水平井采油工藝技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與實(shí)踐

水平井采油工藝技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與實(shí)踐第1頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月一、前言二、國內(nèi)外水平井工藝技術(shù)現(xiàn)狀三、大慶外圍低滲透油田水平井實(shí)踐四、對(duì)大慶外圍低滲透油田水平井發(fā)展的建議一、前言（一）水平井鉆井技術(shù)（二）水平井完井技術(shù)（三）水平井機(jī)械舉升工藝技術(shù)（一）肇55-平46井鉆井和完井情況（二）肇55-平46井采油工藝的選擇（三）肇55-平46井效益評(píng)價(jià)第2頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月在美國、加拿大、法國等國家得到廣泛應(yīng)用1928年40年代80年代2001年目前

提出水平井技術(shù)

水平井付諸實(shí)施全世界的水平井井?dāng)?shù)超過24000多口已有34個(gè)國家研究水平井工藝技術(shù)第3頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

我國60年代中期在四川打成了磨3井和巴24井，但限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)，未取得應(yīng)有的效益。第4頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

在“八五”和“九五”期間開展了對(duì)水平井各項(xiàng)技術(shù)的研究和應(yīng)用，取得了很多成果。至1999年底，我國完鉆水平井293口。第5頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

我國水平井?dāng)?shù)量逐年增加，特別是勝利油田水平井發(fā)展迅速，已完成水平井214口，取得顯著效果。

第6頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

大慶油田自1992年共完鉆水平井6口。第7頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月一、前言二、國內(nèi)外水平井工藝技術(shù)現(xiàn)狀三、大慶外圍低滲透油田水平井實(shí)踐四、對(duì)大慶外圍低滲透油田水平井發(fā)展的建議二、國內(nèi)外水平井工藝技術(shù)現(xiàn)狀（一）水平井鉆井技術(shù)（二）水平井完井技術(shù)（三）水平井機(jī)械舉升工藝技術(shù)（一）肇55-平46井鉆井和完井情況（二）肇55-平46井采油工藝的選擇（三）肇55-平46井效益評(píng)價(jià)（一）水平井鉆井技術(shù)第8頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

目前，國外水平井技術(shù)由單一水平井向整體井組開發(fā)、多分支水平井轉(zhuǎn)變。國外第9頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

勝利油田的水平井鉆井技術(shù)代表了我國水平井鉆井技術(shù)的水平。國內(nèi)1-8月實(shí)際節(jié)余8.42萬元一井雙探水平井

階梯式水平井未付修理費(fèi)大約10萬元套管開窗側(cè)鉆水平三圍繞障水平井短半徑水平井

分支水平井第10頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月一、前言二、國內(nèi)外水平井工藝技術(shù)現(xiàn)狀三、大慶外圍低滲透油田水平井實(shí)踐四、對(duì)大慶外圍低滲透油田水平井發(fā)展的建議二、國內(nèi)外水平井工藝技術(shù)現(xiàn)狀（一）水平井鉆井技術(shù)（二）水平井完井技術(shù)（三）水平井機(jī)械舉升工藝技術(shù)（一）肇55-平46井鉆井和完井情況（二）肇55-平46井采油工藝的選擇（三）肇55-平46井效益評(píng)價(jià)（二）水平井完井技術(shù)第11頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月裸眼完井割縫襯管完井射孔完井礫石充填完井完井技術(shù)第12頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月射孔完井割縫襯管管外封隔器礫石充填尾管射孔裸眼完井115口6口78口6口4口1口國內(nèi)有資料的210口水平井完井情況第13頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月裸眼完井方式技術(shù)套管下至預(yù)計(jì)的水平段頂部，注水泥固井封隔。然后換小一級(jí)鉆頭鉆水平井段至設(shè)計(jì)長度完井。主要用于碳酸巖等堅(jiān)硬不坍塌地層，特別是一些垂直裂縫地層，如我國新疆油田火山噴發(fā)巖裂縫油藏。

第14頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月割縫襯管完井

將割縫襯管懸掛在技術(shù)套管上，依靠懸掛封隔器封隔管外的環(huán)行空間。方式簡單，既可防止井塌，還可將水平井段分成若干段實(shí)施小型措施，如勝利油田。第15頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

射孔完井方式

技術(shù)套管下過直井段注水泥固井后，在水平井段內(nèi)下入完井尾管、注水泥固井。最后在水平井段射孔。第16頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

管外封隔器完井

依靠管外封隔器實(shí)施層段分隔，可以按層段進(jìn)行作業(yè)和生產(chǎn)控制，我國新疆油田部分水平井采用此種完井方式。第17頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月礫石充填完井

國內(nèi)外的實(shí)踐表明，在水平井段內(nèi)，不論是進(jìn)行裸眼井下礫石充填或是套管內(nèi)井下礫石充填，其工藝都很復(fù)雜，目前正處于礦場(chǎng)實(shí)驗(yàn)階段。第18頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月礫石充填完井

對(duì)于膠結(jié)疏松出砂嚴(yán)重的地層，一般應(yīng)采用礫石充填完井方式。先將金屬繞絲篩管下入井內(nèi)油層部位，然后用充填液將在地面上預(yù)先選好的礫石泵送至繞絲篩管與井眼或繞絲篩管與套管之間的環(huán)形空間內(nèi)，構(gòu)成一個(gè)礫石充填層，達(dá)到保護(hù)井壁、防砂入井的目的。第19頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月一、前言二、國內(nèi)外水平井工藝技術(shù)現(xiàn)狀三、大慶外圍低滲透油田水平井實(shí)踐四、對(duì)大慶外圍低滲透油田水平井發(fā)展的建議二、國內(nèi)外水平井工藝技術(shù)現(xiàn)狀（一）水平井鉆井技術(shù)（二）水平井完井技術(shù)（三）水平井機(jī)械舉升工藝技術(shù)（一）肇55-平46井鉆井和完井情況（二）肇55-平46井采油工藝的選擇（三）肇55-平46井效益評(píng)價(jià)（三）水平井機(jī)械舉升工藝技術(shù)第20頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

加拿大、美、英、法、委內(nèi)瑞拉和伊朗等國家用于開采水平井的采油工藝技術(shù)主要有：桿式泵液壓泵電潛泵國外第21頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

主要有桿式泵和電潛泵，進(jìn)口電潛泵占有相當(dāng)大的比例。我國對(duì)水力射流泵的研究和應(yīng)用較晚，目前應(yīng)用1000余口井。國內(nèi)第22頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月水平井分類曲率半徑造斜率采油設(shè)備下入井段短曲率半徑水平井9-40m4°-6°/m直井段中曲率半徑水平井90-300m6°-20°/30m直井段，又可下入彎曲井段，甚至水平段長曲率半徑水平井300-900m2°-6°/30m直井段，又可順利地下入彎曲井段和水平井段不同曲率半徑水平井機(jī)械采油的特點(diǎn)

由于水平井的曲率半徑不同，所以在機(jī)械采油方式的選擇方面也不盡相同，而且各具特點(diǎn)。第23頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

可順利地通過斜井和長半徑水平井的彎曲段，但對(duì)于中半徑的水平井來說，標(biāo)準(zhǔn)電泵在不產(chǎn)生永久變形的條件下，無法通過彎曲段下入水平段。電潛泵技術(shù)第24頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

Oryx能源公司的L.W.Sweet3號(hào)井，將特殊的電潛泵機(jī)組安裝在彎曲段尾端的水平段上，運(yùn)轉(zhuǎn)后產(chǎn)量明顯提高。中曲率半徑水平井平均造斜率為12°/30m

井斜92.7°電潛泵技術(shù)第25頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

Oryx能源公司的J.G.Adams1號(hào)井被選定在水平段安裝一臺(tái)電潛泵。造斜率12°/30m

完井套管為177mm

產(chǎn)液量增加20%。電潛泵技術(shù)根據(jù)上一口井的經(jīng)驗(yàn)第26頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

其電潛泵在斜井已經(jīng)成熟，在造斜率小于10°/30m的條件下，將機(jī)組的連接法蘭和彈簧墊圈進(jìn)行了改進(jìn)，抗彎曲變形能力提高。正在攻克在51/2″和7″套管中下到水平段的電潛泵。

勝利油田第27頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

大慶電泵公司生產(chǎn)的電潛泵在新疆、渤海和南海油田的水平井中均下到直井段，也可下在51/2″套管造斜率小于5°/25m斜井中和7″套管造斜率小于8°/25m斜井中。大慶油田第28頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

水力活塞泵和水力射流泵第29頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月利用采出的原油和水作動(dòng)力液操作和安裝簡便,適應(yīng)性強(qiáng)起下作業(yè)勿需提出油管不會(huì)在油管內(nèi)產(chǎn)生任何機(jī)械磨損

水力活塞泵和水力射流泵優(yōu)點(diǎn)第30頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

水力活塞泵和水力射流泵

世界上制造和應(yīng)用水力活塞泵和水力射流泵最成熟的國家是美國，采用水作動(dòng)力液。第31頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

水力活塞泵主要缺點(diǎn)是要求動(dòng)力液非常清潔,且怕氣體影響。缺點(diǎn)第32頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

為了減輕抽油桿柱的磨損,采用模壓抽油桿導(dǎo)向器。它采用高強(qiáng)度聚合物制成,在抽油桿柱的每個(gè)接頭處進(jìn)行注模。桿式泵第33頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

隨著井斜角的增大,泵凡爾的漏失量增加,凡爾座過早磨損。當(dāng)傾斜角為15°、45°和60°時(shí),泵排量將相應(yīng)地減少10%、25%和40%。但是將泵安裝在井筒傾角40°以下的井段,泵排量的變化非常小。桿式泵第34頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月抽油桿的免修期隨著井筒傾斜的增大而變短。桿式泵第35頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月一、前言二、國內(nèi)外水平井工藝技術(shù)現(xiàn)狀三、大慶外圍低滲透油田水平井實(shí)踐四、對(duì)大慶外圍低滲透油田水平井發(fā)展的建議三、大慶外圍低滲透油田水平井實(shí)踐（一）水平井鉆井技術(shù)（二）水平井完井技術(shù)（三）水平井機(jī)械舉升工藝技術(shù)（一）肇55-平46井鉆井和完井情況（二）肇55-平46井采油工藝的選擇（三）肇55-平46井效益評(píng)價(jià)第36頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月一、前言二、國內(nèi)外水平井工藝技術(shù)現(xiàn)狀三、大慶外圍低滲透油田水平井實(shí)踐四、對(duì)大慶外圍低滲透油田水平井發(fā)展的建議三、大慶外圍低滲透油田水平井實(shí)踐（一）水平井鉆井技術(shù)（二）水平井完井技術(shù)（三）水平井機(jī)械舉升工藝技術(shù)（一）肇55-平46井鉆井和完井情況（二）肇55-平46井采油工藝的選擇（三）肇55-平46井效益評(píng)價(jià)（一）肇55-平46井鉆井和完井情況第37頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月實(shí)鉆軌跡圖第一層：從井口至1214m下入J55Φ244.5mm技術(shù)套管第二層：從井口至井底下入N80Φ139.7mm油層套管完鉆井深為2188m垂深1444.1m水平位移838.16m最大井斜角為92.2°最大造斜率為11.58°/25m砂巖鉆遇率為64.6%水平段長度660m鉆遇砂巖厚度426.2m肇55—平46井第38頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月射孔情況負(fù)壓射孔PTA+小陽離子聚合物射孔液油管輸送射孔套管液壓引爆YD—89-III槍射孔用射孔彈5114發(fā)全方位射孔射孔后將射孔槍取出，下泵投產(chǎn)。第39頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月一、前言二、國內(nèi)外水平井工藝技術(shù)現(xiàn)狀三、大慶外圍低滲透油田水平井實(shí)踐四、對(duì)大慶外圍低滲透油田水平井發(fā)展的建議三、大慶外圍低滲透油田水平井實(shí)踐（一）水平井鉆井技術(shù)（二）水平井完井技術(shù)（三）水平井機(jī)械舉升工藝技術(shù)（一）肇55-平46井鉆井和完井情況（二）肇55-平46井采油工藝的選擇（三）肇55-平46井效益評(píng)價(jià)（二）肇55-平46井采油工藝的選擇第40頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月排量大效率高能耗較低產(chǎn)量高供液能力強(qiáng)能連續(xù)生產(chǎn)的井電潛泵優(yōu)點(diǎn)適用于第41頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月排量調(diào)節(jié)范圍??；沉沒度低于200m會(huì)影響泵的壽命；在大慶只用于“狗腿度”小于5°/30m井；后續(xù)作業(yè)維護(hù)費(fèi)用較高。電潛泵缺點(diǎn)第42頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

電潛泵電機(jī)保護(hù)器冷卻液工作原理是重力分離原理，要求其在井筒內(nèi)盡量保持垂直。電潛泵缺點(diǎn)第43頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

電潛泵工具串長12.1m，外徑114mm,受長度的限制，只能下在直井段。電潛泵缺點(diǎn)第44頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月排量調(diào)節(jié)范圍大調(diào)整方便工藝技術(shù)成熟配套管理維護(hù)方便作業(yè)維護(hù)費(fèi)用低抽油機(jī)-深井泵第45頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

兩種方式對(duì)比表

序號(hào)項(xiàng)目電潛泵抽油機(jī)-深井泵1投資（萬元）27.476337.77442檢泵作業(yè)（萬元/次）10．03．03清防蠟（萬元/年）1．80．84檢泵周期（天）11005305泵掛深度（m）120012006排量調(diào)整范圍(m3/d)30～5027.69～74.787使用年限（年）不定128試驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)性大小第46頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

通過對(duì)兩種采油工藝對(duì)比，確定肇55-平46井采用抽油機(jī)-深井泵采油工藝技術(shù)。工藝選擇第47頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

曲率半徑是從圓心O點(diǎn)到井眼中心線F點(diǎn)距離OF=360/(2π*k)，由圖可以看出MN與內(nèi)弧相切，OG垂直與CD，OE=OF-EF、OG=OE+EG。已知OC=OF+0.062，由勾股定理可得CG長度，求得CDФ70mm抽油泵為確定下泵深度第48頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

工藝選擇不同規(guī)格深井泵在造斜段可下入長度

Ф70mm抽油泵由于泵本身長度的限制，無法下到造斜段，只能下到直井段。第49頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月抽油泵：Ф70mm泵掛深度：1200m抽油機(jī)：YCYJ12—5—53HB節(jié)能

實(shí)際參數(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)抽油泵：Ф70mm泵掛深度：1193.3m抽油機(jī)：CYJY14-5.5-89HF沖程：5.5m沖次：4次/min第50頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

第51頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

工藝設(shè)計(jì)

由于泵效較低，只有22.6%，于8月6日，對(duì)該井抽汲參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，沖程由5.5m下調(diào)到3.7m。第52頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月8月22日，測(cè)恢復(fù)。為了進(jìn)一步放大生產(chǎn)壓差，滿足測(cè)壓需求，目前該井正在作業(yè)，換Φ56mm整筒泵加深泵掛生產(chǎn)。第53頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月一、前言二、國內(nèi)外水平井工藝技術(shù)現(xiàn)狀三、大慶外圍低滲透油田水平井實(shí)踐四、對(duì)大慶外圍低滲透油田水平井發(fā)展的建議三、大慶外圍低滲透油田水平井實(shí)踐（一）水平井鉆井技術(shù)（二）水平井完井技術(shù)（三）水平井機(jī)械舉升工藝技術(shù)（一）肇55-平46井鉆井和完井情況（二）肇55-平46井采油工藝的選擇（三）肇55-平46井效益評(píng)價(jià)（三）肇55-平46井效益評(píng)價(jià)第54頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

如果不鉆水平井，周圍5口井（肇52-47、肇53-46、肇53-47、肇54-46和肇54-47）均應(yīng)基建。第55頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月鉆井投資：該井鉆井投資400萬元，若鉆5口直井需投資580萬元，鉆井投資節(jié)省180萬元。節(jié)省投資部分第56頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）節(jié)省架線費(fèi)、電線桿和變臺(tái)永久占地費(fèi)及架線時(shí)臨時(shí)征地費(fèi)為31.04萬元；地面投資第57頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）道路費(fèi)用：假如鉆5口直井，應(yīng)多建6m寬井排路（土路）2400m，鉆水平井節(jié)省修路費(fèi)用和道路征地費(fèi)用為33.6萬元。地面投資第58頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）機(jī)、桿、泵、管節(jié)省投資132.15萬元；井場(chǎng)和裝機(jī)費(fèi)節(jié)省投資10萬元。節(jié)省投資部分合計(jì)為386.79萬元。采油工程節(jié)省投資第59頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月該井射孔投資120萬元5口直井射孔投資28.05萬元該井射孔增加投資91.95萬元。增加投資部分第60頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

可見，肇55-平46井與鉆5口直井相比，共節(jié)省投資294.84萬元。第61頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月

該井目前的產(chǎn)量為20t左右，相當(dāng)于直井產(chǎn)量的5倍。若注水補(bǔ)充壓力之后，穩(wěn)定期產(chǎn)量按直井的3.5倍進(jìn)行經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)。第62頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月不同開采方式油價(jià)（美元/桶）稅后內(nèi)部收益率(%)稅后動(dòng)態(tài)投資回收期(a)稅后凈現(xiàn)值（萬元）1口水平井175.998.4710.232016.765.88112.362533.693.25369.285口垂直井173.699.87-99.352010.366.5871.932515.875.23180.57經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)對(duì)比表

打水平井經(jīng)濟(jì)效益明顯好于打垂直井

第63頁，課件共72頁，創(chuàng)作于2023年2月一、前言二、國內(nèi)外水平井工藝技術(shù)現(xiàn)狀三、大慶外圍低滲透油田水平井實(shí)踐四、對(duì)大慶外圍低滲透油田水平井發(fā)展的建議四、對(duì)大慶外圍低滲透油田水平井發(fā)展的建議（一）水平井鉆井技術(shù)（二）水平井完井技術(shù)（三）水平井機(jī)械舉升工藝技術(shù)（一）肇55-平46井鉆