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水平井采油技术水平井完井技术术语与定义大位移水平井术语与定义1.定向井定向井是按照预先设计的井斜角、方位角和井眼轴线形状进行钻进的井。2.水平井井斜角达到或接近90°（≥86°），并保持这种角度钻完一定长度水平段的定向井。有时为了某种特殊的需要,井斜角可以超过90°。靶前位移水平段垂深水平位移术语与定义3.大斜度井：最大井斜角在60°～83°的定向井。4.大位移井：大位移井是指水平位移与垂深比（水垂比）≥2的井。5.丛式井：•丛式井就是在一个平台上钻多口井。•这些井可能是直井、定向井、水平井或其它特殊工艺井。•丛式井包括陆地丛式井平台和海上丛式井平台。6.多底井：从一个主井筒中侧钻出两个或两个以上的分支井筒的井，一般地把井下两个井眼钻在同一油层的叫多底井，相应地把两个井眼钻在两个不同油层上的井叫分支井。术语与定义垂深井眼走向上任一点到井口所在水平面的距离，称为该点的垂深。井深井眼轴线上任一点到井口的井眼长度，称为该点的井深，也称为该点的测量井深或斜深。如图中AF。水平位移井眼轨迹上任一点与井口铅直线之间的距离称为该点的水平位移，也称为该点的闭合距。造斜点开始定向造斜的位置，通常以开始造斜点的井深来表示。术语与定义套管联入：最末一根套管接箍顶面至钻井方补心面的距离套补距：套管底法兰面至钻井方补心面的距离油补距：套管四通上法兰面至钻井方补心的距离补心差：大修方补心面到钻井方补心面的距离水平井的分类常规水平井可分为：长半径水平井中半径水平井短半径水平井水平井类型曲率半径（m）水平长度（m）长半径180～600300～1700中半径90～150150～1000短半径6～60100～500水平井采油技术水平井完井技术术语与定义大位移水平井径向水平井2、水平井完井工艺技术固井射孔完井工艺钻孔/割缝衬管完井工艺带管外封隔器的衬管完井工艺分段注水泥衬管完井（1）固井射孔完井工艺固井射孔完井技术包括：水平井套管固井完井技术水平井尾管固井完井技术水平井射孔工艺及定向射孔技术（4）分段注水泥+衬管完井工艺工艺特点：它既可以封固油层以上的复杂井段,又使油层免遭水泥污染。水平井采油技术水平井完井技术术语与定义大位移水平井径向水平井射孔方式：正压射孔：高压地层、地层压力情况不明负压射孔：一般水平井推荐采用近平衡射孔：地层疏松、胶结差的油藏传送方式：油管传送射孔枪，液压引爆布孔方式:疏松砂岩油藏:180°下相位四排布孔岩性较致密的油藏:全相位螺旋布孔水平井射孔工艺技术射孔参数：89枪、89弹；102枪、102弹；102枪、89增强弹127枪、127弹孔径10-12mm;孔密16-22孔/m负压射孔：对油层的污染小，可保持原始产能不被减小。负压差采用掏空井筒部分液体或采用充气泡沫射孔液产生。工艺的技术关键是合理地设计和控制掏空压差。射孔液：常用的射孔液是无固相水基射孔液，基液选用处理过的本地区油田污水或卤水，加入粘土稳定剂、防腐剂等添加剂，地层漏失严重的还要加入屏蔽暂堵剂。·分段变密度射孔完井示意图全相位射孔下相位射孔侧相位射孔为抑制边底水锥进的难题，采用了水平井定向变密度射孔工艺技术。侧相位+变密度射孔完井技术根据边水位置的方向，采用不同的射孔方位，同时在不同层段采取不同的密度射孔来保持均匀产液，以达到延缓边水突进，并延缓水淹的目的。水平井有杆泵生产管柱抽油杆抽油泵筛管丝堵丢手桥封筛管丝堵水平井有杆泵生产管柱Φ114/76mm隔热油管（330m）（520m）7/8″抽油杆7/8″扶正器筛管（长2m）Φ73平式油管（685m）导向丝堵(730m)Φ73平式油管（728m）水平井防砂工艺技术防砂方法：套管内悬挂滤砂管为主防砂工艺管柱：①常规水平井防砂管柱②热采水平井防砂管柱研制了三种形式的水平井滤砂管：整体式金属纤维滤砂管预充填双层绕丝滤砂管镶嵌式金属纤维滤砂管现已完成62口水平井的防砂施工，基本满足了水平井防砂的需要。水平井防砂工艺管柱示意图防砂悬挂器不锈钢精密滤砂管增阻器充填服务装置防砂服务器底部充填装置防砂管等径冲管增阻器外径/毫米12010860.3108内通径/毫米58755262耐压/MPa252020长度/米1.31.0★防止出砂★改善近井地带的渗流能力，提高射孔完善程度水平井防砂工艺管柱示意图水平井防砂工艺前期工序酸洗泥饼压裂改造循环充填1油层上部固井，套管外封隔器盲板阻止污染油层酸液溶蚀率：泥浆68.82%，岩屑43.21%。岩心渗透率恢复率98%。降低前置液比例，实现端部脱砂底部逆向填充，压实挡砂体2钻开盲板，下入充填施工管柱前期：大排量挤酸后期：大排量保护液冲洗低排量泵注，减缓裂缝延伸速度，控制缝高，便于周边脱砂；降低排量、砂比，开启套管闸门，压实环空砾石3目前已经形成三种较为成熟的工艺技术:水平井冲砂工艺技术水平井卡水工艺技术水平井滤砂管打捞工艺技术6）水平井修井技术水平井冲砂工艺水平井与直井相比采油强度低，生产压差小，但地层砂和胶结物也会随流体进入井筒沉积，使油井减产或停产，为恢复油井产能，必须进行水平段冲砂。水平井冲砂工艺管柱为连续反冲洗方式，整个过程为不停泵连续作业。旋流冲砂器工作时高速旋转，在套管内形成旋流，对水平段的沉砂充分搅动，将砂粒彻底冲洗干净。水平井连续冲砂工艺技术水平井卡水工艺对长井段、非均质严重的水平井，以及阶梯式水平井一般采用分段射孔的完井方案，生产一段时间后，由于受底水或边底水的影响，下部井段含水上升，影响了水平井的开发效果。由于水平井的结构特性，决定了不能用常规的打水泥塞的办法进行封堵，为此设计了以SPY441丢手封隔器为主的卡封工具，该工具液压坐封，液压丢手，密封压差25Mpa,可以对扣打捞。在纯56-平2、临2-平3等多口水平井上使用这种工具进行卡水，均获成功，满足了后期卡水、换层等生产需要。SPY型水平井封隔器水平井卡水管柱示意图SPD水平井丢手工具丝堵SPY441系列双向锚定封隔器SPD液压丢手目前水平井防砂主要采用悬挂滤砂管防砂，滤砂管失效后由于造斜段的影响，常规打捞工艺无法实施。研制成功了水平井滤砂管的打捞工艺，采用井下液压增力器（专利产品）及专用打捞工具，实现对水平井内长井段滤砂管的打捞。水平井滤砂管打捞工艺及配套工具特点:采用小修作业设备可以完成通常只有大修队及其设备才能完成的井下遇卡工具或其他物体的打捞作业。改变井下管柱的受力方式，可以顺利地完成斜井、大位移井及水平井的井下丢手管柱或井下工具的打捞作业水平井滤砂管打捞工艺技术已经在胜利油田孤东7-平3井、孤东7-平4井、角5－平4、桩斜139井上获得了成功的应用，一次下井就捞出了井内管柱，恢复了产能，取得良好的经济效益和社会效益。大位移井完井及采油技术大位移井是在定向井、水平井和深井钻井技术的基础上发展起来的一种新型开采技术，目前大位移井在世界范围内广为应用。大位移井的基本概念（1）国际上普遍采用的定义：井的水平位移与垂深之比等于2或大于2的井称为大位移井。（2）另外的定义：水平位移等于3000米或大于3000米的井。大位移井的英文名称ExtendedReachWell水平位移水平位移/垂深≥2垂深造斜点大位移井的特点及用途（1）大位移井的主要特点一是水平位移大，能较大范围地控制含油面积，开发相同面积的油田可以大量减少陆地及海上钻井的平台数量；二是钻穿油层的井段长，可以使油藏的泄油面积增大，可以大幅度提高单井产量。（2）大位移井的用途A、用大位移井开发海上油气田从钻井平台上钻大位移井，可减少布井数量，减少平台数量，减少投资。B、用大位移井开发近海油气田以前开发近海油气田要求建人工岛或固定式钻井平台，现在凡距海岸10公里左右油气田均可从陆地钻大位移井进行开发。滩涂油气田海油陆探海油陆采不需要复杂的海底井不需要海底集输管线钻井船和陆上钻机都不能到达的潮汐和滩涂地带C、开发不同类型的油气田*几个不相连的小断块油气田；*几个油气田不在同一深度，方位也不一样，可采用多目标三维大位移井开发。D、保护环境可在环境保护要求低的地区用大位移井开发环境保护要求高的地区的油气田。大位移井的发展状况大位移井始于本世纪20年代，由于当时的技术限制大位移井钻井技术发展缓慢。进入80年代后半期，随着相应的科学技术和其它钻井技术的发展，如水平井、超深井钻井技术等，大位移井钻井技术才迅速发展起来。C-30M-11国外情况1）98年，垂深与水平位移之比最大的是C-30定向井，水平位移为1485米，总垂深为294米，垂深与水平位移之比达1：5.05。M-11井水平位移为10141米。2）99年底水平位移最大的井是M-16SPZ井，其水平位移达到10728米,平垂比大于6.7.国内情况西江24-3海上平台西江24-1边际油田一次性投资2300万美元，节约了1400万美元。97年在我国的南海东部，与菲利浦斯公司合作完成的西江24-3-A14井完钻井深达9238米，垂深2985米，水平位移8062.7米，垂深与位移1:2.7。由我国自己的全套技术进行大位移井钻井较晚，到98年底超过2000米水平位移的井有6口。去年上半年胜利和大港分别打出了超过3000米水平位移的大位移井，胜利油田创造了3163米的国内记录，但平垂比远小于2。六、主要存在问题及下步研究攻关方向主要存在问题水平井、侧钻井的完井方式单一，完井方式与油藏适应性不强。固井质量难以保证，技术上有待于完善提高。低渗透油藏水平井完井方式不完善，开采技术不成熟。分支井、大位移井技术还不成熟，现场应用存在一定的风险。侧钻水平井钻井、完井等费用较高，限制了推广应用。水平井射孔井段、射孔参数与产能的优化不好。防砂方式单一，限制了水平井和侧钻井的应用。低渗透油藏水平井的增产工艺研究和注采系统研究滞后。水平井、侧钻水平井堵水治理研究还属空白。复杂结构井的分采、分注以及修井等技术滞后于生产需要。下步研究攻关方向复杂结构井开采技术都被列为中石化集团公司“十五”期间的重点研究攻关和配套技术，今后老区调整挖潜、新区勘探开发都将以直井开采与复杂结构井开采相结合，并逐步由复杂结构井代替直井。同时通过研究和配套，要进一步提高复杂结构井技术水平，提高工具的可靠性，努力降低钻井、完井及测井等项成本，以期创造更大的经济效益和社会效益。1）加大完井方式研究力度，使其向更科学、更经济方向发展更加重视完井方式的优选，从完井方式对油藏的适应性和经济因素综合考虑，最大限度地提高油井的完善程度，保护油气层，降低完井成本，充分发挥复杂结构井的优势。下步研究攻关方向2）加强复杂结构井的固井质量研究，提高封固成功率目前水平井、侧钻井的固井质量还很不稳定，存在第二界面胶结质量差、窜槽、水侵、套管贴边等缺陷。下步主要研究内容和攻关方向：开展侧钻井、侧钻水平井随钻扩眼技术和配套工具研究继续完善提高复杂结构井固井工艺（固井方式、提放或旋转管柱等）3）低渗透油藏水平井开发将成为今后挖潜的重点在实施欠平衡钻井保护储层的基础上，一是要研究利用水泥充填的长胶筒管外封隔器进行分段封固的可靠性；二要研究欠平衡钻井后的固井工艺技术，重点研究固井过程中的井眼屏蔽技术，防止水泥浆污染储层，同时开展固井工艺和配套完井工具以及水泥浆配方研究，满足后期压裂等增产措施的实施。4）加强分支井、大位移井等前沿技术研究，走引进和自我研究相结合的道路，提升胜利油田开发技术水平。进一步加强分支井、大位移井技术研究，成立有钻井、完井、采油、测井等部门参加的联合攻关小组，分工明确、协调一致，力争尽早取得技术突破。今年分支井技术要进一步扩大应用规模，大位移井要在垦东12区块选2－3口井实施。同时要积极学习和引进国外先进技术和关键工具，走技术引进和自我发展相结合的道路。完井技术方面采油技术方面1）加强复杂结构井生产优化和产能研究主要研究内容：继续修改完善油藏渗流及井筒内流入动态数学模型开展水平井产能与生产压差、射孔长度、射孔参数的优选研究进一步完善水平井生产系统优化软件下步研究攻关方向2）加强复杂结构井的防砂技术研究，不断探索新的防砂方法国外情况：出砂油藏的