水平井钻井地质设计优化及关键环节探讨

水平井在大庆油田外围薄层、低丰度边际储量的开发中发挥了重要作用。水平井钻井地质设计是油气勘探开发部署的具体体现,为了进一步提升钻井成功率,探讨了水平井钻井地质设计关键环节,对影响钻井成功率的地质因素进行了分析,提出了从优化水平段长度和方位设计、选择最佳靶点位置和垂向位置、加强动静态资料的分析、跟踪钻井进度及时调整设计内容等方面来优化水平井钻井地质设计,在实际应用中取得了较好的应用效果。     

低油价下致密油资源经济效益评价研究

美国致密油采用"水平井+体积压裂+工厂化"模式实现了工业化开采,我国致密油开发总体上仍处于准备阶段。在致密油开发的核心技术中,水平井加体积压裂是提升致密油产量的利器。这意味着相比常规石油,致密油的单井投资更为高昂。在低油价下,油气田开发企业的生产经营陷入困境。在成本制约下,致密油开发的经济效益评价至关重要,而压裂水平井水平段的优化设计尤为关键。由致密油压裂水平井全生命周期产能预测模型计算出单井产油量,利用折现现金流量法评价水平井钻井压裂过程中水平段长度和压裂级数对经济效益的影响,得出存在相对最佳的水平段长度和压裂级数范围使得单井经济效益达到最优。实际制订水平井开发方案时,应考虑单井产量、投资、成本和效益的综合影响,制订最优开发方案。     

长水平段水平井井眼轨道优化设计方法

井眼轨道优化设计是长水平段水平井降低摩阻扭矩的有效途径之一,利用先进的计算机软件对轨道设计关键参数进行优选,可以得到优化轨道设计,从而达到降低施工难度的目的。结合华北油田某井工程实列,论述了长水平段水平井井眼轨道优化设计方法。     

煤层气水平对接井钻井技术研究

水平对接井 ( SIS) 由水平井与垂直井对接组成,并可根据地质条件和需要,设计成多口水平井与 1 口直井对接的多 "U"型组合; 其井身结构简单,尤其是完井后可下入一根高强度PVC 筛管,克服因煤体坍塌、煤粉沉淀等原因可能造成的水平井段堵塞,还可对水平段井眼进行双向冲洗,保证采气阶段井眼的畅通。煤层气开发实践证明水平井可有效地导通煤储层的裂隙系统,增加气、水导流能力,大幅度提高单井产量和采收率,是开发低压、低渗地区煤层气资源的有效手段,而水平对接井以其合理的井身结构和独特的完井方式,更适宜于中国大多数煤储层条件的煤层气开发。     

稠油水平井分段完井分段注汽技术研究与应用

辽河油田是全国最大的稠油生产基地,自“九五”以来,利用水平井热采技术开发稠油、超稠油取得了显著成效,目前油区热采水平井已进入开发中后期,水平段动用不均、过早见汽/水的开发矛盾凸显,稳产压力巨大。据统计：85%以上的水平井1/3～1/2的水平段存在动用不均的现象,严重影响采收率和开发效益。为此,通过聚类分析方法、油藏数值模拟、优化设计软件等建立油藏稠油水平井分段完井分段注汽优化方案,实现油藏各段注汽量、采油量的优化分配,达到最优注采效果。通过水平井分段完井工艺研究,以及耐高温管外封隔器及配套热力扶正器等关键工具的研制,形成了稠油热采水平井分段完井分段注汽技术。研究结果在辽河油田金海采油厂等累计应用50井次,水平段均匀动用程度明显改善,油田开发效果显著提升。     

长水平段水平井欠平衡钻井技术应用探讨

近年来,长水平段水平井在国内外油气勘探与开发中得到了广泛应用。由于长水平段水平井在储层中穿行距离远,与储层接触面积较大,控油面积广,能够显著提升油气井开发效益。然而,长水平段水平井井身结构复杂,在实钻过程中施工难度较大,固井质量难以保证,只有不断提高钻井设计水平及施工工艺,才能提升长水平段水平井钻井效率。主要分析长水平段水平井欠平衡钻井技术,具有一定参考意义。     

和顺区块煤层气远端连通水平井钻井关键技术研究

煤层气水平井与常规油气水平井最大的不同是一般不单独施工水平井,而是与预先钻好的直井连通,水平井产气,直井排采。采用水平井技术开采煤层气可有效增加供给范围、提高导流能力、提高单井产量,但特殊的工艺也给施工水平井增加了技术难度。本文阐述了在沁水盆地和顺区块施工煤层气水平连通井所采用的井眼轨道优化设计、井身结构优化设计、钻井液优化设计、轨迹控制、水平连同、钻井液维护等关键技术,介绍了中石化华东分公司在沁水盆地和顺区块实施的由和1井、和平1井组成的水平连通井组的设计与施工情况,并对今后在该地区实施水平连通井提出了建议。     

长水平段水平井钻井技术难点分析及对策研究

在水平井钻井作业过程中,水平井段越长,接触的油气藏面积越大,相应的开采效率也越高。但随着水平井裸眼井段的增加,井壁稳定、岩屑携带、润滑性等矛盾会更为突出。为了更好的解决长水平段水平井在施工过程中出现的问题,需要从钻井设计、井眼轨迹控制、钻井液性能优化、完井方式选择等多个方面进行综合考虑,给出相应的施工对策,从而为长水平段水平井的有效开发提供技术支持。     

树35-平27水平井密闭取心技术探讨

密闭取心能够提高岩心分析资料的准确性。通过水平段密闭取心,可以检验水驱油效果、定量分析油层的油水动态及剩余油分布情况。这对制定有效的增产增效措施、提高特低丰度油层单井产量和储量动用程度、完善开发方案等有着重要的意义。与直井密闭取心相比,水平井密闭取心难度更大。在进行水平段密闭取心技术难点分析的基础上,从井眼轨迹控制、钻具组合优化设计、取心工具配套和取心参数优选等几个方面进行了研究,并在树35-平27井进行了现场应用,取得了良好的应用效果。     

串接泵在浅层稠油水平井水平段中的举升应用

由于六九区浅层稠油埋藏浅,转抽阶段动液面普遍较低,普通水平井斜抽抽油泵泵挂深度最大只能达到60.倾角,泵位距油层(水平段)距离较远,进一步加深泵位后普通水平井斜抽抽油泵泵效低于30％,无法满足生产要求,为解决这一问题,完善、应用了热采水平井水平段应用串接泵举升技术.串接泵采油举升系统可将管式底阀和管式举液器下入到水平段,同时管式底阀的固定凡尔以弹簧方式强制关闭,避免了普通抽油泵固定凡尔大斜度难以有效关闭的问题,解决了传统抽油泵所不能实现水平段抽油的问题,改善了低能浅层稠油热采水平井开发效果.     

稠油热采水平井均衡注汽工艺技术研究

针对克拉玛依油田六、九区浅层稠油热采水平井两点式注汽方式造成的蒸汽分布不均、水平段油层动用不均的问题,结合目前国内稠油水平井吸汽能力分析模型,定性分析了目前注汽工艺影响开发效果的主要因素,建立了符合现场实际的两点式注汽水平段加热分析模型;研究使用自调节蒸汽配注器,实现水平井水平段多点均衡配汽,改善了水平段动用程度,提高了水平井开发效果。     

超深水平井摩阻扭矩分析及水力学计算

超深水平井钻井技术已成为开发深层油气藏的重要技术手段,超深水平井侧钻段和水平段的施工过程较常规水平井存在着更大的风险和难度。合理预测和控制摩阻/扭矩,合理选择泵压和排量对于超深水平井的安全高效钻进至关重要。建立和利用软杆模型对超深水平井侧钻造斜段进行了摩阻扭矩分析;建立和利用深井小井眼水力学模型对超深水平井水平段进行水力学计算,并以目前国内垂深最深的超深水平井元坝XX井为例,验证了所建立理论模型的合理性和可行性,其计算结果在工程应用上具有较高的精度,对超深水平井侧钻段和水平段施工具有较强的指导性。     

水平井产能影响因素的分析

根据水平井产能公式，通过对公式的分析以及通过计算表明地层厚度、储层各向异性、水平井段长度以及地层伤害对水平井产能的影响。在考虑流动效率影响的同时，地层伤害和渗透各向异性是影响水平井产能的主要因素。针对水平井产能的主要影响因素，提出了一些改善措施，对提高水平井油气产能，并降低钻井和开采的难度及成本，充分发挥水平井开采技术的经济效益，有重要的意义。     

大庆油田齐家区块致密油水平井钻井提速技术

水平井技术是实现致密油开发的重要途径。自2013年开始,大庆油田在齐家、长垣等3个致密油区块开展了水平井井组开发先导性试验,其中齐家区块施工难度最大,针对该区块水平井水平段长、位移大的特点,及钻遇地层岩石可钻性差、三维扭方位难度大、机械钻速低、钻井周期长等主要技术难点,在分析地层特征的基础上,通过优化井身结构,井眼轨迹控制,优化三维井眼轨迹,开展个性化钻头、降摩减扭措施和配套工具的技术攻关及现场应用,初步形成了一套大庆油田齐家区块致密油水平井钻井提速技术,并取得了较好的应用效果,为大庆油田致密油长水平段水平井进一步提速及规模应用奠定了基础。     

考虑方位漂移的水平井井眼轨道设计

目前,深层页岩气水平井在钻井过程中经常出现方位漂移的问题,方位漂移严重影响了水平井的井眼轨迹控制,进而影响水平井的准确中靶。在现场施工中,通常根据施工区以前的钻井经验,在进行定向造斜时,先估计出一个"方位超前角",这种现场的做法有着很大的不确定性,并且可能出现较大误差。本文提出了考虑方位漂移的水平井井眼轨道优化设计的方法,解决了仅凭现场经验给出的"超前角"不准确的问题。考虑方位漂移的水平井井眼轨道优化设计按照井段划分,将地层因素与井身剖面结合起来求取井段的平均方位漂移率。根据该方法研制开发了考虑方位漂移的水平井井眼轨道优化设计软件,并通过举例进行了验证,证明了方法是可行的。     

中浅层水平井井眼轨道优化设计与现场施工

针对大庆油田中长、长水平段水平井钻井施工和下套管过程中摩阻、扭矩大,导致钻井速度慢,而井眼浸泡时间长易导致井壁失稳而进一步减缓施工速度,从而形成恶性循环,对钻完井施工影响极大的问题,从井眼轨道的合理设计进行了模拟计算,针对不同的剖面类型、造斜率和靶前距进行优化设计,确定合理的井眼轨道,以降低定向钻进和下套管过程中的摩阻和扭矩,为中长、长水平段水平井的顺利施工提供技术支持。     

风城油田SAGD水平井轨迹控制技术

新疆风城油田超稠油资源丰富,采用常规的开采方式很难将储层内的油气资源有效开采出来。SAGD水平井技术是开发稠油、超稠油、沥青的一项前沿技术,能有效解决这一难题,已成为新疆风城油田超稠油有效开发和上产的关键技术。SAGD水平井是一组双筒水平井,对工程质量和轨迹控制要求高,在I井造斜段和水平段应用磁导向技术,确保入靶精度及水平段轨迹控制精度,针对SAGD水平井轨迹控制过程中的技术难点及控制措施进行分析。     

川西新场气田中半径水平井新沙21-2H井定向钻井技术

新沙21-2H井是中石化西南分公司在四川盆地川西坳陷新场背斜构造中部部署的一口开发评价水平井.剖面设计为“直—增—稳—增—平”五段制,造斜率(25°～26°)/100m,靶前距238.01m,为中半径水平井,造斜段短,造斜率高,施工难度比较大.在施工中,通过对直井段井眼轨迹进行监测,根据实钻资料进行优化设计,造斜点提前至1860m,使得后续井段轨迹控制由难变易.完钻井深2930m,钻井周期42.17d,为该地区同类型井钻井周期最短的一口井,也是新场气田水平井钻井最好的一口井,全井无事故,测并、下套管等后续作业均一次完成,为加快川西地区石油勘探开发步伐迈出了重要的一步.     

龙26-平25长水平段水平井钻井技术

为了高效开发低渗透油藏,在大庆油田龙26区块部署了龙26-平25长水平段水平井。介绍了井身结构与井眼轨迹剖面设计特点,分析了钻井施工中的难点,从井眼轨迹控制、旋转地质导向钻井技术、摩阻与扭矩监测、井眼清洁等几个方面对该井采用的技术措施进行了详细阐述。龙26-平25井完钻井深4045.00 m,水平段长2033.00m,各项指标均符合设计要求,创出了大庆油田应用水基钻井液施工水平井水平段最长的记录,为今后施工同类型长水平段水平井积累了宝贵的施工经验。     

煤层气分段压裂水平井产能主控因素研究

多段压裂水平井是非常规天然气开发的重要技术,但水平井多段压裂投入成本较高,不合理的布井和不合理的压裂施工方案都可能导致煤层气井无法产生经济效益.因此,为了降低煤层气多段压裂水平井投资风险,文章采用数值模拟的方法对影响煤层气多段压裂水平井产能的地质因素和工程因素分别进行正交试验.研究结果表明:影响煤层气多段压裂水平井产能...