鱼骨状分支井井型参数优化理论与方法

针对目前鱼骨状分支井在井型优化过程中存在的问题,利用解析模型分析了鱼骨状分支井井型参数对泄油面积、主井筒产能、分支井筒产能的影响,提出了鱼骨状分支井井型参数优化理论,在此基础上对鱼骨状分支井的分支长度、分支数目、分支角度进行了优化研究.结果表明:在以单井产能为优化目标对鱼骨状分支井进行井型优化时,应首先考虑分支长度,其次考虑分支数目,在满足两者的基础上考虑分支角度的影响,分支间距在优化过程中可适当弱化.当分支数目较少、分支角度较大时,可以选取较大的分支长度,反之,分支长度则不应过长;分支数目不应小于2;分支角度不应小于300.同时,应根据实际油藏条件灵活运用优化方法和结论.     

鱼骨型分支井开窗下部钻具力学性能分析

鱼骨型分支井开窗时下部钻具组合在井底的受力及变形特征直接影响分支井眼的轨道形状,分支井眼轨迹控制不当将难以保证轨迹在储层中有效穿过,从而直接影响鱼骨型分支井的产量,同时分支井眼的窗口质量好坏也将影响主井眼完井管柱的安全下入。采用有限元法建立了鱼骨型分支井开窗时下部钻具组合力学性能分析的有限元模型,分析了开窗时下部钻具的受力及变形特性,计算了开窗时下部钻具组合的造斜能力,分析了下部钻具组合结构及工具面角对造斜能力的影响。新疆油田的应用实践表明:理论计算鱼骨型分支井开窗时的造斜率符合实钻结果,误差在13%以内,在工程应用中是可靠的。该分析方法可以为鱼骨型分支井开窗时井眼轨道的有效控制提供依据,具有重要的现场应用价值。     

中国石化首口鱼骨状水平分支井投产

CB26B-支P1井是由中国石化胜利油田设计实施的具有自主知识产权的鱼骨状水平分支井。该井有1个主井眼和4分支井眼，主井眼与四个分支井眼呈鱼骨状分布，主井眼长403m、4分支长度共516m。该井钻井时采用了无固相完井液置换钻井液技术，有效避免了钻井液中固相颗粒对防砂筛管的堵塞；完井时采用了防砂筛管先期防砂完井工艺技术，减少油层污染。该井完井投产后，日产油达100t，为周围油井的3．3倍。     

胜利油田CB26B-ZP1鱼骨状水平分支井钻井技术

以胜利油田成功设计施工的一口鱼骨状水平4分支井——CB26B-ZP1井为例，从井眼轨迹优化、井身结构设计、钻具组合设计、油气层保护和完井技术等关键要素出发，综合阐述了施工一口鱼骨状水平分支井的技术要点、成功经验以及技术措施。实践表明，胜利油田完全可以依靠自身技术力量设计实施具有自主知识产权的鱼骨状水平分支井，该井的成功，标志着胜利油田在水平分支井钻井研究和应用施工方面取得了重大突破，为今后进一步应用和推广水平分支井钻井、完井技术，提高油井产能提供了重要依据，积累了宝贵经验。     

鱼骨状分支井数值模拟井指数计算方法研究

随着钻完井技术的不断提高,鱼骨状分支井得到了越来越广泛的应用,但是在对鱼骨状分支井进行数值模拟时,常规的井指数计算方法难以适应模拟复杂井形的需求。针对鱼骨状分支井井筒间严重的干扰影响和复杂的渗流关系,在井指数定义式的基础上,结合鱼骨状分支井解析模型与数值模拟稳态模型,充分考虑油藏各向异性的影响,提出了新的鱼骨状分支井井指数计算方法。在新的井指数计算方法的基础上,对鱼骨状分支井进行了井形参数优化研究。结果表明,分支数目较少时,可以选取较大的分支长度,反之,分支长度则不应过长;分支数目应不小于4个,当分支长度小于50m时,增大分支数目的增产效果不明显;分支角度应不小于45°。     

杏平1鱼骨状水平分支井钻井试验

杏平1井是集团公司2006年在安塞油田部署的一口重点试验井，钻井中形成了7个鱼骨状水平分支，累计钻井总进尺5068m，主水平段长1206m，目的油层内水平钻进总进尺3503m，首次突破了水平段1200m的长庆钻井记录，水平位移与垂深之比达到了1：1，16，多项指标达到全国领先水平，实现了主水平井眼及鱼骨状分支井眼重入等多项新技术，钻井实验取得了圆满成功。     

鱼骨状水平分支井录井技术探讨与实践

利用鱼骨状水平分支井来提高原油采收率是一项新的高精度、高要求钻井技术。由于地震解释对油层展布在预测精度上存在局限性,如何确保主井眼及各分支井眼成功地追踪油层,使井身轨迹符合设计要求,是录井人员面临的新课题。针对这一课题,以CB26 BP1鱼骨状水平分支井的钻井地质设计与施工为例,探讨了录井施工的3大难点,即录井方法的适应性、岩屑的代表性和钻时的“真实性”,阐述了卡准油层顶界、落实靶点位置和追踪水平段油层的有效方法。该井在钻井施工过程中,利用气测录井全烃值、岩屑录井的岩性识别和槽面显示特征,结合随钻测井的自然伽马和电阻率,参照地层构造特征和地震反演剖面,水平段油层钻遇率为98％,达到了设计要求。     

煤层气多分支水平井分支井眼重入筛管完井技术

为了解决煤层气多分支水平井分支井眼因重入困难、不能下入筛管、无法实现筛管完井的问题,研制了空心结构的筛管完井重入引导工具,优选了煤层气多分支水平井完井方式,给出了分支井眼重入筛管完井施工步骤,形成了煤层气多分支水平井分支井眼重入筛管完井技术。该技术在沁试12平1井的现场试验结果表明,对比重入引导工具与钻进时MWD测得的井眼轨迹数据可判断是否重入成功,筛管能顺利通过筛管完井重入引导工具下至分支井眼,实现分支井眼筛管完井。研究结果表明,煤层气多分支水平井分支井眼重入筛管完井技术,解决了煤层气水平井分支井眼无法重入、不能实现筛管完井的问题。      

鱼骨型水平分支井在渤海油田的应用研究北大核心CSCD

有效治理低产低效井和挖潜剩余油,是渤海油田实现增产目标的关键,而高效利用平台井槽并提高单井产能是实现少井、高产和降本增效的有效手段。本文以渤海油田X区块的2口鱼骨型水平分支井为例,结合油田开发现状及地质油藏特点,分析了鱼骨型水平分支井钻完井高造斜率保障困难、悬空侧钻井段容易发生钻具阻卡、夹壁墙易坍塌失稳、钻井液性能要求高等方面的技术难点,介绍了分支井钻进方式、裸眼悬空侧钻技术、井眼轨迹控制技术、配套钻井液技术及主井眼防砂完井技术等多项关键技术,并以X4H1井为例分析鱼骨型水平分支井钻完井技术的应用效果。研究结果表明,鱼骨型水平分支井可有效提高单井产能、实现少井高产的目的,同时可高效利用主井眼井筒,节省平台槽口,大幅节省钻完井投资。本文研究成果为鱼骨型水平分支井在渤海油田低产低效井治理和老油田挖潜中的推广提供了一定的借鉴。     

基于PEBI网格的多分支水平井井型优化研究

利用基于PEBI网格的油藏数值模拟方法,分别对鱼骨状多分支水平井、辐射式多分支水平井在五点法井网中的井型优化进行了研究,分析了不同分支数目、分支长度和分支角度对井网中多分支水平井产能的影响。结果表明,在五点法井网中采用鱼骨状多分支水平井作为生产井时,当分支长度较长且分支角度较大的情况下,应选择分支数目多的鱼骨状分支井进行生产,反之可以选择较少的分支数目;鱼骨状分支井分支角度应选取为45°、60°;分支长度应充分考虑井网面积以及分支在井网中的位置而定。采用辐射式多分支水平井作为生产井时,应选取辐射式四分支井进行开采,在钻井技术和钻井安全允许的前提下,应选用较长的分支长度。     

多分支水平井产能敏感性分析

多分支水平井是开发低渗透油气藏的重要手段.结合目前先进的多分支水平井半解析产能预测模型,对影响多分支水平井产能的重要油藏因素和井型参数进行了敏感性分析.研究结果表明:油藏供给边界性质及主井筒的展布方位会对多分支水平井产能产生很大影响,其中四周定压油藏边界的影响最明显;在断块油藏中,应将多分支水平井布于油藏中部,根据多分支水平井的泄油面积来确定井网密度.分支长度、分支数目、分支角度是影响多分支水平井产能的重要井型参数,应选择尽可能大的分支长度,三分支以上的分支数目和不小于30°的分支角度.     

鱼骨井产能预测及影响因素分析

与常规直井和水平井相比,鱼骨井因其泄油面积大、相同液量下压差小、能更为经济有效地开发隐蔽油藏、复杂断块油藏等复杂构造油气藏而在油田获得成功应用。准确评价鱼骨井产能对于产能建设、措施优化具有一定的指导意义。鱼骨井井身结构的复杂性增加了该种井型产能预测的难度。以渤海××油田已投产的6口鱼骨井为样本,构造BP神经网络模型,对多因素非线性影响下的鱼骨井产能进行预测,并根据权重分析理论找出影响渤海××油田鱼骨井产能的主控因素。现场实例计算表明：该方法能综合考虑鱼骨井产能的各种影响因素,预测精度高,计算速度快,是鱼骨井产能预测的一种有效手段。渤海××油田鱼骨井产能的主控因素为：垂向渗透率与水平渗透率之比、储层有效厚度、地层孔隙度、主井筒长度、各分支长度、溶解气油比和原油黏度。     

鱼骨状分支水平井井筒流动特征及影响因素分析

应用不稳定渗流理论,得到了鱼骨状分支水平井的压力分布表达式。结合井筒压降模型,建立了鱼骨状多分支水平井油藏渗流的井筒一油藏耦合模型。以胜利油田某区块鱼骨状分支井为例,定量分析了分支点位置、分支夹角、分支长度及分支个数等4个井形参数对鱼骨状井筒流动特征的影响规律。计算结果表明,在分支异侧、非对称、分支点位置靠近主井筒两端、分支角度不小于30°、分支数不少于2支的条件下,鱼骨状水平井的主支单位长度流入剖面更加合理。     

辽河油田兴隆台深层潜山油藏钻完井技术

针对兴隆台潜山油藏埋藏深、油稀、含油高度2 300 m的特点,建立了以水平井和复杂结构井为主的平面交错、纵向交错的双交错、多层、叠置注采开发井网。优化设计了井网井距,纵向上分7层部署水平井、复杂结构井。设计水平井井距200~300 m,鱼骨井井距500 m。水平井的水平段和鱼骨井的主干段斜交主裂缝发育方向。优化设计了水平井、复杂结构井、定向井井眼轨道和井身结构,优化了钻井液设计、复杂结构井完井管柱结构设计、井控设计、固井设计。通过钻完井施工、投产开发,兴隆台潜山共钻井135口,年产油102.11×104 t,实现高效开发。     

煤层分支水平井井眼稳定性模拟研究

应用分支水平井技术开发煤岩气藏，具有单井产量高、采出程度高、经济效益好的优势。如何保证分支连接处的力学完整性、水力完整性和再进入能力，是煤层分支水平井顺利实施的关键技术。根据煤岩力学性质特征，运用有限元力学理论建立了数值模拟模型，对煤层分支水平井的井眼稳定性进行了分析。结果表明，分支水平井在井眼连接段出现应力集中；分支井眼与主井眼夹角为15°时，随压差的增大该处应力集中更加严重，同时连接井段随着井筒压差的增大有发生失效破坏的可能性。通过对比夹角为60°和15°时的结果得出，夹角增大有利于井眼稳定。该认识对于煤层气井的保护储层钻井、完井和生产设计具有重要意义，可进一步推广应用。     

分支水平井技术在伊拉克HFY油田的应用

通过对伊拉克HFY油田Mishrif储层特点及钻采工程的研究,确定了采用分支井双分支裸眼悬空侧钻并裸眼下筛管的钻完井方式;通过对分支连接井段的井壁稳定、主、分支井眼轨道及施工进行优化设计及作业,形成了HFY油田分支井裸眼悬空侧钻关键技术,降低了主、分支井眼钻井的难度与风险,成功完成4口分支水平井的钻井。第1口分支井生产测试获得了日产原油1 638 m3,与单支水平井初产相比增长了2倍。分支水平井在HFY油田的应用表明,根据油田条件确定合适的分支井钻完井方式是油田优化钻井、优化开发方式、提高综合开发效益的重要途径,Mishrif储层分支井钻井的成功为中东地区大型碳酸盐储层分支井钻井积累了经验,也为油田低成本开发开拓了思路。     

七段制恒工具面角三维水平井轨道设计方法

为降低页岩油气田三维水平井的施工难度,提出了七段制恒工具面角轨道设计模型。根据工程设计需求,将设计参数归为3类18种求解组合。由于参数约束方程为多元非线性方程组,难以解析求解,为此探索了数值求解方法。首先求解对应的三维圆弧轨道模型,将其结果作为恒工具面角轨道模型的初值,进而采用拟牛顿法进行求解。基于三维圆弧轨道模型及其解析公式,设计了恒工具面角轨道模型常用求解组合算法流程,解决了三维恒工具面角设计模型求解难题。算例研究表明,模型求解方法简单、有效,计算精度高,易于编程实现,可以为三维水平井轨道设计以及页岩油气田三维丛式水平井优快钻井提供新选择以及相应的技术支持。     

鱼骨状分支水平井井形设计优化

针对鱼骨状分支水平井并形设计问题,应用分段耦合模型优化确定了不同参数的设计原则,并应用正交实验方法评价了各参数的敏感性.结果表明:影响鱼骨状分支水平井产能的参数主要为分支展布参数(分支点位置、同异侧和对称性)和分支形态参数(分支长度、数目、角度和间距),其中分支形态参数对产能影响的强弱顺序依次为:分支长度、分支数目、分...     

大庆油田第一口深层天然气双分支水平井钻完井实践

大庆昌德深层气田属于火山岩储层,岩性多为致密火山岩、砂砾岩等,而且含夹层,可钻性差,施工难度很大,为了最大程度地增加储层接触面积及油藏动用程度,特在该气田开展了第一口双分支水平井芳深6- 双平1 井施工。该双分支井眼的水平段长度均在1 300 m 以上,侧钻和水平段施工技术难度高。参考已钻邻井资料,结合地层特点,对该井的井身结构、井眼轨道和完井方式等进行了优化设计;同时,优选了提速钻具,优化了上、下分支的钻具组合,使该井水平段的平均钻速比同样长度水平段的邻井有明显提高。该井的顺利施工,解决了大庆深层气钻井技术单一的问题,为更高效开发深层气井探索了新方式。