柔性分支管增产工具关键技术研究

柔性分支管增产技术是一种新型裸眼完井增产技术,适用于碳酸盐岩缝洞型储层增产,现亟需开发柔性分支管增产工具。为此,通过分析柔性分支管增产技术原理,提出了柔性分支管增产工具设计的关键力学问题。基于有限元方法,研究了柔性分支管的局部屈曲问题,得出分支管直径的设计依据。基于钻柱整体屈曲计算方法,结合柔性分支管的受力特点研究了其整体屈曲问题,得出分支管壁厚的设计依据,优选了柔性分支管的尺寸参数和材质。通过原理样机的试验研究,验证了柔性分支管增产工具设计的可行性。研究成果对柔性分支增产工具的国产化和技术推广有很好的借鉴意义。     

新疆油田浅层稠油鱼骨型分支水平井技术

为进一步降低新疆浅层稠油区块开发的综合投资及开采成本，寻求稠油油藏商业开发的最佳技术途径，2006年新疆油田在百重7井区首次采用鱼骨型分支水平井技术进行了稠油开采的现场试验并取得成功。结合新疆浅层稠油油藏第一口鱼骨型分支水平井——bHW01Z井现场实施情况，从技术关键、井身结构优选、井眼轨道设计、井眼轨迹控制技术、裸眼分支侧钻技术、主井眼重入及钻井液防塌等方面对浅层稠油鱼骨型分支水平井技术进行了详细介绍。bHW01Z井的成功不但证明应用鱼骨型分支水平井开采浅层稠油是可行的， 也为今后该技术在新疆油田浅层油藏的推广应用积累了经验。     

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。     

鱼骨状水平分支井建35-支平1井钻井技术

为提高建南气田的采气量和改善开发效果,在建南区块部署了鱼骨状水平分支井——建35-支平1井。在介绍建35-支平1井储层地质情况、井身结构和井身轨迹剖面的基础上,对定向钻进阶段的技术难点进行了详细分析,并从钻具组合、螺杆钻具、钻井参数和钻进方式优选,及套管防磨、分支井眼扭方位、裸眼悬空侧钻和预防再进入分支井眼方面,对该井所采用的工艺技术和技术措施进行了详细介绍。该井的成功,证明采用鱼骨状水平分支井开采海相碳酸盐岩低渗低压裂缝性气藏是可行的,也为今后该技术在海相碳酸盐岩低渗低压裂缝性气藏的推广应用积累了宝贵经验。      

分支水平井技术在潜山硬地层遇到的挑战及解决方案

辽河油田沈北潜山高凝油油藏储层为花岗岩硬地层,物性差,裂隙发育随机性大,直井、水平井单井产量都比较低,而且开发成本高。为降低综合开发成本,增加单井的泄油面积和裂隙钻遇率,尝试利用分支水平井技术开发,效果明显,产量提高。然而现场应用中遇到一系列严峻的挑战,例如,高研磨性花岗岩硬地层套管开窗效率低,鱼骨分支侧钻难;鱼骨分支井眼完井方式简单,寿命短,控水防砂效果差;储层易伤害等等。针对以上技术问题,开展了硬地层套管开窗技术及复合鱼骨井眼侧钻工艺研究,并将欠平衡技术与鱼骨井钻完井技术相结合,取得了突出进展,有效发现并保护了油气藏,实现了储层的最大化进尺。分支水平井工艺的完善推动了潜山区块的规模化分支水平井布井开发。这项技术对于降低潜山裂隙高凝油油藏的吨油开发成本具有重要意义。     

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。     

静52-H1Z鱼骨型水平井钻井技术

为了开发古潜山地层难动用储量、提高单井产量和油层采收率、降低水平井综合开发成本，静52-H1Z井在水平井段设计施工20个分支。针对悬空侧钻、主井眼重入、井身轨迹控制和地层的可钻性差等多个技术难点，提出了复合井眼悬空侧钻技术、主井眼管柱重入技术、井身轨迹控制技术和钻井提速技术等方法，在现场应用中取得了显著效果，大大缩短了钻井周期，保证了安全快速完井。静52-H1Z鱼骨型20分支水平井的顺利完钻，为国内油田鱼骨型水平井朝着更多分支方向的发展积累了丰富的?验，提供了有力的技术准备；同时，也标志着中国石油水平井钻井技术向国际领先水平再次迈进一步。     

鱼骨状水平分支井分支初始段的优化设计

随着鱼骨状分支井的应用越来越广泛,对鱼骨状分支井的设计提出了更高的要求。在鱼骨状水平分支井的设计中,分支初始段的形态关系到管柱重入问题、岩屑的堆积问题以及分支井眼与主井眼连接处井眼的稳定性问题,因此,分支初始段设计的合理与否在鱼骨状水平分支井的设计中显得尤为重要。对影响鱼骨状水平分支井分支初始段设计的因素进行了分析,通过对分支初始段长度、配合不同工具面角、造斜率关系进行研究,对分支初始段进行了优化设计,给出了符合实际设计要求的分支初始段长度和所需工具面角的取值范围,以上研究对鱼骨状水平分支井的设计有一定的参考价值。     

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。     

多分支超短半径钻井技术在我国海上油田的首次应用北大核心CSCD

为了进一步有效开发涠洲低渗透储层,提高单井控制储量和产量,提出了采用多分支超短半径钻井技术来提高储层泄油面积的开发方式。针对多分支超短半径井存在的造斜率大于10°/m、常规刚性钻具无法顺利通过高造斜率井段等技术难题,成功研制了φ209 mm斜向器、φ127 mm柔性造斜钻杆、φ144 mm造斜钻头等新型多分支超短半径钻井工具,并配套井身结构设计与分支点选择、井眼轨迹设计与钻井参数控制技术形成了海上油田多分支超短半径钻井技术。现场应用结果表明,本文提出的多分支超短半径钻井技术在不依赖螺杆和旋转导向等工具的条件下可完成曲率半径3 m、造斜率16°/m的造斜作业,钻获产量为配产的3.5倍,为海上低孔渗储层开发提供了新思路。     

鱼骨刺柔性管在碳酸盐岩缝洞型油藏应用的数值模拟研究

塔河油田碳酸盐岩缝洞型油藏水平井酸压投产时,存在笼统酸压效果不理想,分段酸压难度大、工具选择困难、裂缝走向难控制等问题,为此,采用数值模拟方法分析了碳酸盐岩缝洞型油藏水平井采用鱼骨刺柔性管完井时的增产效果及经济性。结果表明:鱼骨刺柔性管未连通有效缝洞体时,单井产油量随着鱼骨刺柔性管装置数量增加而增加,但是平均单套装置的增油量呈现先增加后减小的趋势,连通缝洞体概率较低的井建议采用6~10套鱼骨刺柔性管装置进行完井作业;连通单个有效缝洞体时,产油量随缝洞体的体积增大而增加;连通多个缝洞体且缝洞体总体积相同时,累计产油量随着连通缝洞体的数量增加而增大;连通1个以上缝洞体即可取得较好的经济效益。研究结果表明,塔河油田碳酸盐岩缝洞型油藏水平井可以采用鱼骨刺柔性管完井。      

胜利油田鱼骨状水平分支井钻井技术

为寻求一种更有效、科学和经济的储量动用方式和油藏开发方式,胜利油田开展了鱼骨状水平分支井技术研究与应用。从鱼骨状水平分支井的设计原则着手,对该技术的钻进方式、井身结构、裸眼分支井侧钻技术、钻具组合、地质导向钻井技术、油气层保护技术、完井技术等关键要素进行了研究,同时进行了5口井的现场试验。试验结果表明,试验井产量是普通定向井或直井的3倍多,能极大地提高油藏的动用程度,提高油气藏开发利用率和采收率。鱼骨状水平分支井的成功实施为胜利油田提高油气藏综合开发效益提供了一套全新的技术路线,也为今后该技术的推广应用积累了丰富的经验。     

伊拉克H油田Sadi油藏鱼骨井井眼布置方案研究

为有效开发伊拉克H油田特低渗透油藏Sadi油藏,针对该油藏的特征和鱼骨井钻井条件,综合考虑地质、油藏及工程因素,进行了鱼骨井井眼布置方案优选方法研究,以获得既能满足开发要求又能在极限钻井条件下顺利钻井的鱼骨井井眼最优布置方案。以Sadi油藏地质条件和常规定向井钻井能力为基础,确定了鱼骨井主井眼及分支井眼的极限钻井深度;以累计产油量为目标,分析了鱼骨井主要参数（分支井眼数量、分支井眼长度、相邻分支井眼的间距、分支井眼与主井眼夹角）及不同鱼骨井井眼布置方案对累计产油量的影响,确定出累计产油量较高的井眼布置方案;以鱼骨井不同井段井眼轨道的钻井难度,建立相应模型评价了鱼骨井井眼不同布置方案的钻井风险,确定出钻井成本较低的井眼布置方案,最后优选出4分支井眼、分支井眼长730.00 m和3分支井眼、分支井眼长800.00 m的最优井眼布置方案。采用优化的井眼布置方案,累计产油量较高,钻井风险可控,钻井成本低。提出的鱼骨井井眼布置方案优选方法将钻井工程和地质油藏工程紧密结合,为油藏工程师优选鱼骨井井眼布置方案提供了思路,并为其他相似油藏进行鱼骨井井眼布置方案设计提供了借鉴。      

新疆油田SAGD鱼骨状水平井钻井技术

为有效增加油层裸露面积,提高稠油油藏储层吸收蒸汽的效果,从而提高稠油井的产量及采收率,新疆油田将SAGD水平井与鱼骨状水平井技术相结合,以SAGD成对水平井为基础,利用SAGD磁定位导向技术与鱼骨状分支井眼轨迹控制技术,在注汽井水平段钻若干鱼骨状分支井眼,形成了可有效增加储层裸露面积的SAGD鱼骨状水平井钻井技术,并钻成了SAGD鱼骨状水平井FHW3043井组。FHW3043井组的顺利钻成证明了SAGD鱼骨状水平井钻井技术的可行性,为该技术在稠油油田的应用积累了经验。      

渤海油田鱼骨刺形多分支孔增产技术现场试验

为了提高渤海油田渤中区块裂缝性储层的单井产能,降低开发成本,进行了鱼骨刺形多分支孔增产技术试验。鱼骨刺形多分支孔增产技术具有增产工具结构简单、施工便捷、平台负担小的特点,适合于海上平台作业,实施后可从主井筒向储层一次性钻成多组长12 m的分支孔,能够穿透近井污染带,沟通近井地带的油气流动通道,提高单井产量,在裂缝性储层增产方面具有巨大的应用潜力。首先,通过地面试验分析了裂缝性硬地层岩石的可钻性和分支孔眼轨迹的可控性;在此基础上,优化了水力参数和施工方案,并在渤中区块某探井进行了井下试验。该探井实施鱼骨刺形多分支孔增产措施后,比采气指数提高29%以上,日产气量提高20%以上。试验结果表明,鱼骨刺形多分支孔增产技术可以提高渤海油田渤中区块裂缝性储层的单井产能,且该技术成本低,为渤海油田渤中区块效益开发提供了技术支持。      

沾18-支平1鱼骨状水平井钻井技术

胜利油田拥有丰富的浅层稠油资源，稠油油藏埋深较浅、地层松软，大部分区块埋深在800~1200 m左右。稠油油藏一般有地层敏感性强、供液差、产能低和下降快等特点，多年来在钻井等方面采取了多种工艺措施，如定向井、水平井等，均未取得很好的开采效果。鱼骨状水平井技术是提高油藏采收率的钻井新技术，但在稠油热采油藏中应用却面临一些特定的技术难题。对鱼骨状水平井技术在稠油热采井中应用的主要技术难题进行了分析，结合胜利油田第1口稠油热采井——沾18-支平1井的现场实践，详细介绍了鱼骨状水平井钻井技术的应用情况，为今后在稠油热采区块推广应用提供了依据，也为技术配套成熟并推广应用提供了参考。     

河南油田浅层稠油水平井钻井工艺技术研究

河南油田采用水平井开采主要稠油上产区块可以大幅度提高油藏接触面积,增加产量。以楼平5井为例,主要从井身结构与井眼剖面设计、轨迹控制技术、钻柱优化设计、钻井液和固井技术方面介绍了水平钻井施工中的关键技术,为浅层稠油水平井钻井工艺技术的应用提供技术基础。     

A New Technique: Fishbone Well Injection

Abstract

As a new developing method, fishbone well injection has been used in buried hill reservoirs. Based on numerical simulation, optimization research on the new reservoir developing method, which means fishbone wells injecting water at the bottom and horizontal wells producing oil at the top, is present. Compared with horizontal well injection, the results show that the fishbone well can increase the control area, form planar flooding, and hold the injection water upward slowly and evenly. The reasonable fishbone well parameters, such as branching angle, branch number, and branch length, are obtained. The fishbone well injection provides a new technical method for developing buried hill reservoirs efficiently.