小靶前距水平井反位移轨道设计方法

为解决小靶前距水平井一次造斜造斜率高所造成的技术难题,采用小靶前距水平井反位移井眼轨道设计方法。使用该方法,在不移动井口位置的情况下,通过第一次反方向造斜,增大水平井的靶前距,再采用常规造斜率设计小靶前距水平井轨道,降低施工难度。主要方法是先按常规造斜率设计计算水平井所需的靶前距,此靶前距与原小靶前距的差值即为所需的反位移量,再根据反位移段的造斜率、降斜率及造斜点深度,计算出反位移井段的最大井斜角和稳斜段长度,在此基础上设计出井眼轨道的其他参数。     

长庆油田陇东地区页岩油大偏移距三维水平井钻井技术

长庆油田陇东地区页岩油施工区域沟壑纵横,水资源、基本农田和森林资源保护区较多,采用水平井开发受地形地貌及资源保护区影响较大,三维水平井偏移距的大小直接影响水平井平台布井数量及大平台工厂化作业,影响地下资源的有效动用。为此,在分析大偏移距三维水平井特点及钻井难点的基础上,优化剖面设计,优选造斜点、消偏井斜角、方位角及消偏井段,完善井眼轨迹控制方式,在不使用旋转导向系统的情况下优化常规螺杆钻具和PDC钻头,并综合应用降摩减阻工具及适用于页岩油大偏移距钻井的水基CQSP-4钻井液体系等, 形成了陇东页岩油大偏移距三维水平井钻井技术。陇东地区6口水平段长度900.00 m以上的大偏移距三维页岩油水平井应用了该技术,摩阻扭矩明显减小,钻进安全高效,取得了很好的现场应用效果。该技术的成功应用,支撑了陇东地区页岩油大平台多层系多钻机工厂化高效开发,也支撑了钻井钻机作业方式由单机单队向工厂化、集群化转型。      

长庆油田页岩油大井丛水平井钻井提速技术

长庆油田页岩油大井丛水平井钻井过程中存在摩阻扭矩大、滑动钻进托压、机械钻速低和储层地质导向识别程度低等问题,为解决这些问题,进行了大井丛水平井多层系布局、大偏移距设计、三维井眼轨迹控制和提速工具配套等关键技术研究,在平台井网/井序优化部署、密集式井组轨道防碰设计与控制、水平井一趟钻完钻、储层随钻评价与精准控制和注水区安...     

长靶前位移水平井轨迹控制技术

江苏油田地处水网地区，确定水平井地面井口位置难度较大。受地面条件限制，水平井靶前位移较长，有时达到400-600m左右，为江苏油田水平井常规靶前位移的2～3倍。对于这种长靶前位移水平井，为了减少斜深或为了防碰邻井的需要，常下移造斜点，设计成第一稳斜段较长的双增双稳剖面施工，通过较长的第一稳斜段来弥补靶前位移的过长。主要介绍了长靶前位移水平井的特点、井眼轨迹控制技术及安全钻井技术，并提出了几点认识与体会。所介绍的技术对其它复杂剖面水平井的施工具有一定的参考价值。     

延长油田水平井钻井优化设计及应用

从钻井设计角度出发,根据水平井靶前距的大小,提出了三维轨迹、负位移、三增剖面等剖面优化设计;针对陕北黄土高原的地形特征及延长油田开发区域的具体特点提出了二开的井身结构设计;结合现场经验及理论研究,提出了延长水平井底部钻具组合的具体实施方案;这些优化措施降低了井眼轨迹控制的难度,提高了现场施工的机械钻速及施工能力,提高了水平井的成功率。     

多控制点水平井靶体边界计算

为在钻井设计软件中精确地绘制出多控制点水平井靶体,给出了多控制点水平井靶体的数学定义。以矢量代数为数学工具,利用靶体设计轴线上任意点的法面坐标,给出了靶体外边界曲线的数学定义,提出了曲边长方体靶的新概念,建立了靶体外边界曲线的计算公式。钻井设计软件开发实践及应用效果表明,曲边长方体靶的定义是合理的,计算公式是精确的,且易于编程实现;可以在水平投影图、垂直投影图、剖面展开图、三维图形中精确地绘制出水平井靶体图形。     

长靶前位移浅垂深水平井轨迹控制技术

河南油田井楼区块地处村庄密集地区,要开发该区块的油藏,确定水平井地面井口位置的难度非常大。受地面条件限制,水平井靶前位移较长,尤其是靶前无效水平段长达130 m左右,加之目的层垂深浅,所施工的造斜率高达59°/100 m,钻井施工难度较大,通过精心设计和施工,楼平1井完钻垂深159.88 m、井底水平位移414.17 m、位垂比达2.59,是当时国内位垂比最大、中石化垂深最浅的水平井。     

薄油层小靶窗水平井技术在陆梁油田的应用

2006年新疆油田公司在陆梁油田陆9井区首次采用水平井技术开发，很大程度上提高了该区块的产量。结合这些水平井的实际情况，分析了陆梁油田陆9井区薄油层小靶窗水平井，选取合理的造斜工具及钻具组合，实施合理的钻井参数，成功完成水平井的施工，实现陆梁油田陆9井区的高效开发。     

胜利低渗油田长水平段水平井钻井关键技术

长水平段水平井钻井技术已经成为低渗透油气田开发的重要技术保障,但国内相关技术起步较晚,对该项技术的认识还需要统一,对如何发展与该技术配套的优快钻井技术有待进一步研究。通过分析该技术在井眼轨道优化设计、井眼轨迹控制和钻井液性能提高方面的主要技术难点,明确了关键技术攻关方向。通过模拟分析井眼轨道摩阻、扭矩,确定了造斜率和井眼轨道类型的优选原则;通过分析靶前位移与裸眼段摩阻系数的敏感性,明确了二者关系,并就其成因进行了钻柱力学解释,提出了靶前位移的优选原则,形成了长水平段水平井井眼轨道设计的主要思路。建立了基于地层可钻性级值的井眼轨迹控制方案优化方法,提出了以旋转减摩技术为基础的井眼轨迹高效控制思路。梳理了井壁稳定、井眼净化和润滑防卡等长水平段水平井钻井液关键技术,介绍了相应的主要技术措施。结合高平1井,介绍了上述各关键技术的应用情况,实例验证了各技术的有效性。      

长庆马岭油田水平井钻井防碰绕障技术

长庆油田水平井在老油田部署较多，受施工地形条件和周围邻井限制，钻进过程防碰问题特别突出，采取有效的防 碰技术是决定水平井施工的成败。马岭油田是长庆油田公司20 世纪70 年代开发的老油田，南平1 井为马岭油田防碰绕障的 典型水平井，为保证施工质量和安全，对防碰资料进行了分析，找出防碰绕障的难点及重点，在施工前进行了相关模拟防碰数据 预算，优选出最佳防碰绕障方案。根据方案选择适当的钻头、钻具和工具仪器进行施工，按防碰绕障方案有效控制轨迹。使用 该防碰技术后，该井井眼防碰绕障非常成功，而且井眼轨迹平滑，做到了精准入窗，保证了后续施工顺利进行，提高了钻井速度。该技术在长庆马岭油田水平井推广应用效果明显。     

DUKHAN油田水平井钻井液技术

DUKHAN油田是江苏油田钻井处在卡塔尔承钻的区块，该区块井多为水平井，井深为3000～3200m，水平段长1000～1500m。针对该区块地层易漏、垮塌和造浆性强等特点，在不同的井段采用了不同的钻井液体系。即一开井段用清水／高粘度胶液；二开井段用高密度聚合物膨润土钻井液；三开用低固相聚合物钻井液；四开井段采用无损害无固相聚合物钻井液。现场应用结果表明，该套钻井液体系具有较强的抑制性，能保持较高的动塑比，提高钻井液的携砂和润滑能力，解决了上部地层井漏、垮塌和地层造浆，以及增斜段、水平段的携砂、润滑性问题，保证了DUKHAN油田钻井施工的顺利进行。     

小井深超深短半径水平井钻井技术在塔河油田的应用——以TK1105CH井为例

小井眼超深短半径水平井对于老区挖潜上产、降低油田综合开采成本具有重要意义。以TK1105CH井为例,从短半径水平井施工难点、剖面设计、轨迹控制、摩阻计算、测量方式及钻井液设计等方面对超深短半径水平井技术进行了论述,并结合实钻经验给出了各阶段相应的钻具结构和技术措施。TK1105CH井的成功完钻为超深短半径水平井钻井技术积累了宝贵的经验。     

长庆气区储气库超低压储层水平井钻井液完井液技术

鄂尔多斯盆地长庆气区储气库选择在榆林气田的山西组山₂³储层实施,由于该气层经过长期开采和储层压裂改造,导致水平段目的层压力极低（压力系数0.4～0.6）,成为诱发水平井段发生钻井液压差漏失的地质因素;且采用筛管完井方式又要求钻井液完井液必须具有非常好的暂堵效果。针对上述技术难题,以室内预防井漏、储层保护研究为技术支撑,研制出了具有抑制性强、润滑性高、总固相少等特点的无土相复合盐低伤害暂堵钻井液完井液体系。现场应用两口井,其中Y37-2H完钻井深5 044 m,水平段长1 819 m,创长庆气田水平段Φ215.9 mm井眼的施工记录,Φ139.7 mm筛管一次性下到预定位置,并获得无阻流量100×10⁴ m³/d 的高产气流。应用效果表明：该体系较好地保护了山₂³储层,钻完井施工作业安全顺利。     

渤海油田浅层大位移水平井钻井关键技术研究

渤海A油田浅层大位移井最大水垂比为2.98,突破了渤海湾水垂比的现有极限。其浅部地层疏松,井眼轨迹控制难度大,泥岩易水化膨胀,频繁出现倒划眼困难和下套管遇阻等复杂情况。针对以上问题,在定向井轨迹设计、大位移井安全钻井周期、井身结构优化、大位移井摩阻扭矩及钻井液性能等方面进行了技术研究。结果表明,采用大位移井均布设在外排井槽,保持井斜角为73°～76°、浅部地层使用大弯角马达,深部地层使用旋转导向进行钻进,大位移井安全钻井周期约为32 h,建议钻进过程中提高机械钻速;井深在4 000～4 500 m的大位移井,推荐采取五开井身结构;反演得到大位移井套管内摩阻系数为0.25、裸眼内摩阻系数为0.35～0.40,推荐Φ244.48 mm套管选择69.94 kg/m(47 PPF),作业时可根据实际情况选择部分漂浮、全漂浮+旋转以及部分漂浮+旋转这3种下套管方式;储层段采用"预防为主+防堵结合"思路,在传统的无固相钻井液中加入超细碳酸钙,提高承压封堵性能及储层保护性能。该研究成果对于浅层大位移井的设计和施工具有一定参考意义。     

水平井的靶心距计算

对行业标准中的靶心距计算进行补充、完善和推广,应用解析几何学中的点到平面的有向距离的概念,给出了入靶点所在测段的判别务件和新算法,对圆柱螺线法和最小曲率法推导出了入靶点坐标的有关计算公式.该计算方法在三维水平井钻井质量评价、中靶分析等问题中有重要的应用价值.     

FEWD在东辛油田水平井钻井中的地质导向作用

水平井钻井地质导向技术建立在储集层预测基础上,通过对地质与工程参数的测量来实现水平井井身轨迹控制的实时监控,它尤其适用于复杂断块薄油气层的水平井井身轨迹控制。以作为地质导向工具的FEWD为例,较系统地介绍了其作用与特点;阐述了在Y6-P3井水平井钻井井身轨迹控制过程中,通过储集层与标志层对比和岩性分析,确定最佳入靶点和最大限度地保持井身轨迹在油层中穿行的方法。Y6-P3井的实钻情况表明,虽然油层的穿透率达到70％以上,但由于其记录点距钻头超过13m且其测量半径小,因此建议在复杂水平井薄油层井身轨迹控制过程中,应选用近钻头的地质导向工具,进一步提高油层的穿透率。     

水平井柱塞气举排液技术在长庆气田的应用

截至2017年底,长庆气田投产水平井1326口,低于临界携液流量的气井占比37.7%,积液问题凸显。针对长庆低渗透气田水平井存在井斜角过大、井下工具投放困难的技术难题,开展了水平井柱塞气举技术研究。根据长庆低渗透气田水平井管柱结构特点,提出了“自缓冲柱塞与井下单流装置接力式举液”的技术思路,实现了柱塞举升与气井依靠自身能量举升的有机结合,并研发设计了适用于大斜度井段的单流装置、自缓冲柱塞。截至2017年底,在33口井进行了现场应用,平均日增气0.93×104 m3、日增液0.86 m3,应用效果良好。该研究为长庆低渗透气田水平井排水采气提供了一种行之有效的技术手段。     

石西沙漠油田深水平井钻井技术

新疆油田石西石炭系水平井因其油层较深（垂深4370m-4410m),井底温度高（约110℃）钻井液密度高达1．60g/cm^3等技术难点，使施工难度很大，文中对石西水平井地质构造，井身轨迹控制，井身结构的优化，大井眼造斜技术等加以介绍，特别是SHW16井完钻井深5016m,首次取得了高难度深井水平井事故率为零的记录，获得较好的经济效益。