水平井井身结构设计探讨

对水平井井身结构设计中的２４４．５ｍｍ套管下深的确定原则、地层破裂压力及并眼波动压力等问题进行了讨论。认为水平井井身结构设计的关键在于确定２４４．５ｍｍ套管的下深，下至窗口不一定为最优的选择，水平井钻井的关键井段是大斜度并段，２４４．５ｍｍ套管的下深要兼顾水平井段和大斜度并段的钻进。地层破裂压力可近似采用直井数据。波动压力系数可按文中估算方法估算。     

元坝超深水平井井身结构设计与应用

元坝长兴组储层资源丰富,受复杂的地质因素制约,存在储层埋藏深、温度高、含H2S、多压力系统并存、复杂情况难以准确预测等特性,导致钻井周期长、裂缝钻遇率低、钻井成本高。针对超深水平井钻井难点,从已钻井遇到的复杂情况分析入手,综合考虑现有井身结构和钻井工艺,结合完井与储层改造要求,提出了两套满足139.7mm套管射孔完井的元坝超深水平井井身结构优化方案,经现场试验,满足了高效开发的需要,为国内外类似井开发提供了参考和借鉴。     

储气库水平井井身结构优化技术及应用

储气库水平井井身结构优化技术是一项关键技术,它旨在提高储气库的储气能力和钻井效率。首先分析了储气库水平井井身结构优化技术的应用价值,并探讨了常见的几种优化技术内容,并以实际的案例进行技术应用阐述,旨在提高储气库水平井井身稳固性,优化储气库的储气能力和钻井效率。     

煤层气开采定向羽状水平井井身结构优化

井的总长度相同,不同方式的主支、分支排列会得到不同的开采效果,一般说来,在同样区域范围内,呈对称、发散状均匀分布的多个主支比单一主支开采的效果要好.当主支和分支排列方式相同时,考虑分支间距的影响,若从哪种井网井距方案能获得最高平均日产量或总产量来衡量,存在最佳的分支间距.对纵向非均质韵律性地层,羽状水平井垂向上的位置会影响开采的效果.对正韵律地层井的垂向位置在整个煤层的下部效果更好,对反韵律地层井的垂向位置在上部效果更好.     

元坝含硫超深水平井井身结构优化技术

元坝气田是中石化南方海相重点勘探区域,由于气藏埋藏深,地质条件复杂,其钻井难度与风险极高,气田开发面临诸多世界级难题。为提高井控储量与单井产能,气田开发井井型以水平井与大斜度井为主,井身结构经过了四个过程：研究分析-试验应用-优化完善-推广应用,形成了独具特色的含硫超深水平井井身结构优化技术。目前在15口井的应用效果良好,达到了缩短钻井周期,节约钻井成本,加快钻井速度的目的。     

川西深层水平井井身结构探讨

川西深层资源丰富,但地质情况复杂,具有岩石超致密、压力高、产量大等特点。常规直井和定向井面临钻井周期长、机械钻速慢、裂缝钻遇率低等难题。针对须家河组钻井难点,结合目前的工具工艺技术水平,从水力参数优化、防漏堵漏工艺、定向配套工具以及套管防磨等方面入手,提出了川西深层水平井井身结构设计方案,即:采用常规钻头-套管系列,技术套管尽量下至水平井段,减少四开施工难度,水平井段采用215.9mm钻头施工。同时该井身结构方案首次提出将须三、须二同时揭示,通过钻井液技术解决喷漏同存难题,降低须二段钻井难度的设想。该井身结构设计有利于提高深层水平井钻井成功率,同时也为川西深层直井、定向井井身结构设计提出了新的思路。     

煤层气多分支水平井井身结构优化

煤层气多分支水平井能有效增加控制面积,降低表皮因数,其井身结构优化对获得最经济有效的产能至关重要。为此,分析了煤层倾角、储层保护和井身结构对煤层气水平井产能的影响。采用数值模拟的方法,以沁水盆地南部某区块3#煤层为例,对多分支水平井的井身结构参数进行优化。优化结果表明:主支走向对产能影响较大,适宜的方向为垂直主渗透率方向;产能随着主支长度和分支长度的增加而增加,结合经济性和增产效果,主支长度宜控制在900~1 300 m之间,分支长度宜控制在250~400 m之间;分支间距和主分支夹角在一定程度上影响产能,分支间距宜控制在200~300 m之间,主支和分支夹角宜控制在36°~53°之间。研究结果可为煤层气多分支水平井的井身结构设计提供参考。     

煤层气羽状水平井井身结构优化设计

为了优质、快速、低成本地完成羽状水平井钻井作业,最大限度地提高羽状水平井单井产量,需要进行钻前井位优选及井身结构优化设计研究。结合沁水盆地南部地区地质特征,分析了影响羽状水平井单井产量的地质因素,指出了断层、陷落柱等破碎地层对煤层气开发和钻井工程的影响;同时,对羽状水平井的主要井身结构参数进行了数模优化,得到了2主支6分支井型的最优井身结构:主支夹角12~18°,主分支夹角39~50°,分支间距150m,水平段进尺4500~5000m。研究结果已在沁南煤层气开发中应用并取得较好的效果。     

元坝超深水平井井身结构优化设计

由于元坝区块地层压力系统复杂、储层高温高压、海相地层含H2S,元坝超深水平井井身结构设计时对必封点选择难度大,且钻头尺寸和套管尺寸选择范围窄。分析了四种常用井身结构设计方法及存在的主要问题,提出了优化设计方案,避免了因井身结构而导致的压差卡钻,为元坝地区实现优快钻井奠定了基础。     

致密油1500m长水平段水平井井身结构优化设计

目前,国内水平段长度超过1500m的水平井,由于裸眼段长、钻完井摩阻扭矩大,存在漏失与坍塌等复杂层段、钻井风险高等因素,均采用下技术套管封固复杂层段、降低钻完井摩阻的三开井身结构。与二开井身结 构相比,三开结构套管层次多、钻井周期长、钻完井成本增加30％以上。为降低长庆致密油开发成本,开展由三开简化为二开的井身结构优化设计研究,研发的强抑制低摩阻复合盐钻井液体系,解决了裸眼复杂层段的漏失与坍塌,提高了井壁稳定性;开展钻完井摩阻扭矩计算分析及降摩减阻技术研究,降低钻完井过程中的摩阻扭矩,国内首次实现1500m长水平段水平井采用二开井身结构的安全钻完井,钻井周期由原来52.1d缩短至24.7d。     

阶梯水平井轨迹优化设计

阶梯水平井轨迹优化以设计井深或者摩阻为目标函数,这些都是基于纯技术层面上的,对经济和钻井安全考虑较少。根据其特点,提出了阶梯水平井井眼轨迹的最优化设计方法,以安全、有用和费用最低为井眼轨迹的设计原则,根据阶梯水平井井眼轨迹的设计原理,应用数学优化理论,建立了追求费用最低的最优井身轨迹的目标函数,这是一个非线性有约束的目标函数,利用外罚函数法可以对其求解,进而求得最优井身轨迹。现场试验表明,提出的阶梯水平井井眼轨迹最优化设计方法是正确的、可靠的,可以满足现场要求。     

基于正交试验的水平井射孔参数优化设计

目前水平井射孔完井已在国内外各油田取得了广泛的应用,射孔参数的优化是水平井经济、高效生产运行的关键。在建立了基于正交试验的水平井射孔参数优化设计模型的基础上,研究并筛选了影响水平井射孔完井产能的9个主要因素,分析了各因素对水平井产能影响的权重,优化了射孔完井参数方案,为水平井射孔参数优化提供了新的方法和技术支持。     

大庆老区水平井地质设计方法

利用水平井挖潜厚油层的剩余油，目前对大庆老区还属于一种新技术，针对老区高含水后期独具的地质和开发特点，提出了老区水平井地质设计的程序和方法，研究了老区水平井地质设计中储层描述和剩余油分析方法，论述了高含水多层油藏水平井产能预测和经济评价的方法。在此基础上。示意出一次着陆的水平井轨迹，列举了地质设计所需的基本参数，编制了水平井地质设计方案。建议大庆老区应该加快水平井配套技术研究，开展厚油层项部和断层边部厚油层剩余油挖潜的水平井矿场试验，同时把水平井技术应用到大庆老区工业化推广的三次采油中。     

SAGD水平井举升系统设计

蒸汽辅助重力泄油技术以较高的采收率成为开发超稠油的一项前沿技术.曙一区杜84块馆陶组油藏开展了SAGD生产试验.根据SAGD的生产特点,需要有大排量耐高温的举升系统来支持SAGD生产.应用现有技术对大排量高温举升系统进行优化设计,经现场应用后,能够满足SAGD生产的需要,为今后的推广应用奠定了基础.     

水平井现场地质导向方法及其应用

为了降低水平井的钻探工程成本，要尽量不钻或少钻导眼井段。根据水平井在钻前准备、深度预测、稳定井斜、水平导入4个阶段的不同作业特点，依据现场施工经验，归纳提出了利用公式法、小导眼法、曲线指示法、扭矩与dc指数法等方法进行地质导向的成功实践。利用这些方法，可以有效地指导现场钻井人员，将钻井轨迹比较准确地导入目的层中。     

水平井变密度射孔调剖方法

产液剖面不均衡是水平井开发过程中亟待解决的问题。基于源函数法和势的叠加原理,根据油藏—井筒耦合关系,建立了均质各向异性盒式油藏水平井产液剖面的计算模型及方法。在储层均衡开采的情况下,水平井生产段跟端和趾端流量高,中间流量低,产液剖面呈对称的U型。在实际笼统射孔条件下,受井筒内压力损失影响,生产段跟端流量高,趾端流量低;孔密或孔深越大,产液剖面的均衡性越差。以储层均衡开采为目标,提出了均质各向异性盒式油藏水平井变密度射孔调剖方法。采用该方法对水平井孔密分布进行优化后,孔密从生产段趾端到跟端逐渐下降;趾端孔密越高,跟端孔密的降幅越大。与笼统射孔相比,变密度射孔可明显改善水平井产液剖面的均衡性;孔密越大,变密度射孔的调剖效果越理想。     

水平井筒中流型识别的数学方法

为了更好地进行油、气井的生产,预测水平井筒中和混合管线中油、气、水混合物多相流的动态,以机理性研究为指导,通过实验及数学方法来讨论流动型态的转变及判别.在层状流流动模型的基础上,得到了水平管中气液两相流流型转变的部分判别准则.研究表明,在一定的范围内,该准则具有良好的流型识别能力,可用于描绘水平管中或水平井筒中气液两相流流型的变化规律,来指导油、气井的生产;同时,也为以后的研究提供了重要的理论依据.     

大牛地气田水平井动态产能预测方法

大牛地气田为低孔、低渗、致密砂岩气田,目前最主要的开发手段是水平井分段压裂。由于裂缝与裂缝之间、裂缝与井筒之间和水平井筒渗流的影响,渗流场十分复杂,用常规的解析公式难以得到准确的二项式产能方程。因此本文通过拟合大牛地气田水平井生产历史曲线得到井筒和储层相关参数,进而求取该井的初始及目前的二项式产能方程。通过与修正等时试井求取的产能方程进行对比准确性较高,因此具有很强的适用性和可操作性,有效的指导了大牛地气田水平井产能评价。     

多分支水平气井产能预测方法及其应用

多分支水平井能控制更大的储量面积,大幅度地提高油气藏采收率。为此,提出了考虑储层各向异性、断层和实际钻井轨迹影响的多分支水平气井产能预测方法。利用该模型分析了气藏中多分支水平井井型参数(分支长度、分支角度、分支数目)对单井产能的影响。结论表明:分支井筒与主井筒间的干扰以及分支井筒之间的互相干扰是影响多分支水平气井产能的主要因素;在实际应用中应采取4分支以上的分支数目,分支角度应不小于30°,应根据气藏需求选用尽可能大的分支长度。