水平井钻井工程设计.ppt

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1、水平井钻井工程设计水平井钻井工程设计1 1、前言、前言 2 2、概述、概述 3 3、水平井钻井工程设计介绍、水平井钻井工程设计介绍 主要内容主要内容 水水平平井井技技术术是是2020世世纪纪8080年年代代国国际际石石油油界界迅迅速速发发展展并并日日臻臻完完善善的的一一项项综综合合性性配配套套技技术术，它它包包括括水水平平井井油油藏藏工工程程和和优优化化设设计计技技术术，水水平平井井井井眼眼轨轨道道控控制制技技术术，水水平平井井钻钻井井液液与与油油层层保保护护技技术术，水水平平井井测测井井技技术术和和水水平平井井完完井井技技术术等等一一系系列列重重要要技技术术环环节节，综综合合了了多多种种学学

2、科科的的一一些些先先进进技技术术成成果果。水水平平井井技技术术被被誉誉为为石石油油工工业业发展过程中的一项重大突破。发展过程中的一项重大突破。1 1、前言、前言1 1、前言、前言 2 2、概述、概述 3 3、水平井钻井工程设计介绍、水平井钻井工程设计介绍 主要内容主要内容2 2、概述、概述水平井的水平井的定义定义 水水平平井井是是最最大大井井斜斜角角保保持持在在9090左左右右（一一般般不不小小于于8686），并并在在目目的的层层中中维维持一定持一定长长度的水平井段的特殊井。度的水平井段的特殊井。水平井水平井钻钻井技井技术术是常是常规规定向井定向井钻钻井技井技术术的延伸和的延伸和发发展展 2

3、2、概述、概述水平井水平井的分的分类类 长长半径（又称小曲率水平井）半径（又称小曲率水平井）造斜率造斜率K6/30mK6/30m （曲率关径（曲率关径R286.5m R286.5m）中半径（又称中曲率水平井）中半径（又称中曲率水平井）造斜率造斜率K=(6K=(620)/30m20)/30m （曲率半径（曲率半径R=286.5R=286.586m 86m）短半径（又称大曲率水平井）短半径（又称大曲率水平井）造斜率造斜率K=(3K=(310)/m10)/m （曲率半径（曲率半径R=19.1R=19.15.73m 5.73m）分类分类依据依据曲率半径曲率半径 2 2、概述、概述水平井的水平井的技术特

4、点技术特点 以中半径以中半径水平井水平井为例为例 使用的井下工具接近于常使用的井下工具接近于常规规工具工具 进进入油入油层层前的无效井段前的无效井段较较短短 造斜段多用井下造斜段多用井下动动力力钻钻具具钻钻井，可控性好井，可控性好 离构造控制点离构造控制点较较近近 可用常可用常规规的套管及完井方法的套管及完井方法 井下扭矩及阻力井下扭矩及阻力较较小小 较较高及高及较稳较稳定的造斜率定的造斜率 2 2、概述、概述水平井的水平井的技术特点技术特点 以中半径以中半径水平井水平井为例为例 穿透油穿透油层层段段长长 （可达（可达10001000m m）井眼控制井段井眼控制井段较较短短 井眼尺寸不受限制井

5、眼尺寸不受限制 可以可以测测井和取心井和取心 可可实现选择实现选择性完井方法性完井方法 要求使用要求使用MWDMWD（或或LWDLWD）要求使用加重要求使用加重钻钻杆杆 2 2、概述、概述水平井的水平井的使用范围使用范围 超稠油和稠油油藏超稠油和稠油油藏 薄油薄油层层油藏油藏 以垂直裂以垂直裂缝为缝为主的油藏主的油藏 底水和气底水和气顶顶活活跃跃的油藏的油藏 低渗油藏低渗油藏 1 1、前言、前言 2 2、概述、概述 3 3、水平井钻井工程设计介绍、水平井钻井工程设计介绍 主要内容主要内容一、一、钻钻井工程井工程设计设计书中书中包括的内容包括的内容 二、要介绍的设计内容二、要介绍的设计内容3 3

6、、水平井钻井工程设计介绍、水平井钻井工程设计介绍一、一、钻钻井工程井工程设计设计书中书中包括的内容包括的内容3 3、水平井钻井工程设计介绍、水平井钻井工程设计介绍1 1、设计依据与要求、设计依据与要求 2 2、井身结构设计、井身结构设计3 3、井身质量要求、井身质量要求 4 4、钻具组合设计、钻具组合设计5 5、钻井参数设计、钻井参数设计 6 6、水平井井身轨迹设计、水平井井身轨迹设计7 7、防止油气层损害要求、防止油气层损害要求 8 8、钻井液设计、钻井液设计9 9、油气井控制要求、油气井控制要求 10 10、固井与完井工艺设计、固井与完井工艺设计1111、各次开钻或分井段（包括取心）施工重

7、点要求、各次开钻或分井段（包括取心）施工重点要求1212、测井工艺技术要求、测井工艺技术要求1313、完井井口装置设计、完井井口装置设计1414、安全环保要求、安全环保要求1515、周期计划、周期计划1616、钻井费用预算、钻井费用预算 二、要介绍的设计内容二、要介绍的设计内容 中中曲曲率率半半径径水水平平井井的的井井身身结结构构设设计计，井井眼眼轨轨迹迹设设计计与与控控制制技技术术要要求求，钻钻具具组组合合设设计计、钻钻井井液液与与完完井井液液设设计计，钻钻井井参参数数设设计计，完完井井工工艺设计艺设计等内容等内容。3 3、水平井钻井工程设计介绍、水平井钻井工程设计介绍井井身身结结构构设设计

8、计3 3、水平井钻井工程设计介绍、水平井钻井工程设计介绍总总的的原原则则是是：以以经经济济效效益益为为中中心心，以以实实现现安安全全、快快速速钻钻井井为为目目的的的的原原则。具体要求如下：则。具体要求如下：以完钻井井史、测井、测试、试油和试漏等资料建立的地层孔隙以完钻井井史、测井、测试、试油和试漏等资料建立的地层孔隙压力剖面和破裂压力剖面为基础，以完钻井井身结构资料为依据。压力剖面和破裂压力剖面为基础，以完钻井井身结构资料为依据。井身结构设计根据采油工程提出的完井方式和油层套管尺寸、强井身结构设计根据采油工程提出的完井方式和油层套管尺寸、强度等要求进行设计。度等要求进行设计。井身结构设计通过多

9、方案对比，从技术经济指标，如钻井速度、井身结构设计通过多方案对比，从技术经济指标，如钻井速度、钻井成本、油层保护和钻井风险性等方面定性或定量分析进行对比，钻井成本、油层保护和钻井风险性等方面定性或定量分析进行对比，提出推荐方案。提出推荐方案。井井身身结结构构设设计计3 3、水平井钻井工程设计介绍、水平井钻井工程设计介绍辽辽河油田主要的井身河油田主要的井身结结构构类类型型 339.7339.7mm mm（或或273.05273.05mmmm）水泥返高水泥返高444.5444.5mmmm（或或346.0346.0mmmm）139.7139.7mmmm（调长光管调长光管+筛管）筛管）215.9215

10、.9mmmm适用适用区块区块：欢欢2-11-132-11-13块块、茨茨631631块块等等稀油区块稀油区块 井井身身结结构构设设计计3 3、水平井钻井工程设计介绍、水平井钻井工程设计介绍辽辽河油田主要的井身河油田主要的井身结结构构类类型型 339.7339.7mm mm（或或273.05273.05mmmm）水泥返高水泥返高444.5444.5mmmm（或或346.0346.0mmmm）177.8177.8mmmm（调长光管调长光管+筛管）筛管）241.3241.3mmmm适用适用区块区块：锦锦1616块块、锦锦2727块块、锦锦612612块块、欢欢127127块块、洼洼6060块块等等稠

11、油区块稠油区块 井井身身结结构构设设计计3 3、水平井钻井工程设计介绍、水平井钻井工程设计介绍辽辽河油田主要的井身河油田主要的井身结结构构类类型型 适用适用区块区块：冷冷4141块块、冷冷4242块块、冷冷4343块块、高高2 2区、区、高高3 3区、区、洼洼3838块块、新海新海2727块块、杜杜8484块块、杜杜3232块块、杜杜813813块块 339.7mm水泥返高水泥返高444.5mm244.5mm311.1mm215.9mm177.8mm悬挂器位置：技套鞋以上悬挂器位置：技套鞋以上50m井井身身结结构构设设计计3 3、水平井钻井工程设计介绍、水平井钻井工程设计介绍辽辽河油田主要的井

12、身河油田主要的井身结结构构类类型型 适用适用区块区块：小小2222块块、沈沈625625块块、齐齐131131块块、欧欧3131块块、茨茨1313块块等等 339.7mm（或或273.05 mm）水泥返高水泥返高444.5mm（或或346.0 mm）177.8mm241.3mm152.4mm127mm悬挂器位置：技套鞋以上悬挂器位置：技套鞋以上50m井井眼眼轨轨迹迹设设计计 3 3、水平井钻井工程设计介绍、水平井钻井工程设计介绍 井井眼眼轨轨迹迹设设计计是是轨轨迹迹控控制制的的基基础础和和依依据据，是钻井工程设计的重要内容。是钻井工程设计的重要内容。井井眼眼轨轨迹迹设设计计包包括括轨轨迹迹类类

13、型型选选择择、曲曲率率优优选、稳斜段长度优选、稳斜角优选等。选、稳斜段长度优选、稳斜角优选等。井井眼眼轨轨迹迹设设计计 3 3、水平井钻井工程设计介绍、水平井钻井工程设计介绍常常 用用 井井 身身 剖剖 面面 从理从理论论上上讲讲，水平井的井身剖面可，水平井的井身剖面可根据根据实际实际需要而需要而设计设计成多种成多种类类型，但型，但实际实际上上应应用最多、最有代表性的有用最多、最有代表性的有3 3种种类类型。型。井井眼眼轨轨迹迹设设计计 3 3、水平井钻井工程设计介绍、水平井钻井工程设计介绍常常 用用 井井 身身 剖剖 面面 单单弧剖面弧剖面 又称又称“直直增增水平水平”剖面，它由直井段、剖面

14、，它由直井段、增斜段和水平段增斜段和水平段组组成，其突出特点是成，其突出特点是用一种造斜率使井用一种造斜率使井身由身由00造至最大井造至最大井斜角斜角H H。这这种剖面种剖面适用于目的适用于目的层顶层顶界界与工具造斜率都十与工具造斜率都十分确定条件下的水分确定条件下的水平井。平井。井井眼眼轨轨迹迹设设计计 3 3、水平井钻井工程设计介绍、水平井钻井工程设计介绍常常 用用 井井 身身 剖剖 面面 双弧剖面双弧剖面 又称又称“直直增增稳稳增增水平水平”剖面，由直井剖面，由直井段、第一增斜段、段、第一增斜段、稳稳斜斜段、第二增斜段和水平段、第二增斜段和水平段段组组成，突出特点是在成，突出特点是在两段

15、增斜段之两段增斜段之间设计间设计了了一段一段较较短的短的稳稳斜斜调调整段，整段，以以调调整由于工具造斜率整由于工具造斜率的的误误差。差。这这种剖面适用种剖面适用于目的于目的层顶层顶界确定而工界确定而工具造斜率不十分确定的具造斜率不十分确定的情况，是中、情况，是中、长长曲率半曲率半径水平井比径水平井比较较普遍采用普遍采用的一种剖面的一种剖面设计设计。井井眼眼轨轨迹迹设设计计 3 3、水平井钻井工程设计介绍、水平井钻井工程设计介绍常常 用用 井井 身身 剖剖 面面 三三弧剖面弧剖面 又称又称“直直增增稳稳增增稳稳增增水平水平”剖面，剖面，突出特点是在三个增斜突出特点是在三个增斜段之段之间间相相继设

16、计继设计了两个了两个稳稳斜段，第一斜段，第一稳稳斜段用斜段用于于调调整由于工具造斜率整由于工具造斜率的的误误差造成的差造成的轨轨道偏差，道偏差，第二第二稳稳斜段斜段则则用于探油用于探油顶顶。适用于目的。适用于目的层顶层顶界界和工具造斜率都有一定和工具造斜率都有一定误误差的情况，尤其适用差的情况，尤其适用于薄油于薄油层层水平井剖面水平井剖面设设计计。井井眼眼轨轨迹迹设设计计 3 3、水平井钻井工程设计介绍、水平井钻井工程设计介绍井眼曲率井眼曲率优优化化设计设计 根据地根据地层层胶胶结结程度及以往程度及以往钻钻井井经验经验来来选选择择合适的造斜率，以合适的造斜率，以实现实现降低降低钻钻井施工井施工

17、难难度及度及钻钻井成本的目的；井成本的目的；对对于井深比于井深比较较大、大、靶前位移比靶前位移比较较大的水平井，尽量大的水平井，尽量选择较选择较小小的造斜率。在的造斜率。在辽辽河油田，正常情况下的井河油田，正常情况下的井眼曲率一般眼曲率一般为为667/307/30m m。井井眼眼轨轨迹迹设设计计 3 3、水平井钻井工程设计介绍、水平井钻井工程设计介绍靶前位移、靶前位移、稳稳斜段斜段长长度的度的优选优选 靶前位移、靶前位移、稳稳斜段斜段长长度是度是轨轨迹迹设计计设计计算算中的中的优选项优选项，需要，需要综综合考合考虑虑。当水平井靶。当水平井靶体位置确定后，靶前位移直接决定了井口体位置确定后，靶前

18、位移直接决定了井口位置，它不位置，它不仅仅决定了所决定了所钻钻井的井深，而且井的井深，而且与与钻钻前工作量有重要关系。前工作量有重要关系。稳稳斜段斜段长长度将度将影响井眼曲率的影响井眼曲率的选择选择、对轨对轨道道调调整的效果、整的效果、钻钻井速度等。目前井速度等。目前辽辽河油田的靶前位移一河油田的靶前位移一般在般在240240300300m m之之间间。井井眼眼轨轨迹迹设设计计 3 3、水平井钻井工程设计介绍、水平井钻井工程设计介绍水平段升降极限水平段升降极限值值条件：条件：初始井斜初始井斜角角为为9090，结结束束井斜角井斜角为为9090。当增斜段造斜率当增斜段造斜率为为7.57.5/30/

19、30m m时时，降斜段造斜率，降斜段造斜率3 3/30/30m m，升降极限升降极限为为6 6：100100。A A B B6 6100100井井眼眼轨轨迹迹控控制制技技术术要要求求 3 3、水平井钻井工程设计介绍、水平井钻井工程设计介绍水平井水平井钻钻井配套技井配套技术术中的关中的关键环节键环节！实钻轨实钻轨迹迹理理论轨论轨迹迹 目的目的准确地准确地钻钻入靶窗入靶窗 水平井段符合精度控制水平井段符合精度控制 保保证钻证钻井成功率井成功率、油层钻遇率。、油层钻遇率。3 3、水平井钻井工程设计介绍、水平井钻井工程设计介绍 影响井眼影响井眼轨轨迹的主要因素迹的主要因素：钻钻井参数、井参数、底部底部

20、钻钻具具组组合（合（BHABHA）、）、已已钻钻井眼几何形状井眼几何形状和待和待钻钻地地层层特点特点等。等。井井眼眼轨轨迹迹控控制制技技术术要要求求 井眼井眼轨轨迹控制迹控制应应从从哪哪几方面入手几方面入手？井身井身结结构构 地地质质因素因素 BHABHA结结构构 井眼井眼轨轨迹迹监测监测 3 3、水平井钻井工程设计介绍、水平井钻井工程设计介绍着着陆陆控制技控制技术术要点要点 井井眼眼轨轨迹迹控控制制技技术术要要求求 稳稳斜探斜探顶顶 矢量矢量进进靶靶 动态动态控制控制 略高勿低略高勿低 先高后底先高后底 寸高必争寸高必争 早扭方位早扭方位 着着陆陆控制是指从直井段末端的造斜点控制是指从直井段

21、末端的造斜点（KOPKOP）开始开始钻钻至油至油层层内的靶窗内的靶窗这这一一过过程程 3 3、水平井钻井工程设计介绍、水平井钻井工程设计介绍水平水平控制技控制技术术要点要点 井井眼眼轨轨迹迹控控制制技技术术要要求求 动态监动态监控控 留有余地留有余地 少扭方位少扭方位 钻钻具具稳稳平平 上下上下调调整整 多开多开转盘转盘 注意短起注意短起 水平控制是着水平控制是着陆进陆进靶后在靶后在给给定靶体内定靶体内钻钻出整个水平段的出整个水平段的过过程程 3 3、水平井钻井工程设计介绍、水平井钻井工程设计介绍井井眼眼轨轨迹迹控控制制技技术术要要求求 地质误差地质误差工具造斜能力误差工具造斜能力误差轨道预测

22、误差轨道预测误差 会造成脱靶失控会造成脱靶失控 给水平井尤其是薄油给水平井尤其是薄油层水平井的轨道控制层水平井的轨道控制带来较大难度带来较大难度 “应变法应变法”“导眼法导眼法”3 3、水平井钻井工程设计介绍、水平井钻井工程设计介绍井井眼眼轨轨迹迹控控制制技技术术要要求求 “导眼法导眼法”：在水平井着陆控制过程中（距预定：在水平井着陆控制过程中（距预定油顶层面有一定高度），先以一定的井斜角直接稳油顶层面有一定高度），先以一定的井斜角直接稳斜钻入油层，探得油顶和油底深度之后，然后回填斜钻入油层，探得油顶和油底深度之后，然后回填井眼至一定高度，再以单圆弧方式进入着陆点。井眼至一定高度，再以单圆弧方

23、式进入着陆点。应用在对油顶垂深无把握，又缺少相应的标准层应用在对油顶垂深无把握，又缺少相应的标准层可供参考的情况下，采用钻导眼的方案直接消除地可供参考的情况下，采用钻导眼的方案直接消除地质误差，确切掌握油顶和油底的实际垂深。质误差，确切掌握油顶和油底的实际垂深。3 3、水平井钻井工程设计介绍、水平井钻井工程设计介绍井井眼眼轨轨迹迹控控制制技技术术要要求求 导眼法是把单弧法剖面设计改造成导眼法是把单弧法剖面设计改造成“增增-稳稳-增增”的剖面设计实施方案，稳斜角一般不太大，而且要的剖面设计实施方案，稳斜角一般不太大，而且要在探知油中、油顶后回填一部分井段。在探知油中、油顶后回填一部分井段。I I

24、、和导眼法相同，应变法也是以稳斜井段来探和导眼法相同，应变法也是以稳斜井段来探知油顶垂深，但不同之处在于应变法是在探知油顶知油顶垂深，但不同之处在于应变法是在探知油顶后即不再稳斜钻进，而是以设计好的造斜率增斜着后即不再稳斜钻进，而是以设计好的造斜率增斜着陆进靶。陆进靶。IIII、和和导导眼眼法法不不同同，应应变变法法的的稳稳斜斜角角相相对对较较大大，一般在一般在8080左右，井段不需回填。）左右，井段不需回填。）防碰扫描设计考虑的因素防碰扫描设计考虑的因素井井眼眼轨轨迹迹控控制制技技术术要要求求 3 3、水平井钻井工程设计介绍、水平井钻井工程设计介绍 平台位置平台位置 目标位置目标位置 钻井顺

25、序钻井顺序 绕障技术绕障技术 所有邻井所有邻井3 3、水平井钻井工程设计介绍、水平井钻井工程设计介绍钻钻具具组组合合设设计计 钻钻具具组组合合设计设计是是钻钻井作井作业业的物的物质质基基础础 钻钻具具组组合合设计设计要考要考虑虑的几个基本的几个基本问题问题 造造斜斜率率原原则则 井井底底温温度度 钻钻头头选选型型钻钻头头水水眼眼压压降降足足够够的的强强度度 安安装装震震击击器器 钻钻机机提提升升能能力力 摩摩阻阻和和扭扭矩矩分分析析 3 3、水平井钻井工程设计介绍、水平井钻井工程设计介绍钻钻具具组组合合设设计计 常常见见的的钻钻具具组组合：合：这这些些钻钻具具组组合不合不仅仅在理在理论论分析分

26、析和和计计算方面是可行的，而且在水平井算方面是可行的，而且在水平井钻钻井井实实践中得践中得到了广泛的到了广泛的应应用和充分的用和充分的验证验证。311.1mm311.1mm井眼井眼动动力力钻钻具造斜具造斜组组合合215.9mm215.9mm井眼井眼动动力力钻钻具造斜具造斜组组合合 215.9mm215.9mm井眼水平段井眼水平段动动力力钻钻具具组组合合 152.4mm152.4mm井眼井眼动动力力钻钻具造斜具造斜组组合合 152.4mm152.4mm井眼水平段井眼水平段动动力力钻钻具具组组合合 3 3、水平井钻井工程设计介绍、水平井钻井工程设计介绍钻钻井井液液与与完完井井液液设设计计 水平井水

27、平井钻钻井工程技井工程技术术的重要的重要组组成部分，它成部分，它对对井眼井眼净净化、井壁化、井壁稳稳定、降低摩阻、防漏堵漏、保定、降低摩阻、防漏堵漏、保护护油气油气层层等有着重要的意等有着重要的意义义。主要包括主要包括钻钻井液和完井液体系井液和完井液体系选择选择以及密度、流以及密度、流变变参数、参数、滤滤失量、失量、润润滑性能等主要指滑性能等主要指标标的确定。的确定。3 3、水平井钻井工程设计介绍、水平井钻井工程设计介绍钻钻井井液液与与完完井井液液设设计计 水平井与水平井与钻钻井液有关的特殊井液有关的特殊问题问题 携屑能力降低携屑能力降低 井眼井眼稳稳定性定性变变差差 井漏的可能性井漏的可能性

28、变变大大 摩阻增大摩阻增大 3 3、水平井钻井工程设计介绍、水平井钻井工程设计介绍钻钻井井液液与与完完井井液液设设计计 水平井水平井钻钻井液的要求井液的要求要考要考虑虑保保护护油油层层 较较好的流好的流变变性性 较较好的好的润润滑性滑性 合适的密度合适的密度 较较好的抑制性和好的抑制性和较较小的小的滤滤失量失量 堵漏材料不能影响井下工具和堵漏材料不能影响井下工具和仪仪器工作器工作钻钻井液体系易于井液体系易于调调整整维护维护 符合符合环环保要求保要求 3 3、水平井钻井工程设计介绍、水平井钻井工程设计介绍钻钻井井液液与与完完井井液液设设计计 水平井水平井钻钻井液体系井液体系简简介介 油基油基钻钻

29、井液体系井液体系 水包油水包油钻钻井液体系井液体系 阳离子聚合物水基阳离子聚合物水基钻钻井液体系井液体系 正正电电胶胶钻钻井液体系井液体系 聚乙二醇聚乙二醇钻钻井液体系井液体系 生物聚合物生物聚合物钻钻井液体系井液体系 3 3、水平井钻井工程设计介绍、水平井钻井工程设计介绍钻钻井井参参数数设设计计 钻钻井参数包括井参数包括钻压钻压、转转速、排量、速、排量、压压力等力等 钻钻井参数在井参数在选择时应选择时应注意注意的的事事项项 钻压钻压 转速转速 排量排量 压力压力 钻钻头头 转转速速 螺螺杆杆钻钻具具推推荐荐的的钻钻压压值值 井井眼眼轨轨迹迹控控制制要要求求 钻钻头头 钻钻压压 螺螺杆杆钻钻具

30、具的的性性能能 工工艺艺需需要要 动动力力钻钻具具的的额额定定排排量量 钻钻头头 循循环环系系统统地地面面设设备备 破破岩岩和和清清洁洁井井底底要要求求 马马达达承承压压 MWMWD D的的工工作作压压力力 3 3、水平井钻井工程设计介绍、水平井钻井工程设计介绍钻钻井井参参数数设设计计 井眼井眼净净化在水平井化在水平井实实施施过过程中也是一个程中也是一个难题难题，提高，提高井眼井眼净净化能力的主要措施有：化能力的主要措施有：提高返速；提高返速；增增大大钻钻具外径；具外径；井斜井斜004545时时使用使用层层流；流；井斜井斜45459090时时使用紊流；使用紊流；使用使用层层流流时时提高屈服点和

31、屈服点与塑性粘度的比提高屈服点和屈服点与塑性粘度的比值值；降低胶凝速度；降低胶凝速度；旋旋转转和上下活和上下活动钻动钻杆；杆；起、下起、下钻时钻时划眼；划眼；分段开分段开泵泵循循环环；控制控制钻钻速。速。3 3、水平井钻井工程设计介绍、水平井钻井工程设计介绍完完井井工工艺艺设设计计 完井是完井是钻钻井中的一井中的一项项工工艺艺技技术术，在，在一口井中一口井中选择选择并安装完井和采油并安装完井和采油设备设备，使其达到最佳采油。（使其达到最佳采油。（仅仅从从钻钻井角度井角度讨论讨论完井完井问题问题，重点是，重点是顺顺利完成完井利完成完井作作业业。）。）3 3、水平井钻井工程设计介绍、水平井钻井工程

32、设计介绍完完井井工工艺艺设设计计 水平井完井方法水平井完井方法归纳为归纳为7 7种：裸眼完井、种：裸眼完井、筛筛管完井、管完井、筛筛管和封隔器完井、尾管注水泥完井、管和封隔器完井、尾管注水泥完井、封隔器注水泥完井、封隔器注水泥完井、砾砾石充填完井、石充填完井、预预充填充填筛筛管完井。管完井。可分可分为为两大两大类类：一：一类类是是选择选择性完井方法，包性完井方法，包括注水泥完井和管外封隔器完井；另一括注水泥完井和管外封隔器完井；另一类类是非是非选择选择性完井方法，包括裸眼完井、性完井方法，包括裸眼完井、筛筛管完井、管完井、砾砾石充填完井、石充填完井、预预充填充填筛筛管完井。管完井。3 3、水平

33、井钻井工程设计介绍、水平井钻井工程设计介绍完完井井工工艺艺设设计计 裸眼完井裸眼完井 是最是最简单简单的方法，的方法，只能用于不破裂不坍只能用于不破裂不坍塌的碳酸岩地塌的碳酸岩地层层或致或致密地密地层层，一般用于大，一般用于大多数的短曲率半径和多数的短曲率半径和某些中曲率半径水平某些中曲率半径水平井。井。缺点是：可能因井缺点是：可能因井壁剥落而使井眼堵塞，壁剥落而使井眼堵塞，甚至造成井眼甚至造成井眼报废报废；生生产难产难于控制；于控制；废废弃弃部分井段困部分井段困难难。3 3、水平井钻井工程设计介绍、水平井钻井工程设计介绍完完井井工工艺艺设设计计 筛筛管完井管完井 是水平井中使用最是水平井中使

34、用最普遍的完井方法，可普遍的完井方法，可用于用于长长、中、短曲率、中、短曲率半径水平井的完井，半径水平井的完井，筛筛管可分管可分为为割割缝筛缝筛管管和打孔和打孔筛筛管。管。优优点：成本点：成本较较低；低；筛筛管起着保持油管起着保持油层层与井与井眼之眼之间间的流体通道；的流体通道；合适尺寸的割合适尺寸的割缝缝和和筛筛孔可以控制部分出砂。孔可以控制部分出砂。缺点：不可能控制生缺点：不可能控制生产产；废废弃部分生弃部分生产产井井段困段困难难；不能；不能进进行生行生产测产测井；地井；地层层坍塌易坍塌易堵塞堵塞缝缝隙或隙或筛筛孔。孔。3 3、水平井钻井工程设计介绍、水平井钻井工程设计介绍完完井井工工艺艺

35、设设计计 注水泥完井注水泥完井 包括尾管包括尾管注水泥和注水泥和套管注水套管注水泥两泥两类类 特点：在任何油特点：在任何油层层中都中都可以有效地完成封隔；整可以有效地完成封隔；整个生个生产产期期间间，任何，任何时时候都候都可以达到可以达到对对原生水或气的原生水或气的封隔；可以达到准确的生封隔；可以达到准确的生产测产测井；能井；能够够完成完成选择选择性性增增产产作作业业或或选择选择性生性生产产；成本成本较较高。高。3 3、水平井钻井工程设计介绍、水平井钻井工程设计介绍完完井井工工艺艺设设计计 预预充填充填砾砾石石筛筛管的同心管与中心管之管的同心管与中心管之间间充充满满尺寸均匀的尺寸均匀的砾砾石充

36、填砂粒。石充填砂粒。产层产层液流必液流必须须通通过这过这些些砾砾石才能石才能进进入井内，因此，即使地入井内，因此，即使地层发层发生坍塌，充填生坍塌，充填砾砾石之石之间间也也还还有足有足够够的渗的渗透性，仍可得到透性，仍可得到满满意的意的产产量。但量。但该该方法成本方法成本很高，而且工很高，而且工艺艺比比较较复复杂杂。预预充填充填筛筛管完井管完井3 3、水平井钻井工程设计介绍、水平井钻井工程设计介绍完完井井工工艺艺设设计计 是将是将砾砾石充填石充填筛筛管及充填管柱下入井中，管及充填管柱下入井中，然后在然后在环环形空形空间间充填充填砾砾石。可以有效防止地石。可以有效防止地层层坍塌，从而使油井坍塌，

37、从而使油井获获得得较较高高产产量。量。该该方法方法成本成本较较高，工高，工艺艺比比较较复复杂杂。裸眼裸眼砾砾石充填石充填筛筛管完井管完井 3 3、水平井钻井工程设计介绍、水平井钻井工程设计介绍完完井井工工艺艺设设计计 获得最高产量。获得最高产量。其它流体产量最小。其它流体产量最小。有利于减少修井作业。有利于减少修井作业。能控制砂侵。能控制砂侵。能防垢并有利于控制流体的腐蚀作用。能防垢并有利于控制流体的腐蚀作用。能保持油层套管和油管的完好性。能保持油层套管和油管的完好性。具有放弃初次开采井段进行二次甚至三次采油及完井的条件。具有放弃初次开采井段进行二次甚至三次采油及完井的条件。经济性原则。经济性

38、原则。水平井完井方法水平井完井方法选择选择的原的原则则 3 3、水平井钻井工程设计介绍、水平井钻井工程设计介绍完完井井工工艺艺设设计计 封闭水或气的侵入。封闭水或气的侵入。有利于更有效地采油。有利于更有效地采油。有利于增产措施。有利于增产措施。有利于生产测试。有利于生产测试。最大限度地提高作业效率。最大限度地提高作业效率。减少修井作业。减少修井作业。减少补救工作。减少补救工作。保保证证安全。安全。水平井完井方法必水平井完井方法必须满须满足技足技术术方面的要求方面的要求 3 3、水平井钻井工程设计介绍、水平井钻井工程设计介绍完完井井工工艺艺设设计计 三开结构：下三开结构：下“悬挂封隔器悬挂封隔器+调长光管调长光管+割缝筛管割缝筛管（或金属棉筛管、或（或金属棉筛管、或TBSTBS筛管）筛管）”至端点处完井。至端点处完井。三开结构：裸眼砾石充填完井。三开结构：裸眼砾石充填完井。三开结构：套（尾）管射孔完井。三开结构：套（尾）管射孔完井。二开结构：下二开结构：下“调长光管调长光管+割缝筛管（或金属棉筛割缝筛管（或金属棉筛管、或管、或TBSTBS筛管）筛管）”至端点处完井，上部套管要求固井。至端点处完井，上部套管要求固井。其中其中、两种方法应用地最为普遍。两种方法应用地最为普遍。目前，目前，辽辽河油田中曲率半径水平井完井方法河油田中曲率半径水平井完井方法 敬请多提宝贵意见敬请多提宝贵意见