側鉆井、側鉆水平井工藝技術匯報單位：工程技術研究院匯報人：李永和時間：二○○七年十一月十八日中國石油匯報提綱一、側鉆井工藝技術二、側鉆水平井工藝技術三、側鉆延伸工藝技術側鉆井工藝技術匯報提綱側鉆井工藝技術側鉆井工藝技術世界側鉆井的發展：最早記載1895年（美國）國內側鉆井的發展：最早記載1957年（玉門）側鉆井的概念：概念：就是在選定的套損井、事故井、改造挖潛井等某一套管位置上，下入開窗工具施工使套管與地層形成一通道后，再下入鉆具組合進行（定向）鉆進，鉆開目的層至設計井深后下入尾管重新完井。老井套管開窗工具側鉆井眼完井管柱目的：主要用于老油井的挖潛改造，有時也用于事故井處理分類：主要分為自由側鉆井、側鉆定向井、側鉆加深井（幾何形狀分）

主要分為淺井側鉆、中深井側鉆、深井側鉆、超深井側鉆（井深分）基本特點：屬于小井眼鉆井范疇

相對低額的建井成本

技術具有一定的復雜性

出現復雜情況處理相對困難

需要某些特殊的專用工具支持

側鉆井工藝技術

施工關鍵工藝原井開窗前處理：主要包括通井、封堵射孔段、鉆塞、洗井、刮管、如套管存在套損還需要進行相關的修套處理開窗：下入專用開窗工具進行套管磨銑，形成與地層連接通道裸眼鉆進：包括自由鉆進、定向鉆進、穩降斜鉆進和井下安全工藝技術電測：包括裸眼電測和完井電測下尾管固井：主要包括（擴孔）下尾管和固井等相關后續作業。

側鉆井工藝技術側鉆井工藝技術側鉆井工藝技術設計工藝技術遼河側鉆技術情況匯報內容側鉆井工藝技術●井身結構優化設計●井身剖面優化設計●下部鉆具組合優化設計●水力參數優化設計●鉆井液完井液優化設計●完井工藝優化設計設計概述LANDMARK

Optimisedesign側鉆井工藝技術

井身結構設計

側鉆井井身結構設計是側鉆井工程的基礎設計。它的主要任務是確定尾管的下入尺寸、下入深度、水泥漿返深、水泥環厚度、尾管重復段長度、鉆頭尺寸。選擇井身結構的客觀依據是地層巖性特征、地層壓力、地層破裂壓力。主觀條件是鉆頭、鉆井工藝技術水平等。常規側鉆井井身結構示意圖側鉆井工藝技術套管尺寸與井眼尺寸選擇及配合側鉆井工藝技術

井身剖面設計側鉆井施工前必須按專門的鉆井目的及要求設計進行對應的井眼軌跡設計。設計時要考慮能經濟地鉆達目標的路徑或剖面，同時也要考慮地質因素對使用的井底鉆具組合影響以及可能影響井眼軌跡的其它因素。側鉆井施工是使井眼能沿預先設計井眼軌跡鉆達預定目標的過程，所以設計的側鉆井剖面是施工的依據和檢驗的標準。設計原則1．保證實現側鉆井的目的2、考慮地面條件限制3、正確選擇造斜點、井眼曲率、和最大井斜角4．剖面設計應有利于安全、快速鉆進，降低鉆井成本定向剖面類型選擇1．二維定向井井眼剖面常用的有兩種：三段制和五段制2．三維定向井井眼剖面側鉆井工藝技術井斜角與方位角井眼曲率主要概念圖示雙靶側鉆井工藝技術1、掌握原始資料，包括地質要求、地面限制、地質剖面、地層造斜規律、工具能力，鉆井技術、故障提示、井口及井底坐標2、確定井眼剖面類型3、確定造斜點、造斜率4、計算最大井斜角5、計算剖面上各井段井斜角、方位角、垂深、水平位移、段長6、校核曲率設計內容與步驟

鉆具組合是從鉆頭到地面全部管柱的總稱，是優質快速側鉆的重要手段和工具，是連通地面與地下的樞紐。優化鉆具組合同時配合不同的工藝措施，可以控制井眼軌跡變化，改善鉆頭工作狀態，減少卡鉆事故的發生，進而獲得多方面的綜合效益。鉆具組合的主要作用有：（1）起下鉆頭；（2）施加鉆壓；（3）傳遞動力；（4）輸送鉆井液。側鉆井工藝技術

鉆具組合設計(a)定向造斜組合(b)轉盤鉆增斜組合(c)微增斜組合(d)穩斜組合(e)降斜組合側鉆井工藝技術

水力參數設計

水力參數是指泵壓、排量、噴嘴直徑等與鉆井液循環系統有關的參數。主要作用是：（1）水力破巖（2）水力清洗水力參數設計的合理與否與機泵條件、鉆井液性能、鉆具結構、井眼尺寸、井深大小等因素有關。水力參數的設計對側鉆井的鉆井速度、井下事故預防等有著直接的作用。設計步驟1、根據理論計算法或實測法，求得循環壓耗系數m和n2、根據工程實際情況，選定最小排量3、根據機泵實際條件，選擇缸套直徑，確定額定泵壓和額定排量4、計算最優排量和最優噴嘴直徑5、根據最優噴嘴直徑，配置噴嘴組合側鉆井工藝技術

鉆井液完井液設計

鉆井液的功能是在整個鉆進過程中，保持安全優質快速低成本鉆井；同時在進入油氣層時，要具有保護儲層的作用。在鉆井方面，鉆井液的主要功能有⒈清洗井底，攜帶巖屑。⒉冷卻、潤滑鉆頭和鉆柱。⒊形成泥餅，保護井壁。⒋控制和平衡地層壓力。⒌傳遞水功率。在保護油氣儲集層方面，鉆井液（此時稱完井液）的主要功用有：⒈控制固相粒子含量及級配，防止對油氣層的損害。⒉保持液相與地層的相容性。設計主要內容1、根據鉆完井及地質情況優選鉆井液體系2、分段進行鉆井液及性能維護設計3、井下復雜情況預防措施4、儲層保護措施5、循環系統及固控要求維護要點⒈井眼清潔⒉井下事故預防

⒊油氣層保護⒋安全快速鉆進側鉆井工藝技術

完井設計

側鉆井完井設計中要考慮產層是否出砂、地質和油藏工程特性、完井產能大小、鉆完井的經濟效益、采油工程要求等。合適的完井設計可有效地延長側鉆壽命、提高采收率及油氣田開發的總體經濟效益設計要點1、完井方式優選2、完井管串設計和強度校核3、尾管下入措施4、固井注水泥設計5、提高固井質量措施⒍投產前準備和替液⒎固井質量檢查和評價⒏完井及井口要求側鉆井工藝技術主要工藝技術側鉆井工藝技術

開窗前井眼準備(打撈)起出原井套管必要時套損部位修整封堵開窗以下段老井眼通井刮管上部套管開窗前試壓原井套管技術狀況檢測側鉆井工藝技術

套管開窗工藝技術

套管開窗是利用專用工具在預定套管某一位置磨銑出一與地層連接通道。側鉆井的套管開窗工具從發展過程來看，大體經歷了四個階段：即水泥固定式、機械固定式、分體液壓錨定式、液壓一體式開窗工具。

側鉆位置優選⒈開窗點應盡量低，以盡可能多地利用老井套管⒉開窗點以上套管完好，無變形，無漏失⒊曲線段和造斜段盡可能避開水淹區⒋選擇砂巖和非膨脹泥巖地層開窗側鉆井工藝技術⒈側鉆點位置優選：工程設計、避開復雜地層、避開套官接箍等⒉開窗工藝：遵循開窗三階段原則，嚴防加壓形成死點⒊修窗工藝：以上提下放鉆具無阻掛為原則⒋窗口保護工藝：數據計算準確、緩慢通過等套管開窗技術措施多功能銑錐護套多折面斜面連通管密封系統橫縱向卡瓦下入工具投球憋壓工具坐封同時實現密封第二次投球憋壓銑錐與斜向器分離直接開修窗一體化開窗工藝專利號：2004200306165，

一體化開窗工具結構一體化開窗技術優點★實現了一趟鉆完成對原井眼的密封、斜向器坐封、開修窗工作，一體化操作，程序簡單★縮短周期，降低成本★多折面斜面，窗口全寬比例加大，事故隱患降低★能滿足油田中后期利用老井進行各種套管側鉆井的施工，應用范圍廣側鉆井工藝技術側鉆井工藝技術α開窗點穩斜井段實鉆井眼軌跡設計井眼軌道靶區水平位移垂深

軌跡控制技術測點與測段可測參數：測點的井深，用L表示；測點的井斜角，用α；測點的方位角，用φ。側鉆井軌跡基本概念側鉆井工藝技術

軌跡控制工藝流程開窗工具方向定位左右段鉆進按設計定向鉆進按設計穩斜鉆進入靶預測分析待鉆井眼設計軌跡調整入靶及完鉆鉆進⒈側鉆中若存在繞障防碰，則要進行軌跡控制的三維防碰處理⒉在滿足軌跡控制同時，優選鉆進方式和鉆具組合以減少起下鉆側鉆井工藝技術

軌跡控制工藝技術繪圖跟蹤處理側鉆井工藝技術

軌跡控制主要防碰措施優化工程軌跡設計提高井眼軌跡測量精度，減小軌跡誤差提高軌跡控制精度使用防碰監測軟件，進行鄰井距離掃描側鉆井工藝技術

隨鉆測量工藝有線隨鉆測量示意圖

側鉆井鉆井常用的測量儀器有兩種：有線隨鉆和無線隨鉆測量。有線隨鉆測量有高壓循環頭和側偏接頭兩種方式。隨鉆測量在實鉆中可以隨時進行工具面、井斜、方位等主要軌跡參數測量，以便及時調整軌跡走向。側鉆井工藝技術●井身剖面工程優化設計施工的可行性和安全性●地質導向下的鉆井方式優選定向、復合、穩斜方式●參數的優化配置排量、泵壓、鉆壓、轉速●摩阻、曲率分析真實鉆壓及遇阻處理●軌跡優化控制技術入靶控制、防碰繞障●側鉆井下事故預防與處理卡鉆、井控、井漏、井塌●完井配套技術管柱下入、固井質量、固井方式鉆完井關鍵技術側鉆井工藝技術

主要技術難點1、多為小井眼鉆進，工具、儀器等選擇受限2、老區塊開采注水注汽等影響，易出現井下異常；且一旦出現事故，處理相對困難3、井網密集情況下側鉆繞障防碰問題突出4、井眼環空間隙小等因素，完井易出現固井質量問題尾管不居中對固井質量影響示意圖側鉆井工藝技術

遼河油田是國內從事套管開窗側鉆技術研究應用最早、也是本油區實施各類套管開窗側鉆井類最多的油田。自1992年實施第一口開窗側鉆井以來，截止06年累計共實施各類套管開窗側鉆井2538口，并且以每年200口左右的梯度在運行。自進行套管開窗側鉆技術研究以來，先后榮獲集團公司及遼寧省以上獎項13項，獲得套管開窗側鉆井相關專利147項。經過15年多的套管開窗側鉆技術不斷的完善、配套、創新，形成了具有遼河特色的套管開窗側鉆技術，在縮短周期、提高成功率、降低成本、提高側鉆井壽命等方面取得了豐碩成果，先后在國內和國外油田進行多次技術服務。遼河套管開窗側鉆井技術的應用，為油田的發展創造了巨大的經濟和社會效益。

遼河側鉆情況簡介側鉆井工藝技術年度井數(口)當年增產原油(×104t)歷年累增油(×104t)年度井數(口)當年增產原油(×104t)歷年累增油(×104t)1992443.83.819991199.6370.61993545.611.3200019622.2492.519941048.725.6200121832.7585.1199519913.054.3200222533.2718.7199622020.0103.6200322330.3768.6199710412.2155.2200420829.2815.31998998.2254.0200522631.3865.6200620930.5832.1側鉆井工藝技術遼河歷年來完鉆側鉆井情況側鉆井工藝技術遼河復雜井網下側鉆井眼軌跡繞障防碰技術側鉆中造斜段、穩斜段與鄰井的繞障防碰以及同平臺井、鄰平臺井的防碰繞障同時存在。

遼河油區超稠油和特稠油老井開發時，通常使用70×70m井網開距，井網相對密集，當存在多套主力油層時，井間側鉆防碰繞障問題顯得異常重要。側鉆井工藝技術造斜（復合鉆進）鉆具組合鉆頭+單彎螺桿+定向接頭+無磁鉆鋌+斜坡鉆桿+加重鉆桿+鉆桿穩斜鉆具組合鉆頭+扶正器+托盤+無磁鉆鋌+扶正器+斜坡鉆桿+加重鉆桿+鉆桿注：全井段使用專用井眼軌跡軟件進行監控遼河側鉆井軌跡控制與常用鉆具組合1234防塌、防漏措施防噴、防卡措施防掉措施巖屑床的預防和處理側鉆井工藝技術遼河側鉆井常見事故預防與處理側鉆井工藝技術遼河側鉆井專用工具與儀器

有線隨鉆與MWD螺桿擴孔工具牙輪鉆頭PDC鉆頭扶正器開窗工具側鉆井工藝技術類型隊伍井場條件主要處理應用的地層油層保護劑施工比例水基低固相不分散體系凈化設備齊全的鉆井隊有大規模排污能力或回收裝置聚丙烯酸鉀銨鹽低壓油溶性樹脂單項壓力封閉劑30%水基分散體系凈化設備不齊全的大修隊排污規模小高溫無毒稀釋劑普通稀釋劑較高壓、高壓瀝青類單項壓力封閉劑聚合醇70%遼河側鉆井鉆井液技術遼河油田側鉆井鉆井液主要類型類型結構劑稀釋劑降濾失劑造壁劑油層保護劑名稱聚丙烯酸鉀，CMC，PAC141無毒稀釋劑，FCLS，NH4PANFT-881，SMP，SMT低軟化點瀝青油溶性樹脂，聚合醇遼河油田側鉆井鉆井液性能維護主要處理劑側鉆井工藝技術遼河側鉆井常用固井技術內管柱插入式固井工藝

在尾管底部安裝一個雙向阻流板，內管柱隨尾管下入井底，固井替水泥前將一鋼球投入坐在雙向阻流板上，然后循環替出尾管內水泥漿。該項技術尾管內不留水泥塞，節省鉆水泥塞時間和費用，同時避免了因鉆水泥塞對水泥環造成破壞。固井工藝原理側鉆井工藝技術復合膠塞碰壓式固井工藝

將尾管串與鉆桿相連,下到設計深度后倒開懸掛器中心管，然后加壓使其密封，注完水泥后，將小膠塞投入鉆桿內，開泵將小膠塞推入到懸掛器中大膠塞處，堵塞住大膠塞的孔道，使二膠塞合二為一，然后在泵壓作用下繼續下行，直至接觸阻流板，完成固井作業，上提中心管反洗井，洗出喇叭口以上多余的水泥漿。該項固井工藝的特點是固完井后免去鉆多余水泥的工序。遼河側鉆井常用固井技術固井工藝原理側鉆井工藝技術遼河側鉆井固井其它應用技術上固下不固尾管完井技術管外封尾管完井技術側鉆井工藝技術影響套管開窗側鉆井固井質量主要因素側鉆井井身結構示意圖118mm102mm4～8mm152.4mm127mm5～12mm1.尾管和井眼之間的環空間隙小2.尾管不居中3.尾管裸眼段較長，水泥漿頂替效率差、竄槽等4.窗口不規則，密封困難5.深部井段高溫、高壓等側鉆井工藝技術遼河提高側鉆小井眼段固井質量技術研究研究內容主要成就塑性水泥漿體系微膨脹水泥漿體系微臺階擴孔工具液壓式套管扶正器封隔式尾管懸掛器小間隙紊流器孕鑲PDC擴孔刀片弓形彈性扶正器

六種專有工具兩套水泥漿體系六項實用技術微臺階擴孔技術套管居中技術合理環空間隙優選技術抗高溫粘砂套管技術側鉆井油藏篩選技術尾管碰壓固井技術側鉆井工藝技術遼河提高側鉆小井眼段固井質量技術研究側鉆井工藝技術遼河提高側鉆小井眼段固井質量情況側鉆井工藝技術遼河側鉆井主要技術指標最大完鉆井深3536m，最小完鉆井深687m，平均井深1236m,最長鉆井周期78d，最短鉆井周期6d，平均鉆井周期15d，最大裸眼段長1129m，最大水平位移453m，最大井斜角56°，最大造斜率0.75°/m，軌跡漂移控制5m,累計06年底完成側鉆井2538口。

匯報提綱側鉆水平井井工藝技術側鉆水平井工藝技術側鉆水平井的概念：概念：就是根據開發目的需求,利用老井套管進行開窗后,在地層中進行造斜段及水平段鉆井,鉆完設計井深后下入尾管完井.老井套管造斜段水平段水平井概念：凡是井眼在產層延伸較長距離、井斜角達到85°以上的井都統稱為水平井側鉆水平井工藝技術發展綜述側鉆水平井是伴隨著水平井而發展起來的一項套管側鉆技術。早在200年前，英國在煤層中鉆了一口水平井，以求從其中找油，隨后于1780年和1840年間進行生產。20世紀初，美國和德國開始采用這種技術，1929年，美國在得克薩斯州鉆了第一口真正的水平井。該井僅于1000米深處從井筒橫向向外延伸了8米。由于工業上采用了水力壓裂作為油層增產的有效技術措施，使水平井鉆井停滯不前。例如，蘇聯和中國在50年代和60年代就已開始鉆水平井，但直到1979年才又重新起。側鉆水平井工藝技術發展綜述水平井、側鉆水平井的發展歷史可分為兩個階段：第一階段：70年代前，從技術上證實了鉆水平井的可行性。

結論：水平井技術上可行，經濟上不行。原因：地點選擇不對，而不是技術上不過關。第二階段：70年代后，水平井鉆井技術取得顯著進行，水平井在一定范圍內進入生產應用階段。

80年代初試驗，90年代大規模推廣，目前在美國已列為常規技術，用于各類油藏。中國油田進行水平井、側鉆水平井主要是從“八五”和“九五”期間開展攻關研究和大面積推廣應用的。成本：已降至直井1.5-2.0倍，最小為直井的1.2倍。產量：為直井2.0-8.0倍側鉆水平井工藝技術特點從幾何角度看1、與常規側鉆井相比,造斜率要高2、在產層內有水平段或近水平段從鉆井角度看1、鉆具組合不同2、井眼軌跡控制難度大3、井眼凈化比較困難4、測井、完井工藝與工具有所不同從開發與采油角度看1、鉆穿溝通多垂直裂縫發育帶2、減少水錐和氣錐現象3、增加油氣藏瀉油面積4、鉆遇薄油層，提高開發效果5、井筒內流態是直線流動，阻力小、流動平穩、壓降低側鉆水平井工藝技術主要優勢(1)提高單井產能

計算結果表明：在相同泄油面積情況下，300m以上的水平井的采油指數是垂直井的3倍以上提高單井產能的主要原因：水平井提高了油井與油藏的接觸面積，另外水平井相當于一條長的準確定向裂縫(2)減緩水氣脊進(waterorgascresting)

水平井盡量遠離油氣或油水界面，同時在保持與垂直井相同產量的情況下，大大降低了井筒附近的生產壓差和流體流動速度，減緩了油井生產對油水或油氣界面變形的影響。水平井段長600m的水平井，其計算臨界速比垂直井高約4倍側鉆水平井工藝技術主要優勢①裂縫性油藏②層狀油藏③傾斜的層狀油藏④稠油油藏⑤薄油層⑥低滲透油藏⑦高含水后期正韻律厚油層⑧斷塊油藏(3)開發一些特殊類型的油藏側鉆水平井工藝技術應用普遍性側鉆水平井工藝技術分類按曲率半徑劃分1、長曲率側鉆水平井2、中曲率側鉆水平井3、短曲率側鉆水平井4、超短曲率側鉆水平井按其他原則劃分1、大位移側鉆水平井2、階梯側鉆水平井3、多底/分支側鉆水平井4、直井側鉆水平井5、定向井開窗側鉆水平井6、水平井開窗側鉆水平井適宜的井位施工設計實施完井后的經濟分析選擇初始設計油藏優化鉆井和完井要求預期產量風險分析最后規劃側鉆水平井工藝技術部署程序側鉆水平井工藝技術側鉆水平井工藝技術設計工藝技術遼河側鉆水平技術情況匯報內容側鉆水平井工藝技術設計概述

側鉆水平井設計涉及的范圍很廣，主要包括油藏工程、地質構造、井身結構、井身剖面、鉆具組合、鉆井參數、鉆井液、完井液、固井與完井、測井和鉆井成本分析等設計主要基本特點1）鉆井參數以井眼軌跡控制為設計準則2）水力參數設計以發揮工具能力和井眼凈化為依據，排量還需滿足動力鉆具和ＭＷＤ要求3）鉆柱設計一則要滿足強度要求，二則要采用倒裝鉆具4）鉆井液設計主要考慮良好的攜砂性和井眼穩定，以及油層保護和軌跡控制的需要5）井身結構設計要有利于安全施工、軌跡控制和保護油層6）井身剖面設計要以現有工具和技術為條件，要以經濟施工為重點7）要選擇大鉤負荷能力、鉆井液凈化能力和泵排量、泵壓能力能滿足側鉆水平井施工要求的鉆井設備側鉆水平井工藝技術地質設計側鉆水平井工藝技術剖面設計設計原則⒈剖面設計時首先要根據油藏特性及地質要求，計算、確定水平段的基本數據，結合區域地質資料、工程資料進行綜合分析，確定井身剖面類型⒉在地層巖性、工具造斜能力都確定的條件下，增斜段應選擇單增軌道剖面⒊側鉆點應選擇在可鉆性較好、無坍塌、無縮徑的地層⒋對確定的井眼軌道進行扭矩計算分析，并依此進行鉆機選型和鉆具強度校核幾點要求1）設計剖面應避開可能的復雜地層；2）盡量縮短增斜井段末端的水平位移及井段長度3）盡量減少增斜及水平段扭距和摩阻；4）盡量減少鉆柱承受的彎曲載荷；5）利用造斜段地質標準層來調整最低中靶井深；6）為了解決增斜率不夠理想的問題，設計一個可調節的穩斜段7）優選井下動力馬達組合以實現設計增斜率8）滿足靶區容限9）所提供的曲線可以鉆出足夠長度的水平井眼側鉆水平井工藝技術多段制剖面設計懸鏈線剖面設計

&拋物線剖面設計

最小曲率法的三維剖面設計與二維剖面設計(X.S.Liu,1989)彎曲方程法(Schuh,1992)恒曲率方程法(B.Guo,1993)井眼軌跡模擬法(S.Z.Jiang,1994)地理曲率模型法(Williamson,2000)

目前普遍應用的的設計方法為最小曲率法。

設計參數造斜點和造斜率穩斜段造斜段水平段靶區工具面靶區

由油藏條件決定

越大越好越簡單越好

要求快速安全鉆達油水界面設計方法靶區設計剖面設計方法與參數側鉆水平井工藝技術鉆具組合設計

力學分析鉆壓，扭矩&拉伸,彎曲鉆機設備和地面設施最小摩阻的井身剖面設計造斜率評估疲勞極限(旋轉鉆進時)BHA的造斜率預測BHA的設計及優選鉆具組合設計原則：—鉆柱摩阻最佳—優先選用成熟鉆具組合—滿足強度要求—有利于減少起下鉆次數—必須有較大的可靠性及實用性—根據井身剖面選擇鉆具組合

設計原則具有較強的結構性，良好的流變性和穩定性摩阻力低，潤滑性強較好的抑制性和抗污染性有利于保護油氣層,減少對儲層的損害密度合理,有利于近平衡鉆井和井壁穩定井眼穩定性井眼清潔：消除巖屑床井眼摩阻、提拉力及扭矩大鉆井液設計維護難點側鉆水平井工藝技術鉆井液設計側鉆水平井工藝技術井斜角的影響：由于井斜角較大，形成了三個洗井區。最復雜的是第二洗井區鉆柱偏心的影響：在大斜度和水平段中，鉆柱總是偏向井壁下側，偏心不利于清除巖屑床鉆柱狀態的影響：滑動鉆進攜巖困難，復合鉆進有利于攜巖鉆柱尺寸的影響：鉆柱尺寸小，環空間隙小，攜巖困難第一洗井區：井斜角00～450(0～300)第二洗井區：井斜角450～550(30～600)第三洗井區：井斜角550～900(60～900)影響側鉆水平井攜巖效果的因素側鉆水平井工藝技術完井設計設計原則:確定要使用的尾管及井眼尺寸光管與篩管長度優選根據地層決定完井方式和篩管優選考慮采油下泵要求考慮尾管的通過度問題考慮后期水泥塞和附件的易鉆性滿足的三個基本標準

拉伸或連接標準擠毀或破裂標準疲勞標準與入井工具相匹配側鉆水平井工藝技術主要工藝技術側鉆水平井工藝技術開窗工藝技術側鉆水平井開窗主要有兩種方式：套管鍛銑和斜向器開窗。前者由于程序較多，成本較高和周期長，多在短半徑側鉆水平井中應用；而目前斜向器開窗主要分為分體式和一體式兩種開窗工具，由于作業成本底和程序簡單，應用范圍較普遍。套管段銑工具斜向器側鉆水平井工藝技術軌跡控制工藝技術軌跡控制設計&鉆進設計井下鉆具組合的評價&預測井眼軌跡描述及計算井下鉆具組合力學分析鉆頭與巖石的力學作用分析軌跡控制系統200x螺桿的彎角彎角鉆頭彎角鉆頭上穩定器上鉆頭穩定器狗腿度/30m

近鉆頭穩定器近鉆頭穩定器螺桿造斜能力計算側鉆水平井工藝技術軌跡控制工藝技術導向鉆進原理滑動鉆進井斜容易控制方位易于控制

鉆具不旋轉復合鉆進

與常規鉆具鉆進機理相似井眼更光滑鉆速高側鉆水平井工藝技術軌跡控制特點常規側鉆水平井目標區側鉆水平井工藝技術無線隨鉆測量工藝工作原理:

由井下部分(包括加速度計和磁通門磁力計傳感部件)將采集的脈沖由傳感器轉換到信號、脈沖發生器和動力部件，在地面由壓力傳惑器接收信號后并傳輸到計算機，把這些信息轉換成鉆井需要的井斜角，方位角和工具面角等，并傳輸到鉆臺進行顯示。主要功能：

為鉆井工程師提供鉆井中井眼軌跡控制依據。側鉆水平井工藝技術測井工藝技術

由于側鉆水平井井斜大，常規的電纜測井已不能滿足該類測井要求，故對于側鉆水平井而言，主要依靠電纜自由下放和鉆具送入法相結合進行測量。常用測井對接方法主要有濕接頭和泵沖法兩種。可以成功地在95/8、7、51/2套管側鉆水平井應用。側鉆水平井工藝技術完井工藝技術

側鉆水平井由于曲率較大、井眼環空間隙較小等緣故，目前常用的尾管完井方式主要為光管（造斜段）+篩管（水平段）的組合方式，根據井下情況，可分為不固井完井和上固下不固完井。側鉆水平井完井示意圖側鉆水平井工藝技術遼河側鉆水平井情況簡介

遼河油田是繼實施水平井以后，從“九五”攻關課題—短半徑側鉆水平井開始，自1996年實施第一口開窗側鉆水平井—靜33-71CP以來，先后經歷了研究、試驗、完善、推廣四個階段，截止目前累計共實施各類套管開窗側鉆水平井54口。先后獲得科技成果25項，申請專利17項。經過10多年的技術發展，在開窗、鉆井、鉆井液、完井、錄測井等方面形成了配套的不同油藏類型、剖面類型、完井技術的遼河特色側鉆水平井技術，先后在國內多家油田進行技術服務和指導。側鉆水平井工藝技術遼河常規側鉆水平井鉆井技術側鉆水平井工藝技術遼河三維繞障側鉆水平井鉆井技術

遼河油田地處“三田”之中，地面條件受限新部署施工的側鉆水平井多是在老區開發的定向井、叢式定向井井網中進行井口位置與靶區之間存在障礙三維繞障方位變化最大達到92.7°

側鉆水平井工藝技術遼河側鉆水平井防碰繞障技術鄰井防碰最多井數超過10口，距離最近1.5m鄰井資料復查，優化設計盡量遠離老井實鉆過程中，利用隨鉆儀器工作狀態的警醒作用；提高井眼軌跡控制精度，使實鉆軌跡努力符合設計軌跡LANDMARK軟件防碰監控側鉆水平井工藝技術遼河“L”型側鉆水平井鉆井技術受井網條件的限制，靶前位移較小完井管柱的順利下入相對困難剖面設計:

反向開窗—增斜—降斜—正向造斜—水平段泥巖層油

層水

層杜84-館H53ch井側鉆水平井工藝技術遼河水平井中二次側鉆水平井鉆井技術側鉆水平井工藝技術遼河側鉆水平井擴孔技術

2007年杜84-館H53ch井于10月3日在1014m開窗后，鉆至設計井深1447m，由于該井在井斜99°開窗，同時側鉆后方位變化較大，為保證電測及完井管柱順利下入，10月7日下入了側鉆水平井裸眼擴孔工具組合，從1027m擴孔至完鉆井深，井徑從鉆頭的215.9mm擴至240~250mm,在提高固井質量的同時，由于井眼擴大降低了入井管柱遇阻幾率，最后測井和完井一次成功。

側鉆水平井裸眼擴孔器側鉆水平井工藝技術遼河側鉆水平井專用工具套管段銑工具套管開窗工具Bit抗壓無磁鉆桿機械座封懸掛器熱應力補償器側鉆水平井工藝技術遼河側鉆水平井專用工具Φ172mm、Φ165mm、Φ120mm、Φ95mm各種側鉆水平井螺桿短半徑側鉆水平井螺桿側鉆水平井裸眼擴孔器側鉆水平井工藝技術遼河側鉆水平井隨鉆測量儀器測量參數井斜角方位角工具面角溫度磁傾角磁場強度重力和井深鉆壓立管壓力QDT-MWD技術規范排量：75-165gpm3.5-inO.D.鉆鋌100-425gpm4.75-inO.D.鉆鋌150-600gpm6.5-inO.D.鉆鋌400-1100gpm8.5-inO.D.鉆鋌壓降：400gpm-100psi抗溫：125°C抗壓：140Mpa工具外徑：1.88in工具長度：①7.26m②9.75m③11.89m

測量精度井斜：±0.1°工具面角：±0.5°方位：±0.15°磁傾角：±0.1°MWD隨鉆測量技術側鉆水平井工藝技術遼河側鉆水平井隨鉆測量儀器側鉆水平井工藝技術遼河側鉆水平井多點測量儀器EMS測斜儀

EMS是電子單、多點測斜系統，用于替代照相式單多點測斜儀進行側鉆水平井井眼軌跡的復測。它具有數據處理快捷、方便、精度高等特點，可以采用投測或吊測方式測量，數據存儲在探管中，待探管提到地面后與計算機聯接通訊，由計算機處理得到井斜、方位、工具面等數據側鉆水平井工藝技術遼河側鉆水平井隨鉆地質導向技術側鉆水平井工藝技術遼河側鉆水平井綜合錄井地質跟蹤應用技術

綜合錄井地質導向系統

實現油藏數據信息資料與綜合錄井實時錄取的數據資料自動比對實時跟蹤鉆井井眼軌跡自動報警系統側鉆水平井工藝技術遼河側鉆水平井鉆井液技術側鉆水平井鉆井液體系鹵水水包油完井液組分：鹽水+生物聚合物+預膠化淀粉+礦物油+乳化劑+暫堵劑根據多年研究與結合遼河的實際情況，在遼河油田區塊稠油油藏側鉆水平井、古潛山側鉆水平井及其它水平井均使用該鉆井液體系，滿足了側鉆水平井穩定井壁、攜帶巖屑、潤滑防卡和保護油層等的要求，已成功應用54口側鉆水平井側鉆水平井鉆井液性能維護要點：1、高抑制性、低濾失量、井眼穩定2、大井斜段的井眼凈化3、潤滑性好防止卡鉆4、低動塑比5、油氣層的保護性

側鉆水平井工藝技術遼河側鉆水平井鉆井液技術應用

設計特點具有較強的結構性，良好的流變性和穩定性、攜巖性摩阻力低，潤滑性強較好的抑制性和抗污染性有利于保護油氣層,減少對儲層的損害密度合理,有利于近平衡鉆井和井壁穩定側鉆水平井工藝技術遼河側鉆水平井完井技術（1）TBS篩管完井技術（2）金屬棉篩管完井技術（3）割縫篩管完井技術（4）窄間隙固井完井技術（5）襯管完井技術側鉆水平井工藝技術遼河側鉆水平井完井技術51/2套管側鉆水平井7套管側鉆水平井側鉆水平井工藝技術遼河側鉆水平井主要技術指標最大完鉆井深2397m，最小完鉆井深864m，平均井深1441m,最長鉆井周期69d，最短鉆井周期14d，平均鉆井周期23d，最大裸眼段長856m，最大水平段長400m，最大井斜角117°，最大造斜率1.3°/m（短半徑），最小造斜率0.6°/m，橫向軌跡控制要求±1m,縱向軌跡控制要求±2m，累計完成側鉆水平井54口匯報提綱側鉆延伸工藝技術F1F2F3F4F5側鉆分支井主要特點：

需要特殊的完井工具，完井管柱結構復雜三維井眼軌跡,井眼形狀復雜單井實現油氣藏的立體開采側鉆延伸工藝技術側鉆分支井簡介概念