石油工程畢業(yè)論文---水平井鉆井技術(shù)研究

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</b></p><p>　　題目： 水平井鉆井技術(shù)研究 </p><p>　　姓 名： </p><p>　　專 業(yè)： 石油工程 </p><p>　　學(xué) 院：

2、 繼續(xù)教育學(xué)院 </p><p>　　學(xué)習(xí)形式： </p><p>　　助學(xué)單位： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p><b>　　2014年1 月</

3、b></p><p>　　國(guó)內(nèi)外水平井鉆井技術(shù)及發(fā)展方向</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展使人們對(duì)石油的需求急劇增加，水平井鉆井技術(shù)的發(fā)展對(duì)油井產(chǎn)量提高以及油田采收率提高都起到了至關(guān)重要的作用，水平井鉆井技術(shù)的出現(xiàn)是石油鉆井技術(shù)方面重大的突破。本文圍繞水平井鉆井技術(shù)的基本原理、基本概念進(jìn)行了詳

4、細(xì)的介紹，對(duì)水平井鉆井技術(shù)詳細(xì)的了解，然后對(duì)國(guó)內(nèi)外水平井鉆井技術(shù)的現(xiàn)狀做了細(xì)致的分析，并在此基礎(chǔ)上通過(guò)查資料總結(jié)出了現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外水平井鉆井技術(shù)存在的差異，使我們充分了解到國(guó)內(nèi)技術(shù)的差距，以便我們?cè)诮窈蠹夹g(shù)改進(jìn)方面有一個(gè)方向，接下來(lái)本文總結(jié)了我國(guó)現(xiàn)在水平井鉆井技術(shù)存在的問(wèn)題，并在此基礎(chǔ)上最后給出了我國(guó)在接下來(lái)水平井鉆井技術(shù)攻關(guān)目標(biāo)以及研究方向。</p><p>　　關(guān)鍵詞： 水平井；鉆井技術(shù)；水平井鉆井技術(shù)差異的問(wèn)題

5、；攻關(guān)目標(biāo)水平井鉆井技術(shù)存在問(wèn)題</p><p>　　Well drilling technology and development direction of domestic level</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The rapid development of economy makes p

6、eople demand for oil is increasing rapidly, the development of horizontal well drilling technology to increase the recovery plays a very important role in improving the production of oil wells and oil, appear horizontal

7、drilling technology in petroleum drilling technology is a great breakthrough. The basic concept of this basic principle, around the horizontal well drilling technology was introduced, the horizontal well drilling technol

8、ogy in detail, then </p><p>　　Keywords: horizontal well; drilling technology; drilling horizontal wells difference problems; problems of horizontal well drilling technology research target</p><p&g

9、t;<b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　第一章 緒論1</b></p><p>　　第二章 水平井的基本概念及分類2</p><p>

10、;　　2.1水平井的基本概念2</p><p>　　2.2水平井的分類2</p><p>　　2.2.1按曲率半徑分類（通常的分類方法）2</p><p>　　第三章 水平井鉆井技術(shù)現(xiàn)狀3</p><p>　　3.1 國(guó)內(nèi)水平井鉆井技術(shù)現(xiàn)狀和趨勢(shì)3</p><p>　　3.2國(guó)外水平井鉆井技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r5&l

11、t;/p><p>　　3.3水平井鉆井技術(shù)7</p><p>　　3.4水平井鉆井技術(shù)國(guó)內(nèi)外幾個(gè)成功實(shí)例9</p><p>　　第四章 國(guó)內(nèi)與國(guó)外水平井鉆井技術(shù)存在的差距11</p><p>　　4.1工藝技術(shù)配套性差11</p><p>　　4.2缺乏專業(yè)的技術(shù)人員和施工隊(duì)伍11</p><

12、p>　　4.3設(shè)備不配套，性能差、不穩(wěn)定11</p><p>　　4.4工具、儀器不配套、性能不穩(wěn)定11</p><p>　　第五章 水平井鉆井技術(shù)應(yīng)用效果及存在的問(wèn)題12</p><p>　　5.1水平井鉆井技術(shù)應(yīng)用效果12</p><p>　　5.2存在的問(wèn)題12</p><p>　　第六章 水平井

13、鉆井技術(shù)攻關(guān)目標(biāo)及研究方向13</p><p><b>　　結(jié)論14</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)15</b></p><p><b>　　致謝16</b></p><p><b>　　第一章 緒論</b></p>&

14、lt;p>　　隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)石油的需求越來(lái)越大，平井鉆井技術(shù)成為最重要的鉆井技術(shù)之一。水平井技術(shù)于20世紀(jì)20年代提出，40年代付諸實(shí)施，80年代相繼在美國(guó)、加拿大、法國(guó)等國(guó)家得到廣泛工業(yè)化應(yīng)用，并由此形成一股研究、應(yīng)用水平井技術(shù)的高潮。如今，水平井鉆井技術(shù)已日趨完善，由單個(gè)水平井向整體井組開(kāi)發(fā)轉(zhuǎn)變，并以此為基礎(chǔ)發(fā)展了水平井各項(xiàng)配套技術(shù)，與欠平衡等鉆井技術(shù)、多分支等完井技術(shù)相結(jié)合，形成了多樣化的水平井技術(shù)。近年來(lái)，水平井鉆

15、完井總數(shù)幾乎成指數(shù)增長(zhǎng)，全世界的水平井井?dāng)?shù)為4.5萬(wàn)口左右，主要分布在美國(guó)、加拿大、俄羅斯等69個(gè)國(guó)家，其中美國(guó)和加拿大占88.4%。在國(guó)內(nèi)，水平井鉆井技術(shù)日益受到重視，在多個(gè)油田得以迅速發(fā)展，其油藏有低壓低滲透砂巖油藏、稠油油藏、火山噴發(fā)巖油藏、不整合屋脊式砂巖油藏等多種類型，石油剩余資源和低滲、超薄、稠油和超稠油等特殊經(jīng)濟(jì)邊際油藏開(kāi)發(fā)的低本高效，是水平井技術(shù)發(fā)展的直接動(dòng)力。</p><p>　　智能化鉆井系統(tǒng)

16、是自動(dòng)化鉆井的核心，是多種高新技術(shù)和產(chǎn)品的進(jìn)一步研究和開(kāi)發(fā)，其微型化的發(fā)展趨勢(shì)，可望在21世紀(jì)前半葉實(shí)現(xiàn)，隨著鉆井過(guò)程中工具位置、狀態(tài)、流體水力參數(shù)、地層特征參數(shù)的實(shí)時(shí)測(cè)試、傳輸、分析和控制指令的反饋、執(zhí)行再修正、鉆井信息日益數(shù)字化，越來(lái)越脫離了人的經(jīng)驗(yàn)性影響和控制，鉆進(jìn)過(guò)程逐步變成一個(gè)可用數(shù)字描述的確定性過(guò)程。當(dāng)前出現(xiàn)和正在發(fā)展的三維成像技術(shù)就是鉆井信息數(shù)字化的一個(gè)典型例證。</p><p>　　自水平井技術(shù)獲

17、得進(jìn)展以來(lái)，出現(xiàn)了明顯的專業(yè)分工和作業(yè)中的合作，現(xiàn)在這種趨勢(shì)更加明顯。測(cè)試工具開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，多分支井完井管柱系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，都體現(xiàn)了專業(yè)服務(wù)公司和作業(yè)者之間的專業(yè)分工和作業(yè)合作趨勢(shì)。這種趨勢(shì)有利于新技術(shù)、新工藝的研究和應(yīng)用。</p><p>　　總的來(lái)說(shuō)，21世紀(jì)水平井鉆井技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)是向自動(dòng)化、智能化、輕便化和經(jīng)濟(jì)化方向發(fā)展。</p><p>　　定向井技術(shù)是當(dāng)今世界石油勘探開(kāi)發(fā)領(lǐng)域最先進(jìn)的鉆

18、井技術(shù)之一。采用定向井技術(shù)可以使地面和地下條件受到限制的油氣資源得到經(jīng)濟(jì)、有效的開(kāi)發(fā)，能夠大幅度提高油氣產(chǎn)量和降低開(kāi)發(fā)成本，有利于環(huán)境保護(hù)，具有顯著的綜合經(jīng)濟(jì)效益。近年來(lái),定向井已成為常規(guī)技術(shù)而得到普遍應(yīng)用。</p><p>　　傳統(tǒng)的攻關(guān)領(lǐng)域，主要是為鉆井施工提供實(shí)用新型的工藝技術(shù)和裝備，目的是提高鉆井速度、降低鉆井成本。鉆井公司作為施工方，是油公司的乙方，為油公司提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，并獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益是鉆井公司的

19、追求。水平井是遼河油田發(fā)展的重中之重，是未來(lái)鉆井隊(duì)的主要作業(yè)方式，對(duì)水平井的研究和發(fā)展將成為我們今后最重要的課題之一，一次要重視和完善。</p><p>　　第二章 水平井的基本概念及分類</p><p>　　2.1水平井的基本概念</p><p>　　水平井：水平井是井斜角保持在90º左右，并在目的層中維持一定長(zhǎng)度的水平段的特殊井。水平井鉆井技術(shù)是常規(guī)定

20、向井鉆井技術(shù)的延伸和發(fā)展。</p><p>　　井斜角：井眼軸線上任意一點(diǎn)的井眼方向線與通過(guò)該點(diǎn)的重力線之間的夾角，稱為該點(diǎn)處井斜角。單位為度。 </p><p>　　方位角：表示井眼偏斜的方向，它是指井眼軸線的切線在水平面投影的方向與正北方向之間的夾角。它以正北方向開(kāi)始，按順時(shí)針?lè)较蛴?jì)算。單位為度</p><p>　　2.2水平井的分類 </p>&

21、lt;p>　　2.2.1按曲率半徑分類（通常的分類方法）</p><p>　　表2-1水平井按曲率半徑分類方法</p><p>　　2.2.2按照水平井的其他方面分類</p><p>　　表2-2按照井的類型和用途分類</p><p>　　第三章 水平井鉆井技術(shù)現(xiàn)狀</p><p>　　3.1 國(guó)內(nèi)水平井鉆井技

22、術(shù)現(xiàn)狀和趨勢(shì)</p><p>　　中國(guó)是發(fā)展水平井鉆井技術(shù)較早的國(guó)家之一，60年代中期在四川打成磨3井和巴24井，限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平，這2口水平井未取得應(yīng)有的效益?！鞍宋濉焙汀熬盼濉逼陂g開(kāi)展了對(duì)水平井各項(xiàng)技術(shù)的研究和應(yīng)用，并在不同類型油藏進(jìn)行了先導(dǎo)試驗(yàn)或推廣應(yīng)用，取得了很多成果。國(guó)內(nèi)以勝利油田，塔里木油田等為代表的一些油田也廣泛應(yīng)用水平井技術(shù)開(kāi)發(fā)各種油氣藏，每年鉆各類水平井200余口，并都見(jiàn)到較好的效果，取得較好

23、的經(jīng)濟(jì)效益。塔里木油田是中石油應(yīng)用水平井最多的油田,水平井技術(shù)已經(jīng)成為塔里木油田“少井高產(chǎn)”重要的技術(shù)支撐，在原油上產(chǎn)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。截止2003年12月底，塔里木油田共完成各類水平井133口，占全油田總井?dāng)?shù)的34%，日產(chǎn)油6582.76t，占全油田產(chǎn)量的45.4%，平均單井日產(chǎn)油86t，是直井的3.5倍，已累計(jì)生產(chǎn)原油1297.84萬(wàn)噸。截止2005年10月，塔里木油田共鉆各類水平井160口，平均井深5000米。水平井已經(jīng)成

24、為塔里木油田開(kāi)發(fā)的有效手段。</p><p>　　表3-1截止至2002年，我國(guó)水平井?dāng)?shù)量統(tǒng)計(jì)表</p><p>　　表3-2 國(guó)內(nèi)水平井儀器數(shù)量統(tǒng)計(jì)表</p><p>　　目前，國(guó)內(nèi)有為水平井施工提供服務(wù)的各種儀器有近900套，基本能夠滿足國(guó)內(nèi)水平井施工的需要，但適應(yīng)薄油層、邊部斷塊油藏的LWD和SWD儀器數(shù)量有較大的缺口需要引進(jìn)。</p><

25、p>　　圖3-1塔里木油田近年水平井應(yīng)用對(duì)比來(lái)</p><p>　　勝利油田是國(guó)內(nèi)水平井技術(shù)發(fā)展最快、應(yīng)用規(guī)模最大的油田，水平井?dāng)?shù)量占全國(guó)的80．5％ ，在生產(chǎn)實(shí)踐中初步形成了一套比較成熟的水平井地質(zhì)及油藏工程設(shè)計(jì)技術(shù)。截至2003年8月，勝利油田已累計(jì)鉆水平井(含側(cè)鉆水平井)372口，累計(jì)產(chǎn)油4368×10t，取得了良好的挖潛增油效果。</p><p>　　除具

26、有常規(guī)鉆井井口井控裝置和節(jié)流管匯外，井口還應(yīng)增加一個(gè)相應(yīng)尺寸的單閘板防噴器和旋轉(zhuǎn)控制頭（旋轉(zhuǎn)防噴器）、液動(dòng)閘閥及四相分離器、真空除氣器，放噴火炬管及火炬、安全可靠的點(diǎn)火系統(tǒng)，防回火裝置、循環(huán)系統(tǒng)的各種電器防爆裝置、流量計(jì)、六方（三方）鉆桿和18°斜坡鉆桿。當(dāng)?shù)貙訅毫ο禂?shù)小于1.10時(shí)，要實(shí)現(xiàn)水平鉆井還應(yīng)另配充氣（或霧化、泡沫、氮?dú)猓┭b置。</p><p>　　圖3-2 1991～2002年中國(guó)石油與勝利

27、油田水平井?dāng)?shù)對(duì)比</p><p>　　圖3-3中石油、中石化、勝利油田水平井 數(shù)量對(duì)比</p><p>　　20世紀(jì)90年代以來(lái)，鉆井技術(shù)逐步細(xì)化為具有代表意義的水平井、多分支水平井、大位移井、深井鉆井、連續(xù)管鉆井等鉆井技術(shù)，并相繼開(kāi)發(fā)了許多新工具、新裝備，增加和完善了鉆井測(cè)試和控制手段、過(guò)程分析和控制軟件。</p><p>　　要我國(guó)目前的水平井技術(shù)基本能適應(yīng)我國(guó)

28、油田開(kāi)發(fā)的需求。但是我國(guó)的水平井技術(shù)主要是以跟殊、引進(jìn)、消化和吸收國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)為主,沒(méi)有在國(guó)際上獨(dú)到的先進(jìn)技術(shù),在硬件和軟件上還受制于人。</p><p>　　3.2國(guó)外水平井鉆井技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r</p><p>　　水平井技術(shù)于20世紀(jì)20年代提出，40年代付諸實(shí)施，80年代相繼在美國(guó)、加拿大、法國(guó)等國(guó)家得到廣泛工業(yè)化應(yīng)用，并由此形成一股研究、應(yīng)用水平井技術(shù)的高潮。</p>

29、<p>　　石油行業(yè)對(duì)鉆井技術(shù)低成本、低污染、精確軌跡、高產(chǎn)量的技術(shù)需求，促使水平井?dāng)?shù)量逐年增長(zhǎng)。近年來(lái)，水平井鉆完井總數(shù)幾乎成指數(shù)增長(zhǎng)，全世界的水平井井?dāng)?shù)為4.5萬(wàn)口左右，主要分布在美國(guó)、加拿大、俄羅斯等69個(gè)國(guó)家，其中美國(guó)和加拿大占88.4%。在國(guó)內(nèi)，水平井鉆井技術(shù)日益受到重視，在多個(gè)油田得以迅速發(fā)展，其油藏有低壓低滲透砂巖油藏、稠油油藏、火山噴發(fā)巖油藏、不整合屋脊式砂巖油藏等多種類型。石油剩余資源和低滲、超薄、稠油和超稠

30、油等特殊經(jīng)濟(jì)邊際油藏開(kāi)發(fā)的低本高效，是水平井技術(shù)發(fā)展的直接動(dòng)力。</p><p>　　表3-3美國(guó)鉆井動(dòng)態(tài)</p><p>　　表3-4 世界水平井?dāng)?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表</p><p>　　正確采用水平鉆井技術(shù)，可以取得巨大的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效益，反之則可能造成一系列負(fù)面效應(yīng)。選擇適合水平鉆井技術(shù)的地層是實(shí)施水平鉆井的關(guān)鍵因素。所以在進(jìn)行水平鉆井設(shè)計(jì)之前，要認(rèn)真進(jìn)行調(diào)查研究，選準(zhǔn)地

31、層。</p><p>　　圖3-4 世界水平井增長(zhǎng)情況圖</p><p>　　目前，國(guó)外水平井鉆井成本已降至直井的1.5至2倍，甚至有的水平井成本只是直井的1.2倍，而水平井產(chǎn)量是直井的4至8倍。美國(guó)水平井占總數(shù)的6%，加拿大水平井占總井?dāng)?shù)的10%，而中國(guó)水平井占總井?dāng)?shù)0.62%。</p><p>　　國(guó)外水平井主要技術(shù)指標(biāo)：全世界已完成各類水平井近4萬(wàn)口，最大水平

32、位移為10668m，最大水平井段長(zhǎng)6118m，雙分支水平井總水平井段長(zhǎng)度達(dá)到4550m，多分支水平井總水平井段長(zhǎng)度達(dá)到8318.9m，可實(shí)現(xiàn)在1m以內(nèi)的薄油層中進(jìn)行軌跡控制而不脫靶。國(guó)外水平井鉆井技術(shù)正向著集成系統(tǒng)應(yīng)用和綜合應(yīng)用發(fā)展，既以提高成功率和綜合經(jīng)濟(jì)效益為目的。</p><p>　　就總體而言，目前國(guó)外水平井鉆井技術(shù)的井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、鉆具配置、鉆頭、井下動(dòng)力鉆具、軌跡控制、隨鉆測(cè)試、泥漿技術(shù)等都有了很大程度

33、的提高，大大降低了水平井的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。</p><p>　　3.3水平井鉆井技術(shù)</p><p>　　在水平井專用工具方面：大扭矩、低轉(zhuǎn)速多級(jí)馬達(dá)、可控彎接頭，可控穩(wěn)定器、水力加壓器、隨鉆擴(kuò)孔工具、以及高效PDC鉆頭等廣泛在水平井中的應(yīng)用。用連續(xù)油管鉆水平井也應(yīng)用的比較廣泛。大扭矩、低轉(zhuǎn)速多級(jí)馬達(dá)較普通動(dòng)力馬達(dá)的輸出扭矩高出2倍以上，提高了機(jī)械鉆速。其中閉式軸承的動(dòng)力馬達(dá)工作在300個(gè)小時(shí)以

34、內(nèi)不用檢修，降低了工具成本和鉆井成本?？煽貜澖宇^、可控穩(wěn)定器和水力加壓器等實(shí)現(xiàn)了隨機(jī)控制，確保井眼軌跡達(dá)到設(shè)計(jì)要求，減少了起下鉆次數(shù)，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了安全鉆井。</p><p>　　在水平井儀器方面：隨鉆測(cè)量?jī)?nèi)容越來(lái)越豐富，現(xiàn)有的MWD儀器不僅能夠測(cè)量井斜、方位及工具面等參數(shù)，而且對(duì)鉆頭處鉆壓、扭矩、井底溫度及井下振動(dòng)等力學(xué)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)還能夠?qū)Φ貙拥淖匀毁が?、密度、電阻率及孔隙度等地質(zhì)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，已發(fā)展成為具

35、有隨鉆測(cè)量(簡(jiǎn)稱LWD)和隨鉆地震(簡(jiǎn)稱SWD)的功能。測(cè)量傳感器的位置也越來(lái)越靠近鉆頭，傳感器從原來(lái)距離鉆頭12～20m縮短到距離鉆頭只有1～2m的距離。</p><p>　　對(duì)于目前占絕大多數(shù)的常規(guī)探井、開(kāi)發(fā)井來(lái)說(shuō)，不是能不能打成的問(wèn)題，而是如何打快、打好，創(chuàng)造更大效益的問(wèn)題。因此，一些實(shí)用、先進(jìn)的鉆井工藝技術(shù)和裝備就成為提高鉆井速度、降低鉆井成本的重要手段，而這正是鉆井工程技術(shù)傳統(tǒng)的攻關(guān)方向。在這方面，一些

36、先進(jìn)的鉆井工藝技術(shù)研究已經(jīng)取得了突破并正在推廣應(yīng)用，如優(yōu)快鉆井技術(shù)的實(shí)施，將鉆井完井周期縮短了40％以上；新型PDC鉆頭的推廣應(yīng)用，將過(guò)去幾只鉆頭打一口井變成一只鉆頭打幾口井。這些技術(shù)，對(duì)提高鉆井質(zhì)量、加快鉆井速度、降低鉆井成本起到了很大的推動(dòng)作用。然而，這些技術(shù)和裝備還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)場(chǎng)需求，還有許多新的課題需要繼續(xù)攻關(guān)。鉆探、地質(zhì)構(gòu)造斜度大、地層壓力復(fù)雜多變等難題；在海外，面臨著地質(zhì)資料不全、超長(zhǎng)段鹽層下的勘探難題，這些都是目前鉆井工

37、程技術(shù)面臨的緊迫的攻關(guān)任務(wù)。在開(kāi)發(fā)方面，東部老區(qū)由于進(jìn)入開(kāi)發(fā)中后期，邊際油藏、薄油層及特殊巖性油藏和低滲透油藏開(kāi)發(fā)成為主攻方向，鉆井工程技術(shù)舉足輕重。西部新區(qū)降低噸油成本、提高開(kāi)發(fā)效益的要求，對(duì)鉆井工程技術(shù)和保護(hù)油氣層提出了許多新的課題。</p><p>　　在水平井完井方面：能夠根據(jù)不同油藏地質(zhì)特點(diǎn)和采油作業(yè)要求，水平井完井具有多樣化和可選性，既能夠滿足前期生產(chǎn)要求，又能適應(yīng)今后修井作業(yè)和增產(chǎn)措施的需要，其技術(shù)

38、較為成熟配套。目前，國(guó)外常用的完井方法有：裸眼完井、篩管完井、套管固井完井、礫石充填完井和組合完井。如下圖；</p><p>　　圖3-5水平井裸眼完井示意圖</p><p>　　圖3-6 水平井礫石充填完井示意圖</p><p>　　圖3-7 水平井固井射孔完井示意圖</p><p>　　圖3-8 水平井篩管完井示意圖</p>

39、<p>　　圖3-9 水平井組合完井示意圖</p><p>　　3.4水平井鉆井技術(shù)國(guó)內(nèi)外幾個(gè)成功實(shí)例</p><p>　　事件一 ： 最大井斜記錄——在Zuata油田，Precision Drilling732鉆機(jī) 在DE24-8井的分支井中，創(chuàng)造了139°井斜的世界紀(jì)錄。在1280m 的測(cè)量深度和520m的垂直深度，井斜達(dá)到153

40、.18°，方位角為269.11</p><p>　　事件二： 水平井鉆井速度紀(jì)錄－2001年5月29日，Ptrozuata公司在委內(nèi)瑞拉Zuata油田打破了自己保持的記錄，在FG25-4井，鉆完1895m長(zhǎng)的水平井井眼，僅用20.5小時(shí)</p><p>　　事件三：2000年Hughes Christensen公司在委內(nèi)瑞拉重油產(chǎn)區(qū)，應(yīng)用121/4″MX－C1　Vltramax鉆

41、頭實(shí)現(xiàn)單只鉆頭累積鉆井最長(zhǎng)水平段5130m(鉆了9個(gè)側(cè)向水平井段)的紀(jì)錄</p><p>　　事件四 階梯水平井（ TZ406）</p><p>　　事件五：1996年完成了國(guó)內(nèi)第一組成對(duì)水平井—杜84塊成對(duì)水平井。</p><p>　　以上事例說(shuō)明了水平井鉆井技術(shù)在運(yùn)用方面取得了巨大成功，以及發(fā)展水平井的正確性，我國(guó)水平鉆井技術(shù)目前處于快速發(fā)展階段其鉆井技術(shù)水平已

42、處于國(guó)際先進(jìn)地位，但與美國(guó)、加拿大等發(fā)達(dá)國(guó)家相比，仍有一定的差距。特別是在水平井鉆井專用工具、儀器方面的研發(fā)與應(yīng)用上存在較大差距。</p><p>　　第四章 國(guó)內(nèi)與國(guó)外水平井鉆井技術(shù)存在的差距</p><p>　　早在1927年，世界上就出現(xiàn)了水平井鉆井試驗(yàn)。2O世紀(jì)80年代初，法國(guó)Elf Aquitaine公司第一次利用水平井成功地開(kāi)發(fā)了意大利亞得里亞海上Rospo Mare油田的一個(gè)

43、碳酸鹽巖稠油油藏。國(guó)外從事水平井技術(shù)研究與應(yīng)用已有幾十年的歷史，工藝技術(shù)完善配套、工具儀器先進(jìn)可靠，而且功能齊全。國(guó)內(nèi)的水平井鉆井技術(shù)起步晚，雖然這幾年迅速發(fā)展，但是還和國(guó)外存在著一定的差距，主要表現(xiàn)在下面四個(gè)方面。</p><p>　　4.1工藝技術(shù)配套性差</p><p>　　國(guó)內(nèi)油田雖然從事水平井技術(shù)研究與推廣應(yīng)用已有十多年的時(shí)間，在水平井鉆井優(yōu)化設(shè)計(jì)、井眼軌道控制等方面有較大的進(jìn)步

44、和提高，但在水平井下部鉆具組合受力分析、水平井安全鉆井、提高鉆井速度、水平井采油、作業(yè)及增產(chǎn)措施等方面的研究還不夠深入，不能適應(yīng)油田大規(guī)模應(yīng)用水平井的需要，影響了水平井應(yīng)用效果、規(guī)模實(shí)施和經(jīng)濟(jì)效益的提高。</p><p>　　4.2缺乏專業(yè)的技術(shù)人員和施工隊(duì)伍</p><p>　　缺乏專業(yè)的水平井技術(shù)服務(wù)公司和專業(yè)的技術(shù)人員，水平井施工隊(duì)伍和現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)人員流動(dòng)性大，隨意性大。造成施工不熟練，

45、掌握專業(yè)技能不夠，給水平井施工帶來(lái)安全隱患并影響水平井鉆井施工速度。</p><p>　　4.3設(shè)備不配套，性能差、不穩(wěn)定</p><p>　　國(guó)內(nèi)石油企業(yè)由于管理和資金各個(gè)方面的原因，使得設(shè)備更新速度緩慢跟不上國(guó)外的更新速度，導(dǎo)致現(xiàn)有的設(shè)備陳舊、老化、性能差，有部分水平井施工隊(duì)伍的設(shè)備不配套，適合水平井施工的頂驅(qū)設(shè)備更是無(wú)從談起，造成設(shè)備修理時(shí)間長(zhǎng)、施工周期長(zhǎng)和存在安全隱患。</p

46、><p>　　4.4工具、儀器不配套、性能不穩(wěn)定</p><p>　　國(guó)內(nèi)的機(jī)械制作水平不能達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，而且目前水平井施工所用的工具、儀器大部分為國(guó)內(nèi)生產(chǎn)，壽命短、性能差，與水平井施工相配套的減震器、螺旋無(wú)磁鉆挺、抗壓無(wú)磁鉆桿等工具嚴(yán)重缺乏，適應(yīng)薄油層開(kāi)發(fā)的LWD儀器和性能穩(wěn)定的MWD儀器嚴(yán)重不足，不能適應(yīng)遼河油田水平井快速發(fā)展的需要。</p><p>　　第五章

47、 水平井鉆井技術(shù)應(yīng)用效果及存在的問(wèn)題</p><p>　　5.1水平井鉆井技術(shù)應(yīng)用效果</p><p>　　水平井對(duì)于低豐度、薄油層、稠油油藏、裂縫油藏、低滲透油藏、薄油層和井間剩余油的開(kāi)發(fā)具有非常好的效果，能夠大大提高單井產(chǎn)量，提高油田的采收率。由于水平井鉆井技術(shù)的成熟與配套，國(guó)內(nèi)外各油田廣泛應(yīng)用水平井開(kāi)發(fā)各類油氣藏。國(guó)外每年鉆水平井在2000口以上，國(guó)內(nèi)鉆水平井也在200口以上，其產(chǎn)量

48、也是直井的4～8倍。水平井在各種油藏開(kāi)發(fā)應(yīng)用中都見(jiàn)到明顯的效果。</p><p>　　水平井應(yīng)用井眼軌跡控制技術(shù)，解決了由于受地面條件制約而造成靶前位移不夠的“L”型井身剖面，為了提高固井質(zhì)量，防止頂水下竄的雙靶點(diǎn)“S”型井身剖面，以及各種三維井眼軌跡和防碰繞障問(wèn)題。</p><p>　　勝利油田通過(guò)套管內(nèi)側(cè)鉆短半徑水平井研究，至今已在油田內(nèi)外完成套管內(nèi)側(cè)鉆水平井約38口，其中側(cè)鉆短半徑水

49、平井19口。形成了具有勝利特色的套管開(kāi)窗側(cè)鉆（短半徑）水平井鉆井配套工藝技術(shù)。該技術(shù)能成倍的提高原來(lái)老油井產(chǎn)量，減少加密井，改善井網(wǎng)布置。利用現(xiàn)成的垂直井眼和地面生產(chǎn)設(shè)施（如井口設(shè)施、地面集輸管線和計(jì)量?jī)x等），合理有效的開(kāi)發(fā)各類油藏，增加可開(kāi)采儲(chǔ)量及石油采出率，在加快產(chǎn)能建設(shè)，降低開(kāi)發(fā)成本，回避鉆探風(fēng)險(xiǎn)等方面，顯示出了巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和潛力。與鉆一口新的水平井或垂直井相比，側(cè)鉆短半徑水平井能夠明顯降低相應(yīng)的鉆井和完井費(fèi)用，是一種投資少、見(jiàn)

50、效快、經(jīng)濟(jì)效益顯著的油田開(kāi)發(fā)技術(shù)，是老油田穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)和提高最終采收率的一種有效途徑。</p><p><b>　　5.2存在的問(wèn)題</b></p><p>　　通過(guò)第四章對(duì)國(guó)內(nèi)與國(guó)外水平井鉆井技術(shù)存在的差距分析并結(jié)合資料得出了我國(guó)水平井鉆井技術(shù)發(fā)展還存在一些問(wèn)題，大致概括如下：</p><p>　?。?）針對(duì)各種油藏類型的工藝技術(shù)不配套</

51、p><p>　?。?）工具、儀器不配套，技術(shù)性能落后</p><p>　　（3）繞障、防碰手段不多，防碰問(wèn)題突出</p><p>　?。?）工程與地質(zhì)進(jìn)一步結(jié)合，提高油層鉆遇率</p><p>　　（5）完井方法單一，后期改造困難</p><p>　?。?）設(shè)備陳舊、不配套、修理時(shí)間長(zhǎng)，給施工帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)。</p>

52、<p>　?。?）提高鉆井速度方法不多</p><p>　　第六章 水平井鉆井技術(shù)攻關(guān)目標(biāo)及研究方向</p><p>　　大力發(fā)展水平井技術(shù)是高效開(kāi)發(fā)復(fù)雜油氣藏特別是低滲透、稠油和裂縫性氣藏的重要舉措。我國(guó)頁(yè)巖氣資源前景廣闊，包括海相頁(yè)巖分布區(qū)和陸相頁(yè)巖分布。水平井分段壓裂改造等技術(shù)是重點(diǎn)突破口。未來(lái)頁(yè)巖氣的開(kāi)發(fā)將主要是靠小井眼鉆井和先期裸眼完井降低工程成本、靠水平井分段壓裂

53、技術(shù)提高單井產(chǎn)量、靠長(zhǎng)水平段水平井延長(zhǎng)油氣井生產(chǎn)周期的開(kāi)發(fā)模式，最終實(shí)現(xiàn)頁(yè)巖氣的效益開(kāi)發(fā)。</p><p>　　針對(duì)勝利油田低滲透油藏水平井開(kāi)發(fā)技術(shù)狀況，重點(diǎn)從四個(gè)方面進(jìn)行了攻關(guān)研究1、水平井分段裂縫配置優(yōu)化技術(shù)2、水平井分段壓裂工藝3、水平井分段壓裂管柱及配套工具4、水平井施工壓力診斷及裂縫測(cè)試</p><p>　　總體來(lái)說(shuō)國(guó)內(nèi)該工藝技術(shù)不完善、不配套，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)應(yīng)用中也出現(xiàn)了許多技術(shù)問(wèn)題

54、，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)較少。特別在水平井分段壓裂工藝和井下工具等方面，與我國(guó)實(shí)際生產(chǎn)需求還存在較大的差距。在基礎(chǔ)研究，水力裂縫優(yōu)化設(shè)計(jì)、分段壓裂工藝技術(shù)、分段壓裂工具、壓裂材料、水力裂縫動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)等方面與國(guó)外先進(jìn)水平差距很大。在引進(jìn)國(guó)外技術(shù)的同時(shí)要結(jié)合我國(guó)實(shí)際情況進(jìn)行高新、高能材料和精工制造方面的科技攻關(guān)，努力形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的配套技術(shù)，爭(zhēng)取在短時(shí)間內(nèi)提升我國(guó)水平井分段壓裂技術(shù)水平。</p><p>　　在石油井的生產(chǎn)

55、過(guò)程中，往往由于井下事故等原因，使油水井不能正常生產(chǎn)，特別是發(fā)生井下卡鉆和井下落物后，將造成油水井的減產(chǎn)或停產(chǎn)，嚴(yán)重時(shí)使油水井報(bào)廢。因此預(yù)防井下事故的發(fā)生，迅速處理井下事故，是保證油田正常生產(chǎn)的一項(xiàng)重要措施。油水井大修的主要內(nèi)容包括：井下事故處理，復(fù)雜落物打撈，套管修理，側(cè)鉆等。 </p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　鉆水平井復(fù)雜，難度大，操

56、作技術(shù)要求高，再者，造成井下事故的原因很多，井下事故類型也很多。常發(fā)生的井下事故一般分為技術(shù)事故，井下卡鉆事故和井下落物事故三大類。處理時(shí)，須查明事故的性質(zhì)，弄清事故的原因，采取相應(yīng)的技術(shù)措施加以妥善處理。凡屬工藝技術(shù)事故，是在工藝過(guò)程中發(fā)生的，可在施工過(guò)程中，針對(duì)事故發(fā)生的原因預(yù)以處理，而井下卡鉆事故和井下落物事故，是影響油、水井正常生產(chǎn)的主要井下事故。</p><p>　　應(yīng)用水平鉆井技術(shù)可避免鉆井液侵入儲(chǔ)層

57、，有效解決儲(chǔ)層污染問(wèn)題，大大提高產(chǎn)層的初期產(chǎn)量，延長(zhǎng)儲(chǔ)層的開(kāi)采期；同時(shí)，有利于提高機(jī)械鉆速，減少和避免井漏和壓差卡鉆事故的發(fā)生，提高鉆井效率。此外，可對(duì)產(chǎn)層進(jìn)行隨鉆測(cè)試，了解儲(chǔ)層真實(shí)的產(chǎn)能，縮短勘探開(kāi)發(fā)周期，提高勘探效率。</p><p>　　在鉆井過(guò)程中，利用自然條件或采取人工方法，在可以控制的條件下，使井筒內(nèi)鉆井液液柱壓力低于所鉆地層的壓力，從而在井筒內(nèi)形成負(fù)壓，這一鉆井過(guò)程叫欠平衡鉆井。利用自然條件，是指地

58、層壓力較高，采用常規(guī)鉆井液就能夠在井筒內(nèi)形成負(fù)壓。采用這種方式進(jìn)行欠平衡鉆井，不需要向鉆井液中加入使密度降低的外加劑，也不需要向鉆井液中充入外加劑的輔助設(shè)備及其它外圍輔助設(shè)備，因而鉆井成本也較低。國(guó)內(nèi)大多數(shù)油田都有利用自然條件進(jìn)行欠平衡鉆井的區(qū)塊。</p><p>　　采用人工方法在井筒內(nèi)形成負(fù)壓，主要是因?yàn)榈貙訅毫^低，采用常規(guī)鉆井液無(wú)法形成負(fù)壓，需要向鉆井液中充入使鉆井液密度減低的外加劑。造成地層低壓的原因，

59、或者是地層原始?jí)毫Ρ旧砭捅容^低，或者是老開(kāi)發(fā)區(qū)內(nèi)長(zhǎng)期開(kāi)采使儲(chǔ)層壓力大幅度降低。采用人工方式進(jìn)行欠平衡鉆井，需要在鉆井液中加入減輕劑和使用減輕劑制備與充入設(shè)備包括井筒內(nèi)工具，以及對(duì)返出鉆井液進(jìn)行處理的外圍設(shè)備，因而鉆井成本較高。常用的鉆井液減輕劑包括氮?dú)?、天然氣、二氧化碳、空氣、泡沫、柴油等。采用柴油做鉆井液減輕劑需要的輔助設(shè)備較為簡(jiǎn)單，其它減輕劑則需要較復(fù)雜的外圍輔助設(shè)備，因而鉆井成本相對(duì)比較高。</p><p>

60、;<b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 邢景寶, 鄭鋒輝，何世明, 鐘水清. 中國(guó)魚(yú)骨水平井技術(shù)特色及分類研究. 鉆采工藝, 2010, 33( 5): 44- 46</p><p>　　[2] 陳學(xué)之，短半徑水平井鉆井技術(shù)的應(yīng)用及推廣.</p><p>　　[3] 靳海鵬 ，田世澄 ，李書(shū)良. 國(guó)內(nèi)外水平井技術(shù)新進(jìn)展[期刊

61、論文]，內(nèi)蒙古石油化工，2009（22）.</p><p>　　[4] 孫振純. 水平井技術(shù)國(guó)內(nèi)外的發(fā)展及應(yīng)用.</p><p>　　[5] 王建富，時(shí)云珠，劉天鶴，楊喜柱.21水平鉆井過(guò)程中特殊案例的及時(shí)判斷，中國(guó)石油大港油田勘探開(kāi)發(fā)研究院，天津大港，300280.</p><p>　　[6] 侯璐. 我國(guó)水平井鉆井技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)探討，長(zhǎng)江大學(xué)石油工程學(xué)院，

62、434023.</p><p>　　[7] 薛彥生. 長(zhǎng)慶油田油井水平井鉆井技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)討 ，川慶鉆探長(zhǎng)慶鉆井總公司710000,1672-3791(2012)02(b)-0099-01.</p><p>　　[8] 喬忠明.國(guó)內(nèi)外水平井鉆井技術(shù)及發(fā)展方向</p><p><b>　　致謝</b></p><p>

63、;　　在同學(xué)和老師的幫助下我順利的完成了論文，在這里對(duì)幫助我的老師同學(xué)表示感謝，尤其要強(qiáng)烈感謝我的論文指導(dǎo)老師，**老師對(duì)我進(jìn)行了無(wú)私的指導(dǎo)和幫助，不厭其煩的幫助進(jìn)行論文的修改和改進(jìn)。另外，在校圖書(shū)館查找資料的時(shí)候，圖書(shū)館的老師也給我提供了很多方面的支持與幫助。在此向幫助和指導(dǎo)過(guò)我的各位老師表示最中心的感謝！感謝這篇論文所涉及到的各位學(xué)者。本文引用了數(shù)位學(xué)者的研究文獻(xiàn)，對(duì)這些學(xué)者表示誠(chéng)摯的謝意。此次設(shè)計(jì)把我在校幾年學(xué)習(xí)的知識(shí)與實(shí)踐結(jié)合起

64、來(lái)，是對(duì)我的一個(gè)檢驗(yàn)，同時(shí)也是我學(xué)習(xí)與進(jìn)步的過(guò)程。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，我得到了眾多老師和同學(xué)的熱心幫助，使我今天能順利的完成此次設(shè)計(jì)。在此，我表示以最衷心的謝意。</p><p>　　在做畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，*老師在百忙之中抽出寶貴時(shí)間為我進(jìn)行答疑，在我的設(shè)計(jì)過(guò)程中給了我很大的幫助，不厭其煩地為我解決研究中遇到的問(wèn)題，在多方面給我進(jìn)行指導(dǎo)，糾正我的不足之處。*老師不僅從事教育指導(dǎo)工作的時(shí)間很長(zhǎng)，而且她的理論和實(shí)踐水平

65、更高，對(duì)學(xué)生的指導(dǎo)更是孜孜不倦，有問(wèn)必答。她從畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)始到論文的完成，根據(jù)我自身的一些實(shí)際情況，給了我詳細(xì)的計(jì)劃安排和指導(dǎo)，保證了我的學(xué)習(xí)和各項(xiàng)任務(wù)的完成。在此，謹(jǐn)向黃老師致以衷心的感謝和崇高的敬意!</p><p>　　這次設(shè)計(jì)是對(duì)大學(xué)三年所學(xué)知識(shí)的總體考驗(yàn)，它能順利完成，與各位老師平時(shí)的教導(dǎo)也是分不開(kāi)的。感謝大學(xué)三年中各位老師為我們傳授知識(shí)以及對(duì)我們的諄諄教導(dǎo)。</p><p>　　

66、感謝我的同學(xué)，感謝他們?cè)谠O(shè)計(jì)中給我的幫助，使我感受到同學(xué)間珍貴的情誼 。還有對(duì)那些我所引用的參考文獻(xiàn)的作者們表示由衷的謝意。</p><p>　　由于學(xué)識(shí)有限，特別是對(duì)知識(shí)的掌握和熟練程度不足，所以本次畢業(yè)設(shè)計(jì)存在缺點(diǎn)錯(cuò)誤在所難免，再則是理論聯(lián)系實(shí)際中，還值得不斷探索相關(guān)的技術(shù)問(wèn)題以便改進(jìn)。為此，真誠(chéng)地希望老師對(duì)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)、錯(cuò)誤以及不足給予指正，以便在以后的理論學(xué)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)踐中向更高的層次發(fā)展。</