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水平井鉆井技術(shù)及其在石油開發(fā)中的應(yīng)用畢業(yè)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)

2026-01-08 16:25 本頁(yè)面

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】、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) 。石油剩余資源和低滲、超薄、稠油和超稠油等特殊經(jīng)濟(jì)邊際油藏開發(fā)的低本高效，是水平井技術(shù)發(fā) 展的直接動(dòng)力。目前，國(guó)外水平井鉆井成本已降至直井的至 2 倍，甚至有的水平井成本只是直井的倍，而水平井產(chǎn)量是直井的 4 至 8 倍。最初，水平井主要用于開發(fā)低滲透裂縫性地層橫穿裂縫和氣頂、底水油藏減緩氣水推進(jìn) 。近年來，隨著鉆井技術(shù)進(jìn)步和鉆井成本的不斷降低，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。如今，水平井技術(shù)已作為常規(guī)鉆井技術(shù)應(yīng)用于裂縫性碳酸鹽巖、頁(yè)巖、砂巖地層，有效開發(fā)枯竭油藏、致密氣藏等所有類型的油藏。水平井技術(shù)也出現(xiàn)了一些應(yīng)用新趨勢(shì)：水平井作為注入井，提高產(chǎn)量；分支水平井開采多個(gè)產(chǎn)層；開采老油田剩余油；多目標(biāo)開發(fā)產(chǎn)層；開采氣藏或疏松砂巖油藏；水平井資料用于油藏描述；薄層油藏、注水剖面修正、持續(xù)增產(chǎn) 。目前，國(guó)外水平井鉆井技術(shù)已發(fā)展成為一項(xiàng)常規(guī)技術(shù)，無論大、中、短曲率半徑水平井，其井身質(zhì)量、鉆速、鉆時(shí)、鉆井成本、綜合效益都可以得到保證。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)等都有了很大程度的提高，大大降低了水平井的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn) 。在大力推廣水平井、分支井、多底井技術(shù)的同時(shí)，水平井技術(shù)的發(fā)展還有很多不完善的地方。目前，水平井、分支井、多底井地下滲流機(jī)理研究落后于鉆井技術(shù)，許多傳統(tǒng)的開發(fā)原理和開采工藝技術(shù)已經(jīng)不再適用，這些問題嚴(yán)重影響了水平井技術(shù)及多底、分支井的推廣與應(yīng)用。 20 世紀(jì) 90 年代以來，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、 4 大位移井、深井鉆井、連續(xù)管鉆井等鉆井技術(shù)，并相繼開發(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、過程分析和控制軟件。當(dāng)前，水平井鉆井技術(shù)正在向集成系統(tǒng)發(fā)展，即以提高成功率和綜合經(jīng)濟(jì)效益為目的，結(jié)合地質(zhì)、地球物理、油層物理和各工程技術(shù)，對(duì)地質(zhì)評(píng)價(jià)和油氣藏篩選、水平井設(shè)計(jì)和施工進(jìn)行綜合優(yōu)化。我國(guó)是第 3 個(gè)鉆水平井的國(guó)家。從 “八五”期間國(guó)家將“石油水平井鉆井成套技術(shù)”列入 “八五”重大科技攻關(guān)項(xiàng)目后，經(jīng)過廣大工程技術(shù)人員多年堅(jiān)持不懈的攻關(guān)試驗(yàn)和國(guó)外先進(jìn)測(cè)量技術(shù)和工具的引進(jìn)，水平井技術(shù)在我國(guó)得到了較快的發(fā)展和應(yīng)用。目前，我國(guó)已經(jīng)具備部分測(cè)量工具的研發(fā)制造能力，水平井技術(shù)已經(jīng)基本成熟，正在成為油氣田高效開發(fā)的重要手段。從完成井來看，水平井平均產(chǎn)量是直井產(chǎn)量的 3 倍以上，經(jīng)濟(jì)效益巨大。水平井技術(shù)在塔里木哈得遜油田使常規(guī)技術(shù)不能開發(fā)油藏得到了有效開發(fā)，建成了 200 萬(wàn)噸的產(chǎn)能。遼河油田大規(guī)模應(yīng)用水平井技術(shù)使得許多老井和躺倒井得到了有效利用，稠油開發(fā)效益明顯提高。大慶油田應(yīng)用水平井技術(shù)開發(fā)超薄油層，取得了良好的開發(fā)效果。四川在高含硫地區(qū)應(yīng)用水平井鉆井技術(shù)，培育了多口日產(chǎn)天然氣 200 萬(wàn)方以上的高產(chǎn)井。冀東油田通過實(shí)施水平井，實(shí)現(xiàn)少井高產(chǎn)在較短時(shí)間內(nèi)高效地建成了 40 萬(wàn)噸的產(chǎn)能。近年來的實(shí)踐充分地說明，水平井技術(shù)是實(shí)施油田高效開發(fā)，加快增儲(chǔ)上產(chǎn)的步伐，提高油氣勘探開發(fā)效益，實(shí)現(xiàn)持續(xù)有效較快協(xié)調(diào)發(fā)展的重大技術(shù)之一。水平井技術(shù)已經(jīng)日臻成熟，成效顯著，已經(jīng)具備大規(guī)模推廣應(yīng)用的條件。 5 第 3 章水平井主要鉆進(jìn)工藝井身軌跡控制水平井井眼軌跡控制技術(shù)是水平井施工技術(shù)的核心，并貫穿鉆井全過程。水平井井身軌跡控制工藝技術(shù)主要包括 :鉆具組合選用、影響軌跡控制因素的分析、測(cè)量技術(shù)、井底預(yù)測(cè)技術(shù)和實(shí)時(shí)綜合分析技術(shù)等幾個(gè)方面。直井段直井段主要是保直，避免軌跡漂移較大給后期的定向工作帶來困難。同時(shí)還要防止巖屑堆集。活動(dòng)鉆具要以大幅度上下為主，保持井眼光滑、暢通。造斜段和水平段造斜段和水平段主要采用導(dǎo)向軌跡三維空間旋轉(zhuǎn)控制、隨鉆測(cè)量?jī)x (MWD)軌跡控制與監(jiān)測(cè)、水平井軟件設(shè)計(jì)與軌跡跟蹤預(yù)測(cè)等先進(jìn)技術(shù) 。 ①導(dǎo)向鉆進(jìn)技術(shù) ，導(dǎo)向鉆井技術(shù)在水平井施工中是一個(gè)常用的關(guān)鍵技術(shù) 。在軌跡控制中，根據(jù)實(shí)際情況和剖面要求，可采用定向造斜和轉(zhuǎn)盤鉆交替進(jìn)行調(diào)整井身軌跡，以對(duì)井身軌跡進(jìn)行有效控制，使得實(shí)鉆軌跡沿設(shè)計(jì)和預(yù)測(cè)趨勢(shì)發(fā)展，以達(dá)目標(biāo)點(diǎn) ，而且使井眼光滑暢通，有利于攜砂，清除巖屑，保證鉆井安全。 ② MWD 軌跡控制與監(jiān)測(cè)

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