超短半径水平井介绍.ppt

主要内容 一、径向水平井技术的特点和现状 二、国内工艺技术水平（石大） 三、地面及现场试验 四、超短半径水平钻井技术的发展前景 五、径向水平井钻井系统配套 径向水平井技术概念 径向水平井是指沿井眼的不同半径方向钻出的多个水平井眼，其曲率半径只有0.3米左右，正是由于其曲率半径远比短半径水平井更短，有时也称“超短半径水平井”，英文名称“Ultrashort Radius Radial Well”。 目前所有的超短半径水平井技术都配有特殊的工具系统。 径向水平井典型分布 柔性造斜钻具钻出井是短半径井，也可能是超短半径井，但不属于径向井 国内径向水平钻井过程示意 方向控制机构 侧推喷嘴式方向控制机构—不可靠 ①扩眼区； ②垂直割缝衬管； ③尾部滤网； ④射有孔的生产管； ⑤砾石充填；⑥切断生产管； ⑦柔性割缝衬管； ⑧射孔孔眼； ⑨前端滤网； ⑩钻头 径向水平井筛管完井示意图 径向水平钻井技术特点 采用高压水射流代替机械钻头破岩钻出水平井眼； 钻进时不需要钻柱和钻头的旋转，减少了井下复杂事故的发生； 靠液体静压推进，不需要通过钻杆给钻头施加用以破岩的“钻压”，从而彻底解决了常规水平井钻井技术所遇到的钻压施加困难； 采用特殊的井下斜向器，定位准确，一次性定向。避免了常规各种曲率的水平井钻井技术所需要的频繁造斜、定向和复杂的井眼轨迹控制等工艺过程，并能保证水平井段准确地进入目的层； 地面设备简单，钻井施工操作方便，机械钻速高，建井周期短，经济效益显著。 定型的超短半径水平钻井系统和特点 特殊的井下斜向器，轨道半径0.3米； 高压射流破岩钻头； 水平井眼直径约 4〃左右 ； 水平段长度为10～60米； 同一层面上可钻多个辐射状的水平井眼； 垂直井深一般在500～1500米之内。 应用潜力 用于老井改造(辐射状水平井使老井更新、死井复活，开采残余油气）； 穿通分隔的垂直裂缝； 大大提高薄油气层产油气的能力； 有利于提高低压、低渗油层的产量； 可提供更高的注水效率； 多层井网用于热力驱油，可方便地实现不间断地蒸汽吞吐。 二、国内径向水平井钻井技术现状 斜向器特点 转向半径0.3米,尽量减小扩眼直径； 保证生产管的变形在允许范围内,对钻杆送进阻力较小； 确保钻头准确地进入薄地层，钻至合适的位置； 方便定向。 实验过程 实验过程 实验过程 实验过程 速度监控和液压送进机构 通过缆绳或抽油杆可控制和实时监测生产管(钻杆)的运动速度和钻头位置。 井口进液和光杆送进高压密封 光杆送钻接单根技术 原理：多级，替换 水力破岩钻头 形成一个较大截面积的规则井眼； 以较小的射流压力和排量高速破岩； 具有足够长的使用寿命。 旋转射流喷嘴 旋转射流喷嘴特点： 大面积钻孔 钻出的孔眼形状规则 破岩效率高。 旋转射流破岩过程示意图 试验后的钻头 钻杆 完井技术 目前国内采用砾石充填完井 下入割缝筛管; 第一步，正循环充填。大约完成井眼环空容积的70へ80%的充填。 第二步，反循环充填。直到填满整个环形空间为止。 地面试验数据 2.现场试验 模拟井水力参数计算实例  井深:1000米 油层套管:7寸 钻井液黏度:5 厘泊 密度:1.04 克/立方厘米 现场试验结果 辽河油田 锦45-04-19井，1997－8－22 井深1013.2米，水平井段长 15.82米 锦45-检1井，2003－3－26 井深1005.8米，水平井段长 19.6米 南阳油田 古2206井，1998年11月3日 井深988.6米,三个井段，深度为6、6、4米 实验基本参数及结果 泵压45～60MPa； 排量约为 10 l/s; 平均钻速9.55 m/h，最高钻速达到12 m/h； 钻杆回拉力为25－36 kN。 水平井眼的直径大约在100-130 mm以上。 完成长度为20米左右； 砾石充填或裸眼完井 江苏油田钻进工艺基本情况表 江苏油田钻进工艺基本情况表 江苏油田实验结果 韦5径向井钻进取得了该技术进入现场实验以来的突破性进展，创造了多个实验记录。 1) 创造了国内扩同类大直径孔眼的速度记录。 2) 所钻径向井眼的数量、直径和长度都创造了国内记录。 3)水力钻头寿命达到了6小时，创造了钻头使用寿命记录。 4)导向器一次下井完成了4个分支井眼的钻进工作，累计时间达到15.5小时，创造了导向器下井使用寿命记录，未出现性能故障。 5) 高压密封的工作寿命可以达到15.5小时以上；未出现压力降低和或排量增加等现象，创造了高压密封寿命记录。 6) 进行6次钻进，钻出了5个水平分支井眼，创造了单井水平分支井眼数量最多记录。其中长度超过10米的有3个分支，总长度达41.93m。也是目前国内一口井中水平分支井眼总长