低渗透油藏水平井开采技术

低渗透油藏水平井开采技术低渗透油藏水平井开采技术大庆低渗透油藏地质特征及水平井目的层地质模型研究低渗透油藏水平井开发设计研究低渗透油田水平井射孔及测试技术低渗透油田水平井生产测试工艺技术低渗透油藏水平井压裂技术低渗透油田水平井举升技术第一章大庆低渗透油藏地质特征及水平井目的层地质模型研究大庆长垣外围低渗透油田地质特征采用多种方法建立目的层的地质模型应用水平井资料修正地质模型低渗透油田水平井开发的地质模型一、大庆长垣外围低渗透油田地质特征分析研究低渗透油田的地质特征和建立目的层地质模型，是水平井设计和投入生产的基础。二、采用多种方法建立目的层的地质模型由于水平井是在储层中水平钻进，其对目的层地质模型的精度要求比较高，只有建立客观精细的地质模型，才能使水平井钻井和开采获得成功。1、确定目的层砂体形态和规模（1）用地震资料解释和预测砂体1）建立地震判别模型预测砂体2）用聚类—关联度分析法预测砂体3）用Delog处理解释砂岩及空隙度（2）应用地层倾角测井解释成果，判断砂体增厚和延伸方向（3）对目的层细分单层和沉积微相，掌握每一单层的空间变化2、目的层中非渗透性夹层的分布和影响（1）中非渗透性夹层的分布状况（2）夹层对储层垂向渗透率的影响3、储层天然裂缝研究1）通过观察和描述岩心认识天然裂缝的特征2）应用曲率半径法研究裂缝的分布3）通过相邻区块进行的脉冲试井、注示踪剂和开采动态监测实验，推断水平井目的层天然裂缝的主要延伸方向二、采用多种方法建立目的层的地质模型4、地应力及水力压裂裂缝形态和方位的预测（1）水力压裂裂缝形态测试研究（2）裂缝方位研究二、采用多种方法建立目的层的地质模型三、应用水平井资料修正地质模型水平井是在单一的油层中水平钻进，录取了直井、定向井无法取得的油层横向上的地质信息，特别是水平段岩心，更加直观地揭示了油层天然裂缝的发育特征和平面非均质性。利用水平井资料，能够进一步修正地质模型，使水平井的动态分析更接近实际。1、能够定量识别天然裂缝分布（1）客观反映了天然裂缝的发育特征（2）利用水平段岩心确定天然裂缝方向性2、揭示了单油层内严重的非均质性特点三、应用水平井资料修正地质模型四、低渗透油田水平井开发的地质条件1、单层含油砂岩厚度大于6m分布稳定2、储层的渗透率应大于3、含油层的流度应大于4、储层中具有比较发育的天然裂缝5、目的层应达到一定的分布面积，以便能够部署完善的注采系统6、布井区块完成了精细地震掉曾第二章低渗透油藏水平井开发设计研究水平井井位设计水平井水平段参数的优化设计研究水平井注水方式研究水平井产能和开发指标分析一、水平井井位设计1、多层发育区的水平井井位设计2、以单油层为主区块的水平井井位设计二、水平井水平段参数的优化设计研究 水平井水平段的设计是水平井油藏工程研究的重要内容之一，只有以地质研究成果为基础，以油藏工程分析和数值模拟为手段，对水平井在油层中的位置、延伸方向、延伸长度进行充分的研究，才能使水平井获得更好的开发效果。1、水平井水平段在油层的位置主要取决于油层的驱动类型和油层的均质性2、水平段延伸的方向（1）、（2）、（3）、（4）3、水平井水平段的延伸长度水平井水平段的延伸长度设计必须与储层砂体发育规模相一致，并综合考虑已钻的直井井网部署和地面环境等因素。二、水平井水平段参数的优化设计研究三、水平井注水方式研究1、早注水补充能量水平井开发效果好（1）补充能量的必要性（2）补充能量的时机2、围绕水平井配置好注水井3、裂缝发育储层水平井的注水调整（1）茂平1井间注方案研究（2）不同注水量优化四、水平井产能和开发指标分析1、水平井与直井的产能对比（1）理论对比（2）实际开采效果对比（3）注采关系完善、转注及时机的茂平1井产量达到直井的6倍以上2、水平井与值井开发指标对比（1）、（2）、（3）3、低渗透油田水平井经济评价（1）评价模式（2）实例4、水平井产能预测技术复杂结构井广泛应用方案设计经济评价产能模型地层渗流模型地层井筒耦合井筒流动模型井筒内压损影响地层各向异性影响不同完井方式影响产能预测、完井优化只有准确的产能预测才能以最小的成本，获得最大的效益解析法半解析法数值模拟法稳态产能/拟稳态产能动态产能动态产能水平井稳态产能预测水平井拟稳态产能预测边界影响不同边界类型对产能影响很大，应选取合适模型。水平井越接近油藏边界，解析模型的误差越大。分段完井的产能不能按各段长度累加计算。水平井动态产能预测建立的半解析模型，就是将油井分成小段，对每一段进行油藏渗流和井筒流动的耦合，然后经过叠代求得这一段油井的压力分布和流入量分布，从而可以得到整个油井的产能。半解析模型水平井半解析产能预测特点：1、可获得水平井筒任意位置的流入剖面和压力剖面2、可处理任意边界性质4、可预测不同生产阶段的水平井产能水平井流入动态：1.考虑不同采收率的影响；2.可预测不同地层压力时的ipr曲线；第三章低渗透油田水平井射孔及测试技术低渗透油田水平井射孔工艺技术低渗透油田水平井测试工艺技术一、低渗透水平井射孔工艺技术1、多段大跨距射孔作业将射孔枪连接在油管下端，并被输送到水平井段欲射孔部位（1）低边定向射孔枪（2）枪身旋转定向射孔枪主要由射孔枪、传爆接头（带导向块）、旋转接头等组成。克服了担架旋转定向射孔枪射开长度小、机构复杂的缺点，可以实现一次大段或多段定向射孔。（2）高强度射孔枪在中、长曲率半径水平井施工中，射孔枪顺利起下，满足了施工要求。（3）水平井射孔起爆装置及传爆装置可靠地实现起爆与传爆是水平井射孔施工的关键技术。2、长井段射孔作业主要应用于水平段全部射开或大段补孔作业。一、低渗透水平井射孔工艺技术二、低渗透油田水平井测试工艺技术1、射孔测试联作工艺联作管柱是把射孔枪和地层测试器集为一体，采用油管输送工艺，把射孔枪接到管柱下部，地层测试器接到关注中部，把它们输送到预定位置。水平井单封隔器测试工艺，可选用两种类型的地层封隔器：一种是上提下放开关井的测试工具；另一种是环空压力操作开关井的测试工具。2、水平井试井解释资料与直井相比，水平井试井分析较为复杂，主要表现为水平井模型要考虑流体的三维流动及地层各向异性的影响。第四章低渗透油田水平井生产测井技术水平井生产测井地面设备水平井生产测井工艺水平井生产测井仪器水平井生产测井资料解释一、水平井生产测井地面设备井下仪器起下的主要方法有：挺杆泵入法、连续油管输入法。1、车载连续油管作业机（1）油管输入驱动头（2）连续油管（3）操作控制2、带电缆的连续油管拖拽（1）拖拽的型号（2）拖拽的动力控制拖拽上的连续油管滚动管必须从连续油管作业机上获得动力，动力辅助装置包括：液压马达、刹车控制、绕绳器驱动马达等组成的液压系统.（3）指重计的应用（4）深度系统3、地面测井系统一、水平井生产测井地面设备二、水平井生产测井工艺1、水平井泵抽采油与测试通道（1）测试通道（2）地面配套工艺1）井口位置设置2）注入头支架3）工艺流程2、水平井测井工艺流程（1）下井前的准备（2）模拟起下试验（3）测井工艺流程三、生产测试井器井深结构的变化对测井仪器的响应产生了重大的影响，传统的垂直井的测井方法已不能适应或不能完全适应水平井。主要表现在流量与含水率的测量上。1、测量方法及原理2、生产测试仪器设计（1）仪器的长度（2）仪器的技术指标（3）水平井生产测井仪的特殊结构四、水平井生产测井资料解释1、水平井模拟试验（1）参数响应1）流量2）含水（2）仪器的重复性（3）水平段倾斜度对测井结果的影响2、资料解释方法（1）流量（2）含水（3）综合评价第五章低渗透油藏水平井压裂技术完井方式水平井压裂优化设计水平井多段压裂及控制技术水平井关注受力变形分析压裂现场试验及效果（一）完井方式选择的原则1、根据井眼稳定性判断，从大的方面选择是否采用能支撑井壁的完井方法；2、根据地层出砂判断，从大的方面选择是否采用防砂型的完井方法；3、根据油气藏类型、油气层特性和工程技术及措施要求等几方面的因素，从流程图初步选择完井方法；选出的完井方法可能有几种。一、完井方式4、针对初选的几种完井方法，对每一种完井方法的完井产能进行预测；5、根据每一种完井方法的完井产能预测结果，再进行单井动态分析；6、根据单井动态分析，结合钻井、完井投入与生产的收益进行经济效益评价，最终优选出经济效益最佳的完井方法。一、完井方式完井方式优选流程储层类型裂缝性油气层孔隙性油气层是否需要水力压裂需要不需要钻过单一油层钻过多油层无气顶、底水横向均质无底水、有气顶横向均质无气顶有底水横向非均质有气顶、底水横向非均质井眼稳定井眼不稳满足分段要求满足分段要求裸眼完井注水泥尾管射孔完井裸眼封隔器筛管完井带注水泥的ECP筛管完井筛管完井胶结牢固胶结疏松无气顶无底水横向均质有气顶底水横向非均质满足分段要求裸眼预充填砾石双层筛管或滤砂管或星孔筛管完井套管或尾管射孔管内预充填砾石筛或滤砂管或星孔筛管完井abd否是ce否是带注水泥ECP的裸眼封隔器筛管完井edfgh否是一、完井方式一、完井方式目前水平井主要完井方式有：射孔完井裸眼完井筛管完井带管外封隔器的完井固井射孔完井砾石充填完井一、完井方式1、射孔完井优点：有效分隔层段，可避免层段之间窜通和干扰；可以实施生产控制、生产检测和包括水力压裂在内的任何选择性增产增注作业。缺点：相对较高的成本；储层受水泥浆的污染；要求较高的射孔操作技术。固井射孔完井包括：套管固井射孔完井；尾管固井射孔完井表层套管油层套管有利于避开夹层水、底水、气顶，可实施水平段分段射孔、试油、注采和进行选择性增产措施。套管固井射孔完井一、完井方式有利于提高固井质量和保护油气层，最大限度地降低对油层的污染，保持油井产能。尾管固井射孔完井一、完井方式技术套管裸眼油层技术套管下至预计的水平段顶部，注水泥固井封隔。然后换小一级钻头钻水平井段至设计长度完井。主要用于碳酸盐岩等坚硬不坍塌储层，短或极短曲率半径的水平井。2.裸眼完井工艺一、完井方式优点：成本最低；储层不受水泥浆污染和损害；油流导流能力最高，产量损失最少；使用裸眼封隔器可以实施生产控制和分隔层段作业。缺点：疏松砂岩，井壁可能坍塌；难以避免层段之间窜通和干扰；可选择性的增产措施有限，如不能进行水力压裂作业。一、完井方式技术套管筛管将筛管悬挂在技术套管上，依靠悬挂封隔器封隔管外的环形空间。主要用于碳酸盐岩或硬质砂岩储层。悬挂器3.筛管完井工艺一、完井方式

优点：成本相对较低；储层不受固井水泥浆污染；防止井眼坍塌和油层出砂。

缺点：不能实施层段分隔，因而不可避免层段之间窜通和干扰；无法实施选择性增产、增注措施。技术关键：解除钻井泥饼对地层油流通道及筛管的堵塞。通过替浆和酸洗，彻底清洗裸眼井壁，然后再充以完井保护液。一、完井方式优点：相对中等的成本；储层不受水泥浆污染；依靠管外封隔器实施层段分隔，可在一定程度上避免层段之间窜通和干扰；可以实施生产控制、生产检测和选择性增产增注作业。缺点：管外封隔器分隔层段的有效程度，取决于水平井井眼的规则程度、封隔器的坐封和密封件的耐压、耐温等因素。

完井方法分为三种形式：带管外封隔器的滑套完井工艺；带管外封隔器的筛管完井工艺；造斜段注水泥、带管外封隔器的筛管完井工艺；造斜段注水泥、水泥充填封隔器分段完井工艺。3.带管外封隔器的完井工艺一、完井方式2.管外封隔器+CMD滑套完井SAB悬挂封隔器滑套管外封隔器滑套引鞋式球座管外封隔器依靠管外封隔器实现层段的分隔，用滑套沟通井筒和地层。这两种工具的多重组合，可将地层分隔为多段，实现选择性完井。主要用于非均质、岩性多变油层及多个生产层井段。一、完井方式带管外封隔器的滑套完井将管外封隔器技术与筛管完井及井眼清洗技术结合在一起。为保护油层，提高水平井产能，对水平井井身结构进行修改。钻井程序由二开改为三开，二开钻到油层顶部，下技术套管固井，三开专打油层。相应的完井技术采用水平井尾管悬挂、裸眼封隔器分段筛管完井。技术套管尾管悬挂器套管外封隔器筛管砂岩泥岩一、完井方式带管外封隔器的筛管完井分级箍管外封隔器固井盲板管外封隔器割缝筛管洗井回压阀泥岩泥岩

完井时，首先对造斜段注水泥固井，然后钻固井盲板，最后下入洗井酸化胀封管柱，对油层进行洗井和酸化，解除油层污染，沟通油流通道，胀封水平段封隔器，实现水平井造斜段注水泥加筛管完井。造斜段注水泥、带管外封隔器的筛管完井一、完井方式分级箍管外封隔器固井盲板管外封隔器套管引鞋造斜段注水泥、带管外封隔器的套管完井一、完井方式

完井后，对油层段进行选择性射孔，实现分层生产，由于油层段套管没有水泥环，射孔参数需进行优化，以保护套管。技术特点：与常规水力胀封裸眼封隔器比较，该完井技术变橡胶密封为长效的实体密封。可避免因压力、温度、化学腐蚀造成的任何密封失效，使用寿命大于15年，密封体的封隔能力可达120MPa。与固井比较，水泥浆充填封隔器完井技术能更有效地实现层间隔离，避免油层污染。封隔器长度有限，如果层间压差大或压裂作业，容易形成井壁一侧旁通。为此，要求封隔器下入位置在致密、稳定的井段。

一、完井方式1、完井基本概念完井(WellCompletion)，即根据油气层的地质特性和开发开采的技术要求，在井底建立油气层与油气井井筒之间的合理连通渠道或连通方式。一口井钻成之后，主要的工作就是在井底建立油气层与油气井井筒之间的合理连通渠道。在井底建立的油气层与油气井井筒之间的连通渠道不同，也就构成了不同的完井方法。充填工具光管扶正器砾石绕丝筛管丝堵炮眼将绕丝筛管下至油层段，用充填液循环将地面选好的砾石携带至绕丝筛管与井眼的环形空间或绕丝筛管与套管的环形空间，形成一个砾石充填层，阻挡砂粒流入井筒，起到保护井壁，防止油层砂粒进入井内。该完井适于胶结疏松严重出砂的地层。4.砾石充填防砂完井工艺一、完井方式二、水平井压裂优化设计内容：水平井压裂优化设计模型、产量预测模型、水平井各种完井方式的数值模拟。1、水平井压裂优化设计（1）基本方程（2）三维裂缝模型的求解（3）温度场模型2、水平井产量预测模型水平井各种完井方式下的生产动态模拟可分为油藏模型模拟的裸眼、射孔完井方式，单缝产量预测模型模拟的水平井单缝压裂完井方式和多缝产量优选模型模拟的水平井多条裂缝压裂完井方式，及其这些完井方式的组合。3、水平井各种完井方式下的生产模拟（1）射孔完井的水平井生产模拟研究1）射孔参数：孔深、孔径、孔密、相位角、部孔格式等2）钻井、完井过程中造成的地层损害：侵入带污染、压实带、孔眼堵塞等（2）压裂完井方式下水平井生产模拟（3）压裂后再补孔对水平井产能影响二、水平井压裂优化设计三、水平井多段压裂及控制技术压裂原则：施工安全可靠、工艺简单压裂方案：套管分流压裂、双封隔器单卡压裂、分段试油压裂1、套管分流压裂工艺技术（1）压裂管柱（2）工艺原理（3）确定射孔方案的方法和原则（4）判断压开裂缝数的方法（5）室内试验（6）安全施工技术保证措施2、双封隔器单卡压裂技术（1）管柱结构确定的原则（2）管柱工艺原理（3）管柱特点3、试油分段压裂工艺技术（1）完井方式（2）射孔工艺技术（3）分段压裂的封隔技术4、水平井压裂液（1）压裂液性能指标（2）三口水平井现场应用压裂液性能井控技术井控基本概念与井控有关的概念井喷的危害做好井控工作的对策

井控（WellControl）：也叫井涌控制（KickControl）或者压力控制（PressureControl）：指采取一定的方法控制住地层孔隙压力，基本上保持井内压力平衡，保证井内施工顺利进行。

井控要点：（1）合理的钻井、压井液密度，保持压力平衡（2）合乎要求的井口防喷器井控基本指导思想一、井控基本概念常规井控法：（1）合理的压井液密度（2）合乎要求的井口防喷器井内压力平衡：P井底=P地层基本上保持井内压力平衡：P井底-P地层=ΔPΔP取值对于油井取：1.5～3.5MPa对于气井取：3.0～5.0MPa一、井控基本概念一、井控基本概念人们根据井口油气流出的规模和采取的控制方法之不同，把井控分为三级，即初级井控、二级井控和三级井控。井控初级井控二级井控三级井控一、井控基本概念一级井控技术：通过调整压井液密度，保持井筒内压井液液柱压力大于地层孔隙压力，避免发生井喷。压井液静液柱压力是第一级屏障；核心：确定一个合理的压井液密度。二级井控技术：当发生溢流时，进行关井作业，避免发生井喷。井口防喷器组提供第二级屏障。

三级井控技术：井喷发生后正确使用设备和技术重新恢复对井的控制。井喷可能是地面或是地下井喷。有时需要重新安装井口，进行关井和压井作业。具体的讲：三级井控技术指二级井控失败，井涌量大，终于失去控制，发生了井喷(地面或地下)，这时使用适当的技术与设备重新恢复对井的控制，达到初级井控状态。这是平常说的井喷抢险，可能需要灭火、打救援井等各种具体技术措施。一、井控基本概念一、井控基本概念被划分为“三高”的油气井：高压油气井是指以地质设计提供的地层压力为依据，当地层流体充满井筒时，预测井口关井压力可能达到或超过35MPa的井。含硫油气井是指地层天然气中硫化氢含量高于150mg／m3(100ppm)的井。高危地区油气井是指在井口周围500m范围内有村庄、学校、医院、工厂、集市等人员集聚场所，油库、炸药库等易燃易爆物品存放点，地面水资源及工业、农业、国防设施(包括开采地下资源的作业坑道)，或位于江河、湖泊、滩海和海上的含有硫化氢(地层天然气中硫化氢含量高于15mg／m3(10ppm))一氧化碳等有毒有害气体的井。一、井控基本概念长庆油田搞好井控工作的原则是：立足于初次井控、搞好二级井控，杜绝三次井控。确保各种施工顺利进行。日常井控工作的重点在钻井队、关键在班组、要害在岗位。长庆油田搞好井控工作的方针是：安全第一、预防为主，环保优先、综合治理。长庆油田搞好井控工作的理念是：以人为本、井喷就是事故、井喷是可防可控的长庆油田搞好井控工作的重点是天然气井、超前注水开发区块的油井、地层压力梯度大于0.95MPa/100m和气油比大于100m3/t井的作业。二、与井控有关的概念是指在钻井过程中，地层孔隙压力大于井底压力，地层孔隙中的流体将侵入井内，在循环过程中上返，钻井液池面上有气泡、油花现象。

最常见的井侵为气侵和盐水侵。（一）井侵（油气侵）二、与井控有关的概念（二）溢流

当井侵发生后，井口返出的压井液的量比泵入的压井液量多，停泵后压井液自动外溢。特点：返出流体不会到达转盘面上。二、与井控有关的概念（三）井涌（Kick）国内定义：井涌是溢流的进一步发展，井口返出流体超过转盘面，但低于二层平台。国外定义：当地层压力大于井压力时，在其压差作用下，地层体进入井眼，这种流体流动称为井涌二、与井控有关的概念（四）井喷国内定义：井涌进一步发展，当井口返出流体超过二层平台时称为井喷。国外定义：井涌失控称为井喷。二、与井控有关的概念（五）井喷失控井喷发生后，无法用常规方法控制井口而出现敞喷的现象称为井喷失控。井喷的原因工程方面人为因素设备方面人为因素地质或其它方面因素起钻抽吸起钻不罐压井液井口无人座岗，不能及时发现溢流发现溢流后处理措施不当井口不安装防喷器或封井器井口防喷设备试压不合格井身结构不合理对浅气层缺乏认识地层压力掌握不准空井时间过长相临注水井不停注或未减压压井液混油思想麻痹，违章操作二、与井控有关的概念三、井喷的危害井喷是损失巨大的灾难性事故，常造成机毁人亡，还会造成恶劣的社会影响。这一点必须铭刻在心。井喷失控的危害是多方面的。

(一)损坏设备

如大庆油田的喇83井、杏5井都是因井喷失控将整套设备陷入地下，四川气田从1957年到1981年发生井喷着火31井次、烧毁钻机18台，全国从1950年至1997年，发生井喷失控井319口，失控后着火井78口，因井喷失控着火烧毁钻机以及因井喷地层塌陷埋掉钻机共59台。造成的损失是相当惊人的。三、井喷的危害

(二)死伤人员

这类事件在四川、华北，胜利、中原等各个油田都发生过，仅四川局的32111钻井队在1966年的一次井喷事故中就死亡6人。2003年12月23日重庆开县罗16H井天然气(含硫化氢)井喷，死243人，中毒住院2142人，紧急疏散65000人，直接经济损失6432万元人民币，教训是惨痛的。

(三)浪费油气资源

无控制的井喷、不仅喷出了大量的油气，而且对油气藏能量的损失是难以计算的，可以说是对油气藏的灾难性的破坏。仅四川合4井等8口井的统计，因井喷放空天然气6.98×lO8m3，为储量的11％，损失惊人。三、井喷的危害1983年2月,伊朗海岸外的瑙鲁滋油田发生井喷，每天7000桶(111.7万升)原油白白地流入海里；四川长原大气田长1井井喷日喷气量超过1千万方,累计损失天然气达4.6亿方致使该井所在气田几乎失去开采价值。(四)污染环境

喷出的油气随风飘扬，对周围环境造成严重的污染，特别是喷出物含有硫化氢的时候，搅得四邻不安，人心惶惶，影响极坏。重庆开县12.23井喷事故造成234人死亡，900多人受伤，事发地方圆5公里内的4.1万多名群众被疏散，近1000名民警、武警和消防官兵投入事发现场进行战斗。初步估计经济损失在6000万元，但是由此造成的人员伤亡却是无法用金钱来衡量的（无价的）。事故过后，造成当地大面积饮用水污染。三、井喷的危害

(五)污染油气层。据四川石油管理局多年对多口井的统计资料分析，凡是钻井液喷空后压井或反复测试后压井，都会对产层造成严重伤害，其产量将下降30％一50％，甚至有的井不经酸化则见不到产量，可以说井喷后压井才是油气产层污染的罪魁。(六)报废井。井喷失控到了无法处理的时候，最后不得不把井眼报废，如新疆柯克亚地区的几口高产深井，胜利油田的罗5井、新罗5井等。(七)造成大量资金损失。在处理井喷事故时，要消耗大量资金，还要赔偿因井喷而造成的其他一切经济损失。三、井喷的危害四、做好井控工作的对策搞好井控工作，必须全面系统抓好五个环节：（1）思想重视：各级领导必须高度重视井控工作。（2）措施正确：三早。（3）严格管理：认真贯彻井控规定和细则。（4）技术培训：五个方面的人员（生产管理人员、现场操作人员、现场服务人员、相关技术人员、专业技术人员）必须培训，取得现场井控操作证。（5）装备配套：配齐各种压力等级的防喷器及管汇、控制系统。五、常用井控设备什么叫井控装备？

井控装备是指实施油气井压力控制技术所需的专用设备、仪表和工具的统称。

五、常用井控设备井

口

防

喷

器

组

五、常用井控设备环形防喷器五、常用井控设备闸板防喷器五、常用井控设备控制装置地震技术电测技术水平井钻井技术牙轮钻头技术高压喷射钻井技术顶部驱动技术连续软管钻井技术水力压裂技术海洋钻井技术欠平衡钻井技术20-21世纪石油工业10项顶尖技术提高钻速；缩短钻井周期；降低钻井成本；提高单井产量；加快勘探开发速度

连续油管亦称挠性油管、盘管。连续油管钻井技术是90年代国外大力研究和发展的热门钻井技术之一。世界上现有连续油管作业机的数量已达600多台，连续油管的年耗量近500万米，连续油管的最大作业井深已超过9000m。国外连续油管作业技术已能对陆地和海上油气井进行20多种作业。利用连续油管修井已代表着当今世界修井技术的发展方向，并将作为一种常规、高效的作业技术在世界范围内普及。近年来连续油管钻井技术亦成为世界钻井技术的热点。一、连续油管钻井技术一、连续油管钻井技术一、连续油管钻井技术连续管钻井纪录最大水平位移2532m，英国北海连续管所钻最深的井4758m测量深度，阿拉斯加州探井1586m垂直井，法国最大的井眼尺寸3in；

最长的复合连续管钻井2001年6月20日，哈里伯顿公司使用液压修井机配以复合连续管和43/4in钻头，为BP公司在得克萨斯州Alvin的ChocolateBayou油气田钻GWCralg1号井。该井井斜角为78°，钻进827m，测量深度达到1645m，真垂直深度为822m。

①

连续油管作业机组成连续油管（CT）是一种连续的高强度、高韧性的钢管，缠绕在滚筒上。在连续油管钻井作业中，适合采用外径大于44.45mm（13/4in）连续油管。1、地面设备

地面设备主要包括连续油管作业机及有关设备、循环系统和井控系统。一、连续油管钻井技术滚筒液压马达使连续油管保持一定的拉力紧紧地缠绕在滚筒上，或将连续油管送入井下。滚筒上的匀绕机构和计数装置，可以使连续油管均匀地缠绕并测量出管子的长度。一、连续油管钻井技术连续油管注入头连续油管注入头主要用来为连续油管下入井内提供推力，并控制连续油管下入速度，承载悬空连续油管的全部重量。一、连续油管钻井技术液压动力系统：液压动力系统的功能是，为连续油管作业提供液压控制和操作动力。控制台：由各种开关和仪表组成，用于监测并操纵连续油管钻井作业一、连续油管钻井技术一、连续油管钻井技术用连续油管钻机进行钻井的最大优点

井控安全，操作简便灵活，不接单根，不必压井就可以进行换钻头和起下钻作业。连续油管钻井深度目前已达到3000m左右，过油管侧钻的深度已达到5000m。目前在美国Alberta南部地区，用连续油管钻机钻井的数量已占该地区所有开钻井数量的10%以上。北海油田用连续钻机钻井更为普遍。一、连续油管钻井技术套管钻井是指在钻进过程中，直接采用套管（取代传统的钻杆）向井下传递机械能量和水力能量，井下钻具组合接在套管柱下面，边钻进边下套管，完钻后作钻柱用的套管留在井内作完井用。套管钻井技术将钻进和下套管合并成一个作业过程，钻头和井下工具的起下在套管内进行，不再需要常规的起下钻作业。（一）套管钻井概述二、套管钻井技术套管钻井的钻井方式有两种，一是采用套管旋转钻进，动力源来自于地面驱动装置，扭矩通过套管传递到钻头，这种方式对套管及其螺纹连接强度提出了更高的要求；二是采用井下动力钻具钻进，这种方式使套管的受力状况有所改善。二、套管钻井技术全过程套管钻井技术(4½″-133/8″)利用特制的套管钻机、钻具、和钻头，利用套管作为水利通道，采用绳索服务更换钻头的一种钻井工艺阶段套管钻井技术（7”尾管钻井技术）钻井过程中，由于地层破碎引起垮塌；井内大量出水无法造成井下情况复杂无法继续钻进时，采用的在由尾管钻具（含井下动力马达）、尾管管串、尾管悬挂器组成的特殊管柱进行的钻井技术(套管不旋转）共同特点：钻进与下套管同步进行（二）套管钻井工艺技术分类二、套管钻井技术套管钻井钻机二、套管钻井技术套管钻井过程套管钻井尚未解决的技术问题

1、钻头泥包2、套管弯曲3、测井二、套管钻井技术大位移井技术自二十世纪九十年代开始得到了迅速发展，目前国外已成功地钻成了上百口大位移井，最大水平位移已超过一万米。我国南海油田成功地钻成了四口大位移井，水平位移最大已达8062.7米，其它油田也相继已钻成了一批难度相对较小的大位移井，并在油田勘探开发过程中发挥了重要作用和取得了十分显著的效益。三、大位移钻井技术大位移井是定向井、水平井技术的延伸。是现代钻井设计、钻井工艺、井眼轨迹测量、井眼轨道控制、钻井液、固井和定井等技术的集成。大位移钻井技术代表了当代最高最新的钻井技术。是当今世界上最先进钻井技术的综合和体现。大位移井一般是指水平位移与垂深之比大于或等于2的定向井。尽管其钻井技术复杂、风险大、投资高，但对于滩海和极浅海油田，利用陆地平台实现海油陆采、陆探，可减少平台建造数量和工程费用投资，具有可观的经济效益和社会效益。三、大位移钻井技术三、大位移钻井技术大位移井始于20世纪20年代。当时出于经济上的考虑，在美国加州享延顿海滩从陆上钻大位移井开发海上油气。1984年，澳大利亚巴斯A16井，测量深度5533m，水平位移4597m；当时国内川中48井，测量深度3039m，水平位移1456m，可能是当时国内外最大水平位移的记录。80年代末，水平井技术促进了大位移井技术的发展。大位移井国外发展状况三、大位移钻井技术目前大位移井世界纪录英国BP-Amoco公司在WytchFarm油田钻成的M-16Z井,水平位移为10728米；井深11278米、世界第二(世界最深油气井)——旋转导向钻井系统PowerDrive，81/2钻头打到底。——钻井及固井，共123天。1998年创记录的M11井

打了两个井眼：M-11Z,井深9688米，然后侧钻打了M-11Y,井深10658米，水平位移达10114米。——水平段的长度达到4900米。——91/2”套管下到8881米。三、大位移钻井技术目前水平位移超过10公里的大位移井已有3口：英国WytchFarm油田1998年完成的M11井（水平位移10114米，总井深10658米）和1999年完成的M16井（水平位移10728米，总井深11728米），以及阿根廷1999年完成的CN-1井（水平位移10585米，总井深11184米）。目前完钻的大位移井具有如下特点：垂深在大约5000英尺时，位移可达10公里；垂深在10000英尺时，位移可达8公里；垂深在15000英尺时，位移可达7公里。而垂深大于15000英尺时，目前世界上仅钻进了有限数量的定向井。三、大位移钻井技术1997-2000年期间，利用国家863研究成果，在渤海油田钻进了六口大位移井。目前我们采用常规技术可以钻进位移在4000米以内的大位移井，但要钻进位移大于4000米的井，对现有钻井设备、钻井工具，井眼轨道控制技术都是一个极大的挑战。同时对高新钻井技术如随钻测井技术、旋转导向钻井技术、随钻井下工程参数测量技术等需要进行攻关研究。国内大位移井发展状况三、大位移钻井技术南海西江四口大位移井国内大位移井发展状况三、大位移钻井技术四、膨胀管钻井技术膨胀管被称为21世纪钻井完井方面最具革命性的技术。膨胀管：是一种机械膨胀装置，靠液体压力推进，通过井下管件，在膨胀锥体或心轴推进的过程中经过冷拔一样的塑性变形达到扩大管径的目的。膨胀管技术是近年发展起来的一项实用钻井技术。膨胀管技术就是将管柱（包括实体套管和割缝管）下到井底，以机械或液压的方法，由上到下或由下往上，通过拉力或压力使管柱发生永久塑性变形，从而达到扩大井眼或生产管柱内径的目的。膨胀管技术已广泛用于钻井、完井、采油、修井等作业中

膨胀管技术包括两种，一种是实体套管膨胀技术，另一种是割缝管膨胀技术。实体套管膨胀后可以用作裸眼井段的钻井尾管、下套管井段的衬管及膨胀尾管悬挂器；而割缝管膨胀技术与防砂技术结合可用来防砂完井。实体套管直径膨胀率一般可达10%-30%，而割缝管的直径膨胀率可达到300%。四、膨胀管钻井技术四、膨胀管钻井技术割缝膨胀管四、膨胀管钻井技术实体膨胀管主要用于：封堵漏失层和高压水层；封隔破裂带；修补损坏套管和封堵已射孔套管；取代常规尾管悬挂器和尾管悬挂器封隔器达到保持井眼尺寸的目的，并提供良好的压力密封性能；常规套管的替代产品。割缝膨胀管主要用于：封隔破碎带；膨胀防砂网作为一种新的完井手段，提高油井产量。在事故井段扩眼或用双心钻头钻进要求比井径大1~2英寸（由膨胀管类型决定）事故井段膨胀管所能解决的问题四、膨胀管钻井技术膨胀管下至目的井深坐至井底事故井段四、膨胀管钻井技术打平衡水泥塞建议使用纤维水泥(0.5%BWOC纤维)事故井段四、膨胀管钻井技术注:如果需要，膨胀后可以向地层中挤注水泥浆剪断销钉膨胀座好管鞋,锚定每1/2小时膨胀进尺300英尺膨胀钻压10,000磅10千磅问题地层四、膨胀管钻井技术将送入工具提升到水泥柱顶部循环出多余水泥将送入工具提出井眼事故井段四、膨胀管钻井技术以原井眼尺寸继续钻进候凝钻水泥塞和管鞋事故井段四、膨胀管钻井技术膨