钻井中心-辽河油田水平井钻井技术

钻井管理中心编写：陈勋审核：薄珉2005年10月辽河油田水平井钻井技术第一页，共48页。第一页，共48页。

近几年辽河油田水平井技术攻关取得了长足的进步，水平井技术以其单井产量高、吨油成本低、综合效益好、提高油田采收率等优势在辽河油田得到迅猛发展。目前辽河油田的水平井技术正向整体开发区块油田、向深层和特殊油气藏方向发展。水平井施工的难度增大了、钻井技术面临更多、更严峻的挑战。在总结成绩的同时，我们应该看到遭遇的困难、分析存在问题、以利再战。下面我就辽河油田水平井钻井技术做个简要总结。然后和与会代表共同探讨辽河油田水平井急需解决的几个问题及近期技术攻关课题，最后针对如何加强水平井生产组织和技术管理、确保钻井安全、加快水平井钻井速度、提高水平井综合经济效益，提一些具体要求和工作建议。第二页，共48页。第二页，共48页。2005水平井实施进度水平井钻井技术总结存在问题、技术瓶颈今后工作部署、工作重点及要求第三页，共48页。第三页，共48页。2005年前三季度水平井实施情况年初计划72口2004年提前7口截止到9月底48口累计55口（56）完成年计划76%目前正钻井6口第四页，共48页。第四页，共48页。

2005年前三季度水平井统计单位井数完成井正钻井待钻井井号完钻井深（m)钻井周期（天）欢采2齐40－平4130833

欢2－H6229560曙采6杜84-馆平56杜84-馆平57杜84-兴平123119726杜84-兴平124127019

杜813-兴平51曙1－7－5－H1137522油气试采1欧601－H1

兴采1齐131－H1

沈采4沈625－平13701117

沈625－H23833.0580

沈625－H3

沈625－H6

金马4海平2

186632

海平3188034

小22－平23448.82104

小22－H6

第五页，共48页。第五页，共48页。单位井数完成井正钻井待钻井井号完钻井深（m)钻井周期（天）冷家18冷41－平14211431冷41－平15207533冷41-平16冷41－平3212135冷41－平7208626冷41-平8冷41-平9冷42-平3冷42-平4冷66-平1洼60-H2洼60－H25190321洼60－H26193552洼60－H28200026洼60－H29183625洼60-H31洼60－平102180725洼60－平1031864372004年完井7口，冷41－平8、9、16，冷42－平2、3、4，冷66－平1。

2005年前三季度水平井统计第六页，共48页。第六页，共48页。单位井数完成井正钻井待钻井井号完钻井深（m)钻井周期（天）特油19杜84－馆平14杜84－馆平15135618杜84－馆平16133522杜84－馆平17143137杜84－兴平270143218杜84－兴平281135527杜84－兴平291131118杜84－兴平411218.6520杜84－兴平42126518杜84－平47138617杜84－兴平48143519杜84－兴平491190.5515杜84－兴平50114715杜84－兴H250

杜84－兴H251

杜84－兴H257

杜84－兴H258

杜84－兴H265

杜32－H10井1478.2725

2005年前三季度水平井统计第七页，共48页。第七页，共48页。2005年部分水平井投产效果单位井号投产日期m/d注气量m³液量/油量t/d累计产油t特油杜84－兴平41井3月30日503013/6.21282杜84－兴平42井3月31日50003.8/1.91085杜84－兴平291井5月2日400045.2/31.63649杜84－兴平270井5月6日400026.2/21.51782.5杜84－兴平281井5月14日400054/43.71841.2杜32－H10井5月7日4267257冷家洼60－平103井2月3日400148.1/31.93288.6冷41－平33月15日399071.6/535092.2冷41－平155月12日500053.3/39.81148.1冷41－平145月18日500086/73.8998.6洼60－H25井5月9日450034.5/20.4176.6金马小22－平2井31.46/25.8海平3井42.5/17

投产52口，初期日产油1934t，平均单井37t，是普通开发井产量3～4倍第八页，共48页。第八页，共48页。2005水平井实施进度水平井钻井技术总结存在问题、技术瓶颈今后工作部署、工作重点及要求第九页，共48页。第九页，共48页。辽河油田历年水平井第十页，共48页。第十页，共48页。

水平井技术发展阶段：

1990～2000年：研究、试验阶段

2001～2004年：完善、推广应用阶段

2005年高速发展阶段：计划72口；目前完成55口

辽河油田共计完成各类水平井：129口

其中：水平井103口、侧钻水平井22口、分支井4口。第十一页，共48页。第十一页，共48页。

油品杂

油藏类型多

井深变化大

钻井技术多变辽河油田水平井

高速发展第十二页，共48页。第十二页，共48页。设计：井身结构、井身剖面软件：钻具组合、钻具摩阻力学分析工具：长寿命动力钻具、高效保径钻头仪器：LWD地质跟踪导向钻井技术投入试验，随钻测井系统，应用于监测油层，及时判明井眼是否在油层中钻进，对薄油层的井眼轨迹控制具有重要意义井眼轨迹控制：MWD＋动力钻具的导向钻井、井眼轨迹精确预测钻井液：携砂、润滑防卡、保护油层水平井测井完井技术：筛管、衬管和固井水平井钻井工艺技术配套第十三页，共48页。第十三页，共48页。平均井深（m）最浅（m）最深（m）平均钻井周期（d）对比最短（d）最长（d）1990～2000年1372.701138228143.5-12.61191032001～2003年1381.491145210330.8923792004年1776.381164337638.23-1.0714832005年1～9月1929.61147401637.1615118各阶段钻井指标对比第十四页，共48页。第十四页，共48页。辽河特色水平井钻井技术

一、SAGD大修侧钻水平井技术二、热采井TP100H割缝筛管防砂完井技术三、上固下筛---节约成本的水平井井身结构四、水平井钻井提速---深层古潜山//PDC钻头五、“L”井眼的提出和实践---边顶水第十五页，共48页。第十五页，共48页。

一、SAGD大修侧钻水平井技术二、热采井TP100割缝筛管防砂完井技术三、上固下筛---节约成本的水平井井身结构四、水平井钻井提速---深层古潜山//PDC钻头五、“L”井眼的提出和实践---边顶水辽河特色水平井钻井技术激光割缝筛管a.筛管基管钢级TP100H，壁厚9.19mm，外径ф177.8mm。b.缝宽的确定纵向割缝。缝宽是根据地层砂累计重量分布曲线、依据目的层的岩性粒度中值确定的。一般为0.4mm或0.3mm。c.优点:防砂效果好；强度高、生产周期长；推广。第十六页，共48页。第十六页，共48页。辽河特色水平井钻井技术

一、SAGD大修侧钻水平井技术二、热采井TP100割缝筛管防砂完井技术三、上固下筛---节约成本的水平井井身结构四、水平井钻井提速---深层古潜山//PDC钻头五、“L”井眼的提出和实践---边顶水优化井身结构设计。对于水平井工程设计，油田公司都组织建设单位和施工单位进行多方论证，力求在钻井施工之前把可能遇到的复杂情况或风险等技术问题都考虑全面。充分体现钻井设计的权威性和严肃性，避免在施工过程中打“遭遇战”。另一方面，本着节约成本、加快速度的目的优化井身结构设计，我们在部分水平井的实施时，在满足钻井安全和采油工程需要的前提下采用二开井身结构，简化了套管层次。完井采用上固下筛的完井方式，大大加快了钻井速度。1450m的水平井最快钻井周期仅14天。第十七页，共48页。第十七页，共48页。辽河特色水平井钻井技术

一、SAGD大修侧钻水平井技术二、热采井TP100割缝筛管防砂完井技术三、上固下筛---节约成本的水平井井身结构四、水平井钻井提速---深层古潜山//PDC钻头五、“L”井眼的提出和实践---边顶水优选钻头类型对于沈北潜山水平井，尤其是针对沈625-平1石英岩潜山地层可钻性极差的情况，我们积极与国外先进钻头厂家联系，在钻头优选方面做了积极有益的探讨，并取得了可贵的经验积累。PDC钻头在水平井的成功应用由于辽河油区地质条件的复杂性和地层岩性的不均质造成PDC钻头使用存在诸多问题，所以PDC钻头一直得不到推广，更谈不上PDC钻头在水平井的应用。05年研制了适合水平井的PDC钻头，现场试验获得成功。PDC钻头在水平井推广使用将有利于钻井安全和钻井速度的提高。第十八页，共48页。第十八页，共48页。杜84块超稠油油藏边顶水创造性地提出和发展了“L”型水平井工艺技术，并在该区块成功地实施2口。有效地解决了稠油热采对固井水泥石的破坏，造成边顶水锥进，进而影响水平井寿命的技术难题。这是水平井技术在超稠油油藏开发方面的重大创新。同时，“L”型水平井有利于重力泄油。杜84-馆平11、12初期日产液量分别达到了170t、160t；后期实施SAGD技术，日产液量达到320t、311t。“L”型水平井工艺技术第十九页，共48页。第十九页，共48页。第二十页，共48页。第二十页，共48页。馆陶组兴Ⅰ组泥岩隔层水平段边水顶水水平井进油层前有泥岩带封堵，确保固井质量,防止馆陶顶水下窜

第二十一页，共48页。第二十一页，共48页。第二十二页，共48页。第二十二页，共48页。2005水平井实施进度水平井钻井技术总结存在问题、技术瓶颈今后工作部署、工作重点及要求第二十三页，共48页。第二十三页，共48页。

低压油藏井漏影响了地质目的的完成，目前的工艺技术不能满足特殊油藏钻水平井的需要油藏钻遇率有待提高（欢2—H6井，水平段长314米，油层钻遇率仅为68.47%。）水平井钻井速度提升还有空间井型复杂、情况多变、事故频次高潜山可钻性差、机械钻速低系统工程各专业配合有待进一步加强存在问题技术瓶颈第二十四页，共48页。第二十四页，共48页。上半年33口统计复杂情况和事故11口/21次复杂情况与事故率8.34％损失时间96.5天-合3.22钻机台月

事故多发第二十五页，共48页。第二十五页，共48页。序号分类井号事故及其它情况简介损失时间（天）1卡钻小22－H2井深3444米井漏卡钻,最终填井至3025米侧钻26欢2－H6钻进至1622.32米发生水浸，压井过程中发生卡钻，最终填井，挪井口重钻16（30）洼60－H26钻进至1801米时卡钻（LWD入井）25沈625－H3井深3321米时螺杆落井，对扣后卡钻，多次处理无效填井至3190米102钻具钻头沈625－H1井深3327.43米时掉牙轮2欢2－新H6井深2275米螺杆落井1沈625－H3井深3268米掉牙轮尖23测井仪器沈625－H2完井电测仪器（含中子源）落井5.5沈625－H3中完电测仪器卡2欢2－新H6测声幅仪器在2046米遇卡72005年1～6月水平井钻井事故及其它情况统计表第二十六页，共48页。第二十六页，共48页。问题严重的影响了钻井安全和水平井综合效益冷41平14：井深1550m溢流，关井套压0.9MPa，当时钻井液密度1.15g/cm3。使用1.24g/cm3重泥浆压井后，1.20g/cm3恢复正常钻进，出水300m3，耽误3天。欢2平6：井深1622.52m发生溢流，密度从1.10g/cm3降到1.07g/cm3。关井立压1.8MPa,套压2MPa。第一次用1.32g/cm3的重泥浆120m3压井没有成功，出口返出大量含砂污水，卡钻。第二次组织1.45g/cm3重泥浆160m3压井再次失败。第三次注入密度1.60g/cm3泥浆45m3，方构成循环。水侵原因：注污水、断层蹩压。共计出水8000m3。最后打水泥封堵弃井。事故时间16天，该井总计损失时间30天。污水水侵第二十七页，共48页。第二十七页，共48页。

低压油藏井漏影响了地质目的的完成，目前的工艺技术不能满足特殊油藏钻水平井的需要油藏钻遇率有待提高（欢2—H6井，水平段长314米，油层钻遇率仅为68.47%。）水平井钻井速度提升还有空间井型复杂、情况多变、事故频次高潜山可钻性差、机械钻速低系统工程各专业配合有待进一步加强存在问题技术瓶颈第二十八页，共48页。第二十八页，共48页。专业配合和技术进步

油藏工程钻井技术录、测井结合---改进---提高采油工艺1、冷东水平井50度井斜段稳斜20～30m2、杆管磨损：力学分析—悬链线3、深抽：压力递减—悬挂器尽可能深下4、“L”型井眼的冲砂作业和大修问题5、完井方式和采油作业结合：潜山压裂—射孔—管外封第二十九页，共48页。第二十九页，共48页。

低压油藏井漏影响了地质目的的完成，目前的工艺技术不能满足特殊油藏钻水平井的需要油藏钻遇率有待提高（欢2—H6井，水平段长314米，油层钻遇率仅为68.47%。）水平井钻井速度提升还有空间井型复杂、情况多变、事故频次高潜山可钻性差、机械钻速低系统工程各专业配合有待进一步加强存在问题技术瓶颈第三十页，共48页。第三十页，共48页。特殊岩性油气藏井漏矛盾直接影响到地质目的的完成主要集中在小22块和古潜山水平井小22平1、2欢2平1沈625平1小22平2井漏：2月19日23:26钻进至3444.53m时发生井漏起钻.下钻至3160m遇阻划眼,井口不返泥浆。在划至3161.30m时突然憋泵,上提至3155.77m发生卡钻。后采取多种打捞措施失败。最后打水泥塞填井侧钻。事故损失时间26天。措施：充气钻井低压油藏井漏第三十一页，共48页。第三十一页，共48页。

低压油藏井漏影响了地质目的的完成，目前的工艺技术不能满足特殊油藏钻水平井的需要

油藏钻遇率有待提高（欢2—H6井，水平段长314米，油层钻遇率仅为68.47%。）水平井钻井速度提升还有空间井型复杂、情况多变、事故频次高潜山可钻性差、机械钻速低系统工程各专业配合有待进一步加强存在问题技术瓶颈第三十二页，共48页。第三十二页，共48页。2005水平井实施进度水平井钻井技术总结存在问题、技术瓶颈今后工作部署、工作重点及要求第三十三页，共48页。第三十三页，共48页。辽河油田水平井水平井部署

水平井技术攻关技术规范和质量要求管理上几点意见几项具体措施两点建议第三十四页，共48页。第三十四页，共48页。辽河油田水平井油田公司部署：

四季度安排：45口

2006年油田公司原计划：90口股份公司提出更高要求：130口第三十五页，共48页。第三十五页，共48页。工作思路：技术攻关1)

低压油藏：针对小龙湾、欧利坨粗面岩和沈北潜山等低压油气藏的水平井钻井施工技术开展攻关，努力实现地质目的2)

完井技术：针对不同区块、不同油藏开发需要，完善配套水平井完井工艺技术3)

钻井提速：尤其是针对沈北深层潜山水平井的深层定向、轨迹控制和潜山水平段钻井提速4)

钻井安全：针对冷家等地区地层压力系数低、易垮、易漏、易卡，以及上部地层注水后易涌的等问题开展攻关5)

油藏钻遇率：加强油藏精细描述、加强钻井与地质结合，应用地质导向技术、提高油藏钻遇率、尤其是薄油层钻遇率

要求：口井油藏钻遇率≥85％第三十六页，共48页。第三十六页，共48页。水平井规定

一、设计二、施工组织和管理三、质量检测和验收四、工程资料录取要求五、钻井工程质量评定第三十七页，共48页。第三十七页，共48页。

水平井规定摘要井身剖面井身结构完井方法调整区块密集井区加快速度、降低风险、确保安全二维。有利于轨迹控制、安全裸眼、筛管、衬管或套管注采动态（污水）、地层压力、防喷

防碰钻井设计第三十八页，共48页。第三十八页，共48页。如何有效的预防污水水侵，确保钻井安全。一是加强前期工作：（1）调整区块地质设计应提供准确的该区块注采动态。（2）说明注污水情况：污水量、层位、深度、压力。（3）停注污水、测压，需要卸压的要组织卸压。（4）提醒：给出污水层深度和合适的泥浆密度。二是采取有效的工程措施：（1）调查落实邻井注采动态和压力（包括注污水），图表上墙。（2）做好揭水层的准备：密度、性能、加重料储备（重泥浆）、井控设备、地面排污等。（3）按地质提示深度揭开0.5～1m循环观察。（4）及时关井，关井溢流量控制在3m3以内，不要等水侵到井口。（5）及时求压，准备重泥浆压井。（6）按有关井控规定和打调整井规定执行。污水水侵关于污水水侵的严重性认识（1）情况不清楚：注入污水量，具体深度，压力无记录；（2）地层渗透性好，连通性好，串通，波及面积大。（3）水侵量大速度快（100m3/h），压井难，易井漏卡钻。（4）处理周期长，有的损失10天以上，甚至报废，损失大。第三十九页，共48页。第三十九页，共48页。钻井队伍项目承包人员素质技术准备安全环保钻井监督

水平井规定摘要防碰、防喷技套下深、套管口袋不大于5m防漏堵漏

检查井斜测量仪档案和仪器精度标定情况随钻测量数据复核检查实际轨迹和设计轨迹符合情况监督检查电子多点的复查监督检查测量数据的处理钻井施工组织和管理要求第四十页，共48页。第四十页，共48页。检测方法：井身质量以MWD或LWD为计算依据有异议时使用精度相同（或更高）的电子多点或MWD检测完井电测不测连斜数据仪器精度：

200h标定窗口精度：纵向±1m；横向±2m

水平井规定摘要质量检测与验收第四十一页，共48页。第四十一页，共48页。内容：工程数据、监督报告、技术总结2006年建立辽河油田水平井钻井数据库

水平井规定摘要资料录取第四十二页，共48页。第四十二页，共48页。油田分公司成立水平井钻井工程质量评审委员会组长由主管水平井工程的副总经理担任副组长由开发处处长和钻井管理中心主任担任成员由开发处、钻井管理中心、概预算中心、审计处和建设单位负责人