复杂结构井钻井技术

复杂结构井钻井技术唐洪林2010.09汇报内容一、前言二、复杂结构井技术三、分支井技术四、鱼骨状水平分支井技术五、MRC技术六、认识与建议一、前言

在多年的石油开发实践中，人们一直在探索高效开发油气藏的有效途径。于是，定向井、水平井、分支井等复杂结构井及旋转导向、地质导向等先进钻井技术相继得到开发应用，特别是信息技术的应用，并在生产实践中发挥了巨大的作用，为进一步丰富油气藏开发手段、提高油气藏开发动用率和采收率创造了条件。

随着定向井、水平井、大位移井、多分支井等复杂结构井技术的不断进步，现在的钻井技术已不仅仅只是为打开和建立地面和地下的油气通道，已经成为提高油气井产量、提高采收率等增储上产的新途径和主要手段。地下和地面油气的通道连接各不同油藏或不同流动单元最大限度增大井和油藏接触程度增大油藏直接连通能力一、前言以水平或倾斜和分支为主要特征的井眼轨迹和井身结构复杂的井。增加井眼对油气藏的控制程度改善流体在储层中的渗流条件增大油气层处理措施作用的有效性复杂结构井技术应用效果显著,成为油气田增储上产以及老油田挖潜的重要技术手段。特征作用一、前言国际上钻井技术的发展趋势已经由传统的建立油气通道发展到采用钻井手段来实现勘探开发地质目的，提高单井产量和最终采收率。水平井、大位移井、多分支井、鱼骨井技术由于进一步提高了油藏暴露面积，有利于提高采收率、降低吨油开采成本而得到推广应用。国外在多分支井和鱼骨井基础上提出了最大储层有效进尺（MRC）的概念，即利用钻井手段提高储层段的进尺，大幅度提高单井产量。一、前言汇报内容一、前言二、复杂结构井技术三、分支井技术四、鱼骨状水平分支井技术五、MRC技术六、认识与建议分类定向井、丛式井侧钻井水平井大位移井分支井（一）复杂结构井类型增加泄油面积，提高产能；有效开发各种小型圈闭，降低人工岛综合成本；减少工业用地面积、节约道路、输油管线等相关费用减少钻井平台动迁费用，降低投资。自20世纪70年代开始进行定向井、丛式井的理论研究和试验。目前已成为常规钻井技术1、定向井、丛式井

工艺装备水平大幅度提高，无线随钻测量得到全面推广；难度增大而施工速度不断加快，一趟钻完成一口2000m左右中深定向井；密集型丛式井组得到推广应用；所占比例逐年升高。近年来每年完成定向井丛式井1000口以上，有效解决了油田复杂地面条件和滩浅海区域勘探开发问题。1、定向井、丛式井成本最小为目标的平台位置优选、轨道优化设计技术超浅地层、大尺寸非常规井眼定向技术小间距大型丛式井组井眼轨迹防碰技术三维定向井钻井技术小间距大型丛式井解决了自然保护区等特殊的地理难题，在节约占地、提高开发效益方面发挥了重要作用。胜利油田已完成大型丛式井组365组，共计1811口井。丛式井已经成为提高两率的首选开发方案。特殊技术1、定向井、丛式井（1）基于改进型动态聚类法的丛式井组优化设计技术；（2）基于遗传算法的丛式井组优化设计技术；老168井区平台优化平台优化设计技术得到迅速发展1、定向井、丛式井遗传算类法优选结果老168井区平台优化平台优化设计技术得到迅速发展1、定向井、丛式井项目费用（万元）节省费用（万元）节省比例两台平台一个平台钻前40886（含进海路）32806（含进海路）808019.8%钻井3631037115-805合计771966992172759.4%若考虑后期管理，节约开发成本＞10%。老168井区平台优化平台优化设计技术得到迅速发展1、定向井、丛式井井位部署总体部署：新钻井10口吐孜洛克丛式井平台优化塔指原方案因无经济效益，未通过中石油总部审核。平台优化设计技术得到迅速发展1、定向井、丛式井吐孜洛克丛式井平台优化平台优化设计技术得到迅速发展1、定向井、丛式井项目费用（万元）节省费用（万元）节省比例备注三个平台一个平台钻前60000200004000066.7%节省道路建设3km，少架三座桥钻井成本3532344860-9537增加进尺6316.8m合计104860553233046329.1%吐孜洛克丛式井平台优化平台优化设计技术得到迅速发展1、定向井、丛式井50年代前基本通过坑道钻成，只有少部分在垂直井的基础上钻成50年代在老井基础上进行侧钻的短半径径向泄油孔，水平段小于30m70年代初缓慢发展，技术方面不成熟，成本高，基本处于停滞状态80年代进入新阶段，短半径水平井为主，长、中半径技术处于攻关时期，水平段长度小于300m90年代技术成熟，全世界推广和普及，成为提高油田勘探开发综合效益的最重要技术之一水平井发展历程2、水平井技术PeRePw水平井压力曲线直井压力曲线Pe-PwRe-Rw⑴提高顶部动用程度，最大限度缓解层内矛盾⑵横穿油层顶部泄油面积大，提高单井产油量⑶控制注水的推进速度，提液增油优势明显(4)可减少开发气藏所需的垫气或蓄能气，从而使气井在压力较低的情况下，仍能增加产气能力。水平井技术优势水平井钻井主要是以提高油气产量或提高油气采收率为根本目标，从已经投产的水平井来看，绝大多数水平井确实带来了十分巨大的经济效益。2、水平井技术

水平井钻井技术是近二十年来发展最快，推广应用最广的一项钻井技术，到目前为止已在世界上不同类型油气藏中得到广泛的应用。18%37%45%

目前美国和加拿大等国平均每年钻水平井2000多口，占钻井总数的10%以上，成本是直井的1.2～2倍，产量是直井的3～8倍。2、水平井技术技术现状国外水平井技术指标水平井最长水平段：6118m；水平井最大垂深：6062m；水平井最大单井进尺10172m；双侧向水平井总水平段长度达到4550.1m（该井垂深1389.9m）；M14井，井深9557m，水平位移8938m，钻井周期81.7d，是目前同类水平井速度最快的一口。2、水平井技术目前世界最大水平位移井：

BD-04A井该井共创造了10项纪录：最深的井：

12289m

；最大的水平位移：11569m；最长的8-1/2″井段：10805m；最高的水平位移/垂直深度之比：10.485；最高的定向钻井难度系数：8.279；最深的定向控制；最深的下行线路、MWD传输与LWD地质导向：12289m；最深的无电池作业；最长的储层接触：10805m；最长的裸眼井眼。2、水平井技术经过了“八五”科技攻关、“九五”完善发展、“十五”精细挖潜三个阶段的发展，水平井在国内得到大面积推广应用，水平段长度已超过3500m，水平位移超过4100m，最浅水平井135.6m(水垂比达2.2)，钻遇储层最薄只有0.5m。2、水平井技术国内水平井技术2000年靶半高4～6m2005年靶半高0.5～1m2007年地质中靶水平井钻井工程优化设计技术水平井井眼轨迹控制技术水平井工具、仪器配套技术水平井3大核心技术：水平井控制精度：2、水平井技术国内水平井技术油田井号井深m垂深m井底位移m位垂比完井日期大港庄海8Nm-H34728.51071.024195.863.922008.6.16红9-12300.581180.61727.571.461997.11冀东北堡西3-141892452.163049.791.242002.6胜利高平1井4535948.873814.34.022009.4金平1井2128583.91636.432.802008.5.1埕北21-平14837.42633.913167.331.202000.3.26南海XJ24-3-A14923829858062.72.701997.6.10XJ24-3-A178686284775642.661999.6.22XJ24-3-A188610283075122.652000.6.12XJ24-3-A208987285178262.752001.5.26XJ24-3-A229189282079552.822002.6.28XJ24-3-A239108.882819.317946.422.822003.3.11LH11-1-233475123427062.192008年中石化在各油田大力推广应用水平井（分支井）钻井技术，总计开钻588口，完井570口（相比2007年增加68.6%）；全年总进尺1158232.0m，平均钻机月速2007.0米/台月，平均机械钻速10.07m/h，平均完钻井深2098.0m，平均建井周期31.29d。2、水平井技术中石化水平井技术水平井技术应用范围逐渐扩展单井实施区块整体开发和挖潜厚油层薄油层单一油气藏类型多种油气藏类型水平井类型逐渐丰富。“八五”试验应用了常规水平井，“九五”发展了侧钻水平井、阶梯式水平井，“十五”发展了分支水平井、大位移水平井，“十一五”发展了鱼骨状水平井、超浅层水平井。2、水平井技术“十五”以来进行了22个区块水平井整体开发、整体调整，总体单元储量11018×104t，水平井井数214口，累计产油366×104t，增加可采储量808×104t，平均单井增加可采储量3.8×104t。孤岛油田特高含水（91.5％）区块中一区利用水平井整体调整馆53正韵律厚油层顶部。投产水平井5口，初期单井日产油29t，是相邻老井的3倍，含水41.8％，比老井低30-50％，已累计产油1.53×104t，为整装油藏特高含水后期调整挖潜提供了有效的技术和方法。孤岛油田中一区Ng53水平井部署图2、水平井技术加强精细地质研究，落实储层分布特点，使水平井开发成为可能。并通过认清地质规律，引进储层改造利器，解决了单井产量低和开发成本高等难题，单井成本是直井的3倍多，日产量是直井的5-10倍。目前，苏53区块完钻的8口水平井砂岩钻遇率达到80%，有效气层钻遇率达到60%，已投产7口水平井，平均日产量13万立方米，展现了良好的开发前景。2、水平井技术中石油苏里格低渗气田应用用大位移井扩大控油面积，提高效益：节省平台，减少井数开发主油田群附近的小油田海油陆采(探)，减少人工岛或平台，保护环境定义：水平位移超过3000米，位垂比大于23、大位移井技术名次水平位移m测量井深m垂深m作业者井号油田11156912289

TransoceanBD-04AShaheenAl211680埃克森美孚

Z-12Sakhalin311282埃克森美孚Z-11Sakhalin410728112781637BP,AmocoM-16SPZUKLand510585111841657TotalCN-1Argentin-Ara610114106581605BPM-11WytchFarm7893896181798BP,AmocoM-14WytchFarm8806192382912Phillips西江24-3-A14中国南海9803587151610BPM-5WytchFarm10785393272770NorskHydro30/6C-26北海世界排名前十的大位移井统计表3、大位移井技术创当时国内陆上油田位垂比最大、中石化水平段最长两项纪录,达到了7口直井的勘探效果。金平1井完钻井深2128m，垂深583.9m最大位移1636.43m，位垂比2.803高平1井，完钻井深4535米，垂深948.87最大位移3814.33，位垂比4.02创水平段最长、水平位移最大两项集团公司记录；244.5mm技术套管水平段最长（723m）、陆上油田位垂比最大4.02两项国内纪录。3、大位移井技术复杂结构井存在的技术难点及解决思路目前制约我国水平井、分支井等复杂结构井技术发展的瓶颈问题主要有以下几个方面：深层、大位移井的轨迹控制技术水平井的测量技术分支井钻井技术

多井联合SAGD开发技术油藏描述和储层预测深层水平井钻井技术目前，普通无线随钻测量仪器的抗温：100°C～125°C，需要的温度和压力耐温170°C以上，抗压105MPa左右。解决办法：①借助国际大公司的测量仪器提供测量服务。②自行研制抗高温、高压仪器，特别是小尺寸仪器。

深层、大位移井的轨迹控制技术深井钻井复杂结构井存在的技术难点及解决思路旋转导向钻井技术旋转导向钻井系统解决了摩阻扭矩增大；钻压传递困难；井眼净化差，卡钻和其它井下事故等问题，实现了定向、调整井斜及方位等的连续作业而不需改变钻具组合，更有利于井下安全，提高钻井时效，成为深层大位移井不可缺少的技术。胜利油田研制开发的旋转导向工程样机整体性能与现场应用还有差距，目前，正在对旋转导向系统进行完善。井眼支撑翼肋控制机构偏置方向

深层、大位移井的轨迹控制技术旋转导向钻井复杂结构井存在的技术难点及解决思路近钻头测量技术近钻头测量仪器能解决仪器测量点滞后的问题，满足难动用储量开发对井眼轨迹控制精度和地层描述的需要。目前，近钻头测量仪器还属于国际大公司垄断的仪器，可以借助国际大公司的近钻头测量技术提供测量服务；自主研制开发近钻头各种参数无线随钻测量仪器。

水平井的测量技术近钻头测量技术复杂结构井存在的技术难点及解决思路欠平衡水平井钻井技术电磁波MWD测量受井深限制，在深井内无法实现测量。在浅井内可以使用电磁波MWD仪器跟踪测量；深井可以考虑使用低密度无固相钻井液实现欠平衡钻井的测量。

水平井的测量技术特殊流体内的测量技术复杂结构井存在的技术难点及解决思路存在低压低渗油藏、剩余油气藏、粘稠油藏等。这些油藏利用TAML四级以下的分支井就能满足要求，比常规井（包括水平井）有着更大的优势；另一方面，油田进入开发后期以来，存在大量报废井，利用这些报废井进行分支侧钻是一种低成本、高效益的开发方式，具有极大的潜力和发展前景。只要地质学家和油藏工程师精确地描述油藏和确定井位及所要钻的目的油藏，分支井的钻井的风险和成本都是能够控制的。对于特殊油藏需要研究TAML五级以上钻井完井工具。

分支井钻井技术分支井钻井发展方向复杂结构井存在的技术难点及解决思路

中石化存在大量稠油油藏。这类油藏采用常规单井蒸汽吞吐方式开发效果较差。多井联合SAGD（蒸汽辅助重力泄油）开发技术，可以提高产液量，把单井蒸汽吞吐变成连续开发生产，从而提高生产能力和原油采收率。

多井联合SAGD开发技术蒸汽辅助重力泄油复杂结构井存在的技术难点及解决思路支撑技术地质导向钻井技术旋转导向钻井技术随钻测井技术地质导航钻井技术随钻地震技术磁性导向钻井技术（二）支撑技术

地质导向钻井技术是根据地质导向工具提供的实时井下地质信息和定向数据，辨明所钻遇的地质环境并预报将要钻遇的地下情况，引导钻头进入油层并将井眼保持在产层中。地质导向钻井技术以随钻测量多种井底信息为前提，以油气目的层为最终控制目标，体现了现代钻井技术与测井、油藏工程技术的相融合。1、地质导向钻井技术地质参数钻井工程参数轨迹空间位置钻井参数钻压扭矩压力自然伽马电阻率岩性密度声波地层倾角井斜角方位角工具面LWD/FEWDMWDPWT中子孔隙度随钻测量井底信息振动实时导向实时监控与调整实时更新地层模型轨迹优化钻前准备水平井目标选择适用导向钻具组合轨迹设计建立钻前模型钻后评估地层评价更新储层模型产能跟踪1、地质导向钻井技术工作流程

国外的地质导向钻井技术在20世纪末已经相当成熟，能够实时测量近钻头处的多种地质参数和工程参数，进行钻井效率和风险管理的实时决策，地质导向至储层最佳部位。国内CNPC钻井院开发的CGDS-I系统由3个子系统组成新型正脉冲无线随钻测斜仪、测传马达及无线接收系统、地面信息处理与决策系统；目前已试验22口井。1、地质导向钻井技术

胜利油田钻井工程技术公司1996年6月引进了Halliburton公司的FEWD系统地质参数传感器主要包括自然伽马传感器(DGR)、电磁波电阻率传感器(EWR)、岩石密度传感器(SLD)和中子孔隙度传感器(CNP)等。根据地层性质和钻井施工的不同要求，通常采用两种仪器组合。定向参数+中子孔隙度+电阻率+密度+伽马定向参数+电阻率+伽马1、地质导向钻井技术同年，胜利油田钻井院引进了英国Geolink公司MWD及GAMMA无线随钻测量系统，开展国家级项目“地质导向钻井技术”的研究工作，随钻自然伽马测量仪器在储层的有效定位上，起到至关重要的作用。

2002年6月胜利油田引进了英国Geolink公司的TRIM感应电阻率测量工具，与原有的MWD、GAMMA组合成随钻地质参数测量系统（定向参数+伽马+电阻率）。

2008年10月胜利油田引进了GE公司的CPR多探测深度电磁波电阻率测量工具，可实现深、中、浅组合测量，并且可以成像。感应电阻率伽马MWD

TRIM_LWD补偿电阻率伽马MWD

CPR_LWD1、地质导向钻井技术具有自主知识产权的地质导向测量系统地质导向钻井系统平台地质导向钻井工艺配套技术地质导向薄层水平井钻井现场应用技术1、地质导向钻井技术同时，在引进消化吸收的基础上，胜利钻井院瞄准国际前沿钻井技术，研发了适合中国国情的地质导向测量系统地面系统井下仪器上位机系统软件++泵冲传感器司钻阅读器压力传感器地面接口箱计算机井下仪器串电源系统短节电子控制短节脉冲发生器MWD电子测量短节打印机伽马、电阻率接口箱伽马测量短节电阻率测量短接胜利油田地质导向钻井系统简介1、地质导向钻井技术测量参数指标能力SchlumbergerHalliburtonBakerHughesGEOLINK胜利钻井院井斜（精度）±0.1°±0.15°±0.1°±0.1°±0.1°方位（精度）±1.0°±1.5°±1.0°±1.0°±1.0°重力工具面（精度）±0.5°±2.5°±0.5°±0.5°±0.5°磁性工具面（精度）±1.0°±2.5°±1.0°±1.0°±1.0°最高工作温度（℃）150150150150150节能模式有有有有有电阻率（Ω·m）0.2～20000.2～20000.2～20000.2～20000.2～2000自然伽马（API）0～5000～5000～5000～5000～500胜利钻井院地质导向仪器与国外仪器主要技术经济指标对比表1、地质导向钻井技术1、地质导向钻井技术在胜利、江苏、江汉、大庆、塔里木、冀东、华东分公司等油田累计完成100多口水平井应用，水平段井眼轨迹的平均有效延伸率达90%以上；研究成果整体达到国际先进水平，部分技术国际领先；产品出口俄罗斯等国；荣获2006年度中国石油化工集团公司科技进步一等奖。胜利油田地质导向钻井系统的发展1、地质导向钻井技术目前，正在开展近钻头地质导向钻井系统研究，测量深度离钻头只有0.3-0.5米（FEWD大约10米以上），已经加工完成近钻头井斜、伽马地质导向仪器样机，并开展了室内实验和高压测试，进行了两口井的现场试验，验证了近钻头地质导向仪器整体设计技术的成功，实现了近钻头井斜和地层自然伽马测量、数据实时传输。30'40'50'70'60'90'80'2000'年代斜向器井下马达弯外壳马达旋转导向WLMWDMWDLWD滑动导向革命性进步旋转导向系统（RSS）是在钻柱旋转钻进时随钻实时完成导向功能的一种导向式钻井系统。自20世纪90年代面世以来，掀起了一场定向钻井技术的革命。2、旋转导向钻井技术提高井身质量和钻井安全性可根据地质要求，钻出空间三维井眼（DESIGNERWELL），以达到绕障、穿过多油藏和精确钻穿薄油层的目的，从而大大提高了采收率和效率。减少开发投入，提高钻井效率旋转导向钻井技术优点英格兰WYTCHFARM油田M11井、M16井:水平位移均超过10000米，用RSS系统完成，滑动井段仅占5%1605m③①②2、旋转导向钻井技术测量信息偏置导向执行机构CPUMWD地面控制指令地面监控系统井下旋转导向钻井系统井眼信息导向指令双向通讯旋转导向钻井系统工作原理2、旋转导向钻井技术动态推靠式

PowerDriveSRD静态指向式

Geo-pilot静态推靠式

AutoTrakRCLS具有代表性的三类旋转导向系统2、旋转导向钻井技术斯伦贝谢PowerDriveSRD系统导向方式：动态推靠式

调制式：整体旋转动力：钻井液压差井眼支撑翼肋控制机构偏置方向2、旋转导向钻井技术稳定平台（控制机构）三大部分：偏置机构（执行机构）盘阀机构（压力分配机构）斯伦贝谢PowerDriveSRD系统组成导向原理：典型的调制式全旋转导向钻井系统，它安装在钻头的上方，是在控制机构的控制下，通过支撑翼肋的伸出推靠钻头产生偏置的原理来导向。2、旋转导向钻井技术BAKERHUGHESINTEQ公司的AUTOTRAKRCLS系统导向方式：静态推靠式结构：不旋转外筒式动力：独立液压系统2、旋转导向钻井技术AutoTrak系统的组成2、旋转导向钻井技术Jotun油田B-11井套管程序和井眼轨迹

为了能够在油藏中以需要的方向钻水平段，开发半径6km范围内的3个油藏，设计了复杂的三维井眼轨迹（见图）。Jotun钻井项目由于采用了旋转导向系统比计划减少了约100个钻机日。AutoTrak系统的现场应用实例2、旋转导向钻井技术BAKERHUGHESINTEQ公司的AUTOTRAKRCLS系统2、旋转导向钻井技术HALLIBURTONSPERRY-SUN公司的GEO-PILOT系统导向方式：静态指向式结构：不旋转外筒式导向机理：偏置钻柱2、旋转导向钻井技术该系统主要包括驱动心轴、不旋转套筒、偏心环偏置机构、悬挂轴承、聚焦轴承等；另外还包括测控部分、偏心环偏置机构驱动装置、不旋转套筒防旋转机构、旋转动密封及液压补偿系统等。到2002年该系统已完成了70口井次的商业应用。

HALLIBURTONSPERRY-SUN公司的GEO-PILOT系统2、旋转导向钻井技术1988年，以石油勘探院苏义脑院士牵头的攻关集团率先开展了基础理论研究工作；1994年，西安石油学院狄勤丰教授开展了以井下闭环钻井系统RCLD的基础理论研究工作；1996年，西安石油学院付鑫生教授开展了变径稳定器和可偏心稳定器XTCS的研究工作；1996年，胜利钻井院研制出了可变径稳定器，1998年开始进行井下闭环钻井技术的调研、论证和初步方案设计工作。国内旋转导向钻井系统研究开发情况2、旋转导向钻井技术

TK238H井设计井深5111.76m,实钻井深5177m,造斜点4163m,水平段300m,成功穿越油层276m，机械钻速15.68m/h。斜井段及水平段平均狗腿度3.88°/30m,而常规水平井平均狗腿度为10°/30m以上,很好的控制了井眼的光滑度,实际钻井周期50d,节约钻井周期27d,创造塔河油田水平井钻井周期最短记录。旋转导向系统在国内水平井应用塔河油田TK238H井应用斯伦贝谢公司的PowerDrive系统2、旋转导向钻井技术中海油和西安石油大学合作研制了旋转导向钻井系统，目前已进行了3口井的现场试验，导向稳定性还没有完全解决，下传指令的方法和装置仍然存在一些问题国内研发情况地面调试工具上井2、旋转导向钻井技术胜利油田在国家863的支持下承担了“旋转导向钻井技术关键研究”，研发的工程样机目前已进行3口井（辛164-斜6井和大373-斜3井）现场应用，初步验证了测控系统的可行性，目前正在改进完善。国内研发情况2、旋转导向钻井技术3、随钻测井技术

在钻井过程中，同时进行的用于评价所钻穿地层的地质和岩石物理参数的测量技术。随钻测井的探测原理与电缆测井基本相同，其发展核心是将成熟的电缆测井技术改造成为随钻测量方式。公司名称仪器名称斯伦贝谢电阻率（补偿双深度、近钻头电阻率、阵列、成像）、密度中子（补偿密度中子、方位密度中子）、随钻声波、地震、核磁共振哈里伯顿多深度电磁波电阻率、方位伽马、稳定岩性密度、补偿中子孔隙度、补偿热中子、随钻声波、近钻头井斜、随钻压力测试贝克休斯方位伽马、多深度电阻率、岩性密度、补偿中子孔隙度、随钻声波、随钻压力测试

国外具有代表性的随钻测井公司定向参数+中子孔隙度+电阻率+密度+伽马组合开展随钻地层评价；近钻头方位伽马、井斜组合测量钻头附近地质及工程参数NaviGator伽马、测斜传感器造斜工具贝克休斯NaviGator随钻测井3、随钻测井技术“十一五”期间，胜利钻井院承担了国家“863”项目“随钻测井核心探测器关键技术”研究，研究和开发具有我国自主知识产权的电阻率、伽马、密度、中子的四参数随钻测井探测器。目前已经完成了四参数随钻测井仪器样机加工，正在等待下井实验。地质参数电阻率：电磁波电阻率和感应电阻率伽马：具有方位响应特性,可以动态旋转测量

密度：体积密度中子：中子孔隙度胜利油田随钻测井系统3、随钻测井技术电阻率提供2MHz和400KHz两种频率6个探测深度的电磁波电阻率，实现深、中、浅层测量。能够识别地层界面、泥浆浸入和井眼的影响。中子、密度确定地层密度及地层孔隙度，区分油、气层。利用氘-氘（D-D）脉冲中子源代替镅-铍（Am-Be）,解决了随钻中子测井的放射性安全问题。胜利油田随钻测井系统3、随钻测井技术井底信息工程参数地质参数井斜方位工具面钻具扭矩钻具钻压环空压力

电阻率伽马密度中子声波除地质参数之外，工程参数除包括常规的井斜、方位、工具面外，正在研究添加温度、振动扭矩、钻压、环空压力等参数。胜利油田随钻测井系统3、随钻测井技术4、磁性导向钻井技术(MSD)磁性导向钻井技术是指利用有源磁性测量仪器精确控制井眼轨迹在目的层钻进或者使多口井精确连通的一种导向钻井技术。原理描述MGT磁性导向仪RMRS磁性导向仪4、磁性导向钻井技术(MSD)应用范围定向连通井煤层气剖视图稠油热采技术（SAGD）4、磁性导向钻井技术(MSD)国外应用现状

1993年6月，在加拿大的阿尔伯塔北部地区首次应用磁性导向钻井技术进行成对水平井施工。目的在于SAGD超稠油开采，采收率提高到50%，最高可达到70%。

4、磁性导向钻井技术(MSD)壳牌文莱公司在Seria油田首次应用磁性导向钻井技术，解决高精度导向问题，实现多井的联合开采。国外应用现状4、磁性导向钻井技术(MSD)在土耳其贝帕扎里天然碱矿采卤钻井工程中，针对直径小于1m的靶区要求，利用磁性导向钻井技术对26对U形井组实施导航作业，取得了100%的连通中靶率。

国外应用现状4、磁性导向钻井技术(MSD)磁性导向钻井技术潜在应用：替代多分支井延伸大位移井的位移井下流体分离海底管道对接

国外应用现状4、磁性导向钻井技术(MSD)

2008年5月，辽河油田在国内首次利用磁性导向钻井技术成功实施了成对水平井，该技术解决了超稠油SAGD开采中成对水平井井眼轨迹精确控制的难题，水平井段平均相对距离5.37m,最小距离4.88m,最大距离6.10m。国内应用现状4、磁性导向钻井技术(MSD)

2008年9月，新疆油田利用磁性导向钻井技术成功钻成两对浅层SAGD水平井。垂深小于220米，水平位移大于570米，水平段间距控制在5～6米。国内应用现状4、磁性导向钻井技术(MSD)

2005年7月，中石油首次在山西宁武盆地部署了1口煤层气多分支连通水平井武M1-1井。该井由一口多分支水平井和一口直井连通组成，施工过程中采用磁性导向钻井技术保证了两井准确连通。武M1－1井水平投影图国内应用现状4、磁性导向钻井技术(MSD)

2005年底山西晋城大宁煤矿利用磁性导向钻井技术完成DNP01、DNP02两口羽状水平井，每口井的日产气量约为2～3万方。

2006年2月中联煤公司利用磁性导向钻井技术完成了DS－01井的钻井施工。国内应用现状4、磁性导向钻井技术(MSD)辽河油田计划在2009～2010年实施37对SAGD水平井组，磁性导向钻井技术将在钻成对水平井中发挥更大的技术优势和作用。专家分析，辽河油田如果SAGD技术得到推广，可提高超稠油采收率29.8%，增加可采储量1315万吨。胜利油田初步开展了磁性导向钻井技术的调研及前期准备工作，引进了磁性导向测量仪器国内应用现状4、磁性导向钻井技术(MSD)汇报内容一、前言二、复杂结构井技术三、分支井技术四、鱼骨状水平分支井技术五、MRC技术六、认识与建议三、分支井钻井技术分支井技术是九十年代国际上发展起来的一项集地质设计、钻井、完井和采油于一体的崭新的开采技术。分支井也称多底井，即在一主井眼中钻出两个或多个分支井眼。分支井眼是水平井的分支井称作分支水平井。与目前比较成熟的水平井、侧钻水平井技术相比具有更大的优越性，一方面可以发挥水平井高效、高产的优势，增加泄油面积，挖掘剩余油潜力，提高采收率，改善油田开发效果。另一方面可共用一个直井段同时开采两个或两个以上的油层或不同方向的同一个油层，在更好地动用储量的同时比水平井更节省投资。

在一个主井眼内侧钻出2个或2个以上分支井眼（二级井眼），甚至再从二级井眼中钻出三级子井眼，统称为分支井。

主井眼可为直井、定向井、水平井。

分支井眼可为定向井、水平井等。三、分支井钻井技术发展趋势由一般分支定向井发展到大斜度、大位移分支定向井和分支水平井；由最初的新井侧钻分支定向井发展到套管内侧钻中、短半径分支水平井，甚至超短半径分支水平井；分支井施工工具已从老式侧钻工具发展到先进的可回收式斜向器和段铣工具；由最初凭经验侧钻发展到采用先进的有线或无线随钻测量控制侧钻。轨迹控制水平得到了大大提高；井下钻具已由柔性钻具发展到新型铰接式马达等井下动力钻具；由经验施工发展到计算机指导施工；从裸眼完井发展到衬管完井和砾石充填完井；分支中半径（30～50m）水平井将是今后主要的发展方向。三、分支井钻井技术分支井技术始于50年代初，随着现代科学技术的进步，国外分支井技术已发展到了一个较高水平。主要表现在以下几点：发展趋势

我国大多油气田均处于中后期开发阶段，据不完全统计，我国低压低渗油田、开发后期剩余油气田、粘稠油臧储量达数十亿吨。分支井技术在这类油藏的应用比常规井（包括水平井）有着更大的优势，将对提高油气产量和油田采收率起到重要作用。我国整个东部油区均已进入开发后期，存在大量报废井，利用这些报废井井进行老井侧钻分支井是一种低成本、高效益的开发方式，具有极大的潜力和发展前景。三、分支井钻井技术分支井国外现状1953年前苏联钻了一口9翼分支井，为一级完井，产量提高了16倍。BakerHughes公司创出分支水平井水平段最长记录为：两分支井水平段总长4500m;三分支井水平段总长8319m。截止到2006年底，世界上已钻分支井8000余口。三、分支井钻井技术世界上已钻分支井8000余口分支井级别对比三、分支井钻井技术Texas的Galveston油田所钻的78口井中共有535个主分支（legs），每口井约6～8个主分支，共约30.5×104m。主支井中最多达12个分支（lateral）leglateral三、分支井钻井技术1998年新疆油田钻成国内第一口双分支实验井GD1176井，裸眼完井。中石油：共完成25口，其中2000年～2005年累计完成7口，2006年完成18口。中石化：共完成29口,其中胜利油田自主完成两分支4级分支井3口，鱼骨状分支井8口。第一口先导实验井桩1-支平1井，累计生产原油：13485t，相当于周围10口井的产量。分支井国内现状三、分支井钻井技术分支井的类型三、分支井钻井技术三、分支井钻井技术三、分支井钻井技术分支井的优点

有利于制订更合理的开采方案;加大油藏与井眼的接触长度，增加油藏泄油面积;有效开采多产层的油气藏;可替代长水平段水平井以降低井底流动阻力，提高产量;减少井位、占地面积及配套设备的数量，减少搬迁、主井眼重钻等工序，大幅度降低综合费用;可减少海上平台井槽的数量，进而缩减平台的数量和尺寸;可用尽量少的井开采形状不规则的油藏;可以增加单井钻遇不同裂缝体系的可能;可在一口井内实现注采结合，提高采收率;能够应用新的提高采收率的开发方案，如在一垂直井眼中采用蒸汽驱替辅助重力驱替采油或在分隔层位利用井下重力进行抽水分离及井下处理技术;特别适合特殊油藏及老油区挖潜增效。三、分支井钻井技术优点1：有利于制定更合理的开采方案以尽量少的井控制尽量大的含油面积三、分支井钻井技术优点2：可有效开采多产层油藏断块遮掩油藏透镜体油藏三、分支井钻井技术优点3：可替代长水平段水平井降低钻井成本，降低井底流动阻力，提高产量三、分支井钻井技术SHELL公司在BRUNEI油田钻分支井实例开发各断块油藏需6口直井一口分支井即可开发各断块油藏优点4：用尽量少的井开采形状不规则的油藏三、分支井钻井技术优点5：可在一口井内实现注采结合，提高采收率稠油或低渗油藏三、分支井钻井技术

加拿大WEYBURN油田统计数据直井单分支水平井双分支水平井四分支水平井三、分支井钻井技术分支井的缺点在钻多分支井时，已钻分支井眼常处于裸眼状态，因而存在着潜在的污染及复杂性；对各分支井井眼进行井下作业更为复杂，为避免井下作业时出现事故，应保证能顺利地再次进入各分支井眼；钻井和采油作业期间的井控较为复杂。三、分支井钻井技术

层状油气藏孤立小断块油气藏低渗透油气藏天然裂缝油气藏气顶、底水油气藏适用的油藏类型

理论上讲，多分支井适用于各类油气藏，主要应用于：三、分支井钻井技术分支井钻井、完井发展的六个阶段第一级(L1):主井眼裸眼钻分支井眼，主井眼和分支井眼均为裸眼完井;第二级(L2):老井套管开窗或新井眼下预开窗套管钻进分支井眼，裸眼或丢筛管完井;第三级(L3):老井套管开窗或新井眼下预开窗套管钻进分支井眼，悬挂筛管完井;第四级(L4):套管开窗或预开窗套管钻进分支井眼，下套管固井完井;第五级(L5):主井眼下预开窗套管钻进分支井眼，下套管完井，接合处靠液压方式进行压力封隔;第六级(L6):主井眼套管内下井下分支装置，钻分支井眼下套管回接至井口，井下分支装置封隔压力.三、分支井钻井技术主井眼与分支井眼均为裸眼L1主、分支井眼均为裸眼分支井眼再进入受限控制采油受限适用于胶结性好的地层三、分支井钻井技术主井眼有套管裸眼或丢筛管完井L2主井眼全尺寸通畅筛管无机械悬挂能再进入分支井适用于胶结性好的地层三、分支井钻井技术主井眼有套管悬挂筛管完井L3筛管机械悬挂于主井眼套管分支井眼不注水泥主井眼和分支井眼都可再进入适用于胶结性好的地层三、分支井钻井技术主井眼有套管分支井下套管完井L4分支井眼下套管固井主井眼全尺寸通畅适用于各种地层三、分支井钻井技术主井眼有套管分支接合处靠液压方式进行压力封隔L5分支结合处靠液压进行压力封隔主井眼和分支井眼都可再进入双管柱完井适用于各种地层三、分支井钻井技术L6主井眼有套管靠井下分支装置钻分支井和进行压力封隔分支结合处可液压压力封隔主、分支井眼均全尺寸通畅双套管完井适用于各种地层三、分支井钻井技术TAML1主、分支井眼裸眼TAML2主井固井，分支丢筛管完井TAML3主井固井，分支悬挂筛管完井TAML4主、分支井眼固井，不进行压力封隔TAML5主、分支井眼固井，进行压力封隔TAML6井下分支装置三、分支井钻井技术分支井地质及油藏工程设计技术适合分支井开采的资源量评价技术;适合分支井技术开采的油藏及地质筛选技术;分支井优化设计技术;分支井开采特征及效果评价技术.关键技术三、分支井钻井技术分支井工程设计技术分支井定向开窗侧钻技术分支井井眼轨迹控制技术分支井井眼轨迹测量技术分支井钻井工艺技术关键技术三、分支井钻井技术适合分支井钻井的钻井液、完井液体系及相配套的处理剂;钻井液有效携带和悬浮岩屑技术;钻井液抑制性及防塌性技术;钻井液有效降低摩阻及提高润滑性能技术;分支井油层保护技术。

分支井钻井液技术关键技术三、分支井钻井技术分支井完井及采油技术分支井固井完井工艺技术分支井防砂技术分支井采油工艺技术分支井眼修井作业技术关键技术三、分支井钻井技术胜利油区有一部分油藏如屋脊式多层断块油藏、边底水油藏等，用直井开采效果比较差，用水平井或侧钻水平井开采不能够完全控制油藏，而采用多底井或分支井就可以较好地解决这一问题。该项技术在胜利油区有比较广阔的应用前景。“九五”期间，已逐渐发展成熟的水平井、侧钻水平井技术为分支井钻采配套技术研究打下了良好的基础。为此，胜利油田承担了中石化重点科技攻关项目“分支井钻采配套技术”的攻关研究。三、分支井钻井技术胜利油田分支水平井钻井实践先期进行了两口分支水平井——桩1-支平1井和梁４６-支平1井的试验桩1－支平１井

该井位于桩１块中部构造的较高位置。该区块先后有９口井（包括一口水平井）投入开发，大部分井开井即见水，含水迅速上升至９０％以上，其主要原因是该层为底水油藏，油水粘度比大，油流动阻力大，底水很快以水锥形式使油井水淹。实例三、分支井钻井技术设计用双分支水平井开发该构造的含油富集区，以起到控制更大的含油面积，抑制底水锥进，增大泻油面积，改善开发效果，提高产能和采收率的作用。

三、分支井钻井技术桩1-支平1井井身结构示意图表层：井眼

444.5mm套管

339.7mm

300m第二分支：井眼

215.9mm套管

139.7mm，注水泥固井技套：井眼

311.15mm套管:

244.5mm

1704m第一分支：井眼

215.9mm，

139.7mm尾管挂于

244.5mm套管内，注水泥固井

第一分支与第二分支方位相差30°桩1-支平1井施工过程1、打表层及主井眼：A、

444.5mm钻头钻进301m,下

339.7mm表层套管B、二开

311.15mm钻头钻至1705m，下入

244.5mm技术套管，形成主井眼桩1-支平1井施工过程2、钻进第一分支井眼：

215.9mm钻头三开钻进水平段；下入

139.7mm尾管挂于

244.5mm套管内，注水泥固井桩1-支平1井施工过程3、钻进第二分支井眼：C、下套管、固井，射孔完井A、确定定向方位、下斜向器B、开窗侧钻出分支水平井眼D、磨铣、套铣套管，回收工具，畅通主井眼第一分支：完钻井深1945m，水平位移442.8m，水平段长236.02m，最大井斜角93.2°第二分支：完钻井深1872m，水平位移386.06m，

水平段长186.62m，最大井斜角91.2°桩1-支平1井基础数据三、分支井钻井技术95/8"套管四级完井：注水泥射孔完井、管内防砂51/2"

套管桩1-支平1井两分支方位相差约29°51/2"套管×(1345.84～1871.00)m51/2"套管×(1350.97～1942.51)m方位273.87°方位245.05°梁46-支平1井——200195/8"套管四级完井：部分注水泥割缝筛管完井51/2"套管分级箍两分支水平段均为双阶梯类型第一分支：完钻井深3595m，水平位移566.29m，水平段长331.06m第二分支：完钻井深3622m，水平位移628.18m，水平段长329.29m三、分支井钻井技术地质及油藏工程设计确定适合分支井技术开采的油藏及地质条件，对筛选出的区块建立三维地质模型；利用生产动态和数值模拟方法开展油藏分布规律研究，确定分支井的平面位置和合适的分支类型及各分支井眼水平段长度及延伸方向。三、分支井钻井技术应用技术井身结构和井眼轨道设计

为便于钻井、完井及采油作业，应尽量钻较大尺寸的分支井眼。技术套管的下入深度，除考虑地质要求和施工安全外，还要考虑分支井眼的开窗点及特殊工具的坐放位置。尾管悬挂器的位置由上分支开窗点位置和所采用的回接系统的要求确定。在井眼轨道设计方面，由于存在开窗位置限制和套管附近磁干扰的问题，采用了不同于常规水平井和侧钻井的轨道设计原则和设计方法。三、分支井钻井技术应用技术导向钻进技术造斜段及水平段均采用MWD+单弯动力钻具的导向组合钻进，通过连续滑动钻进、滑动和复合钻进相结合的方式实现增斜、降斜和稳斜，既达到了连续钻进的目的，又可随时根据需要调整井眼状态，有效地提高了钻井速度和轨迹控制精度。三、分支井钻井技术应用技术分支水平井定向回接技术主井眼第二分支井眼第二分支井眼管柱第一分支井眼管柱斜向器防阻塞接头打捞接头定向回接接头尾管悬挂器定向接头定向回接系统结构简图三、分支井钻井技术应用技术两口分支水平井都是在95/8"套管内开窗侧钻第二分支井眼，利用一体式铣锥一次完成开窗和修窗工作。一体式铣锥定向回接系统上部的斜向器连接后，由一趟送入管柱送入，坐键、坐封后，通过施加一定的钻压剪断销钉，即可进行开窗磨铣工作。开窗侧钻技术三、分支井钻井技术应用技术分支水平井钻井液技术采用多元醇为主处理剂的聚合醇仿油基钻井液以多元醇为主处理剂、两性离子聚合物为辅助处理剂，多元醇在钻井液中的加量只有3%，两性离子聚合物配成胶液维护，即可提供正常的润滑性及抑制防塌性能。桩1-支平1井油层段钻井液进行油层保护评价试验表明该泥浆能有效地降低高温动失水，防止页岩膨胀，稳定油层物性。滤液浸入深度都在8cm以内，高温高压失水6ml，对油层保护起到了积极作用。三、分支井钻井技术应用技术为满足分支水平井对窗口部分固井质量高的要求，研制出了PS-1塑性水泥体系。应用表明,该技术在能保证与常规水泥强度大小相同的情况下，抗冲击韧性强度可提高15%，大大提高了分支井眼及主井眼的固井质量，较好地改善了在后期完井及采油作业过程中对水泥环的冲击破坏，并且可以减少射孔对水泥环的冲击伤害，从而降低气窜或水窜的可能。分支井塑性水泥固井技术三、分支井钻井技术应用技术领眼磨鞋套铣工具斜向器的回收工艺技术斜向器上部套管磨铣作业斜向器以下套铣作业三、分支井钻井技术应用技术分支井眼的再进入工艺技术试验的两口分支水平井都是在直井段95/8"套管内侧钻第二分支井眼，所以进入造斜点低的分支井眼（下分支）不需要特殊的工艺。在分支井后期的完井、采油和进行增产作业时，如果需要进入造斜点高的分支井眼（上分支），可将再进入斜向器和定向接头等连接成新的定向回接系统，坐放后即可方便地进入上分支。三、分支井钻井技术应用技术分支井特殊工具研制研究开发了定向回接工具，包括带回接筒的尾管悬挂器、测键槽工具、坐键及打捞接头等；开窗工具，如斜向器、复式铣锥等；磨、套铣工具，如领眼磨鞋、铣鞋和套铣工具等。三、分支井钻井技术应用技术回接头带回接筒的悬挂器打捞接头回接筒应用技术现有技术的缺陷采用套铣回收的四级完井方式，风险大，容易对窗口的水泥环、套管造成伤害套铣后第二分支套管切割部位失去支撑叉口部位的水泥环承压能力有限井下工具系统可靠性有待提高，胜利、辽河甚至国外公司在施工过程中，均出现过不同程度的井下事故目前大多试验井多采用合采或单眼分采，再进入功能需要验证，井下分支系统还需不断完善三、分支井钻井技术TAML6级分支井技术逐渐成为解决回接承压、水力封隔与再进入的主流技术。TAML6级分支井技术由于其地面预成形的技术特点，回接承压、水力封隔与再进入性能大大提高，基本能适应大部分的油藏类型降低了井下作业风险TAML6级分支井技术成为该技术领域的研究热点和发展趋势，胜利油田复杂的油藏类型尤其适应于TAML6级分支井技术的发展目前正在开展“六级分支井关键技术研究”研究及攻关方向三、分支井钻井技术建立一套分支井施工的综合评估方法或体系 这套体系要包括地质、油藏、钻井、采油和修井的评价方法，始终贯穿于分支井施工的全过程，对要不要钻分支井、TAML级别的选择、采油方法、井下风险和后期作业等问题都要给出“是”与“否”的回答，不但要“瞻前”，而且要“顾后”。研究及攻关方向三、分支井钻井技术汇报内容一、前言二、复杂结构井技术三、分支井技术四、鱼骨状水平分支井技术五、MRC技术六、认识与建议鱼骨状水平井国际国内四、鱼骨状水平分支井技术鱼骨状水平井是指在水平段侧钻出两个或两个以上分支井眼的水平井。从三维立体图上看，各分支井眼与主井眼之间呈鱼骨状分布；从水平投影图上看，各分支井眼与主井眼呈羽状分布，国外也将其称为羽状水平井。四、鱼骨状水平分支井技术

SZ36-1-CF1井是海油总在渤海湾钻的第一口分支井，也是国内第一口鱼骨状水平分支井，于2002年8月25日19:00开钻，至9月12日09:15主井眼钻至完钻2301m，其钻井周期19.13d，建井周期31.73d，比设计提前6.27d，投产初期原油日产量160m3/d，相当于5口普通定向井，取得了较好的经济效益。国内第一口鱼骨状水平分支井四、鱼骨状水平分支井技术14413-3/8”套管602m20”导管125.27m粘土,松散砂岩平原组砂岩与泥岩互层明化镇砾砂岩夹薄层泥岩馆陶组±400垂深±950±1250未穿砂泥岩互层,油层东营组26“BIT×125.27m+17-1/2“BIT”×602.5m+12-1/4“×1901m+8-1/2”主眼和4个分支9-5/8”套管1901m7”筛管2301m(1901~2301m)国内第一口鱼骨状水平分支井四、鱼骨状水平分支井技术中石化第一口双主井眼鱼骨状水平分支井四、鱼骨状水平分支井技术辽河油田静52-H1Z井国内分支数最多的鱼骨状水平分支井四、鱼骨状水平分支井技术增加抽排面积加速排水加速甲烷解吸改善裂隙沟通不用压裂改造节约地面设施降低环境影响降低地面成本增加产能提高采收率多分支水平井的排采面积是传统直井的7～10倍,产能10～20倍排采2年后,传统直井和水平井的采收率分别是2%和40%传统直井井筒周围含气量分布水平井井筒周围含气量分布多分支水平井与垂直井的对比在煤层气中的应用四、鱼骨状水平分支井技术

2004年11月，奥瑞安公司设计和组织施工的DNP02多分支水平井正式投入生产并实现了预期工艺和产能双重突破，煤层中水平井眼总进尺达8000m，单井日产稳定在2万方以上，目前中联公司与远东公司合作在寿阳，中石油在宁武正在施工水平井，中联公司承担的油气战略选区水平井示范项目已开始野外作业。我国第一口煤层气多分支水平井：DNP02四、鱼骨状水平分支井技术在煤层气中的应用DNP02,总进尺8018m,山西省沁水盆地大宁煤矿,2004年11月18日我国第一口煤层气多分支水平井：DNP02四、鱼骨状水平分支井技术在煤层气中的应用2024/8/13DNPV-02Figure1.Dnp02井工程布置图多分支水平井示意图气体产量15000m3/d现场火炬照片（摄于2005年2月16日）四、鱼骨状水平分支井技术在煤层气中的应用DNP02生产曲线同一地区传统直井产能模拟实际产量模拟预测Year2Year3Year4Year5Year6Year7Year8Year1DNP02产能曲线四、鱼骨状水平分支井技术在煤层气中的应用煤层钻水平井的主要优势羽状水平井能同时穿过面割理和端割理，最大限度地沟通裂缝通道，增加泄气面积和渗透率，使更多的甲烷气进入主流道，提高单井产气量另一方面，羽状水平井开发煤层气可减少气井井数2/3以上，减少钻前工程、占地面积、设备搬安和钻井工作量，节约地面管线等费用，提高开发综合效益四、鱼骨状水平分支井技术在煤层气中的应用○直井◎羽状水平井煤层第一代：需钻直井抽排第二代：水平井电潜泵直排6″或63/4″（172mm）主水平井眼43/4″（122mm）水平分支井眼7″或75/8″（194mm）套管控制1000英亩（4km2）单井日产气约3.4～5.66万m3/d三年采收率80％以上费用65万美元，10个月收回120°120°四、鱼骨状水平分支井技术CDX公司定向羽状水平井井身结构及布井方式主水平井眼6～8分支水平井眼4口抽排直井1口主井眼常规直井4×4开发井网控制1200英亩（4.8km2）四、鱼骨状水平分支井技术CDX公司定向羽状水平井井身结构及布井方式技术优点最大限度地增加油藏泄油面积充分利用上部主井眼增加井眼有效进尺节约开发成本四、鱼骨状水平分支井技术试验井布井区储层分布要稳定，油砂体井控程度高，同时要有一定的单井控制地质储量，储层描述清楚，避免钻进过程中的盲目性；距油水边界应有一定距离，设计时应避开边底水，以求得最佳的开发效果；油气层厚度不能太薄，应该有一定的厚度，至少大于6m，以便为钻进分支井眼预留空间；-适应原则四、鱼骨状水平分支井技术研究结果表明，在分支井眼长度都相等的情况下，对称分支井在分支数超过四个后，其产量增加幅度明显变缓，因此合适的分支数目应不超过四个分支。在分支井眼与主井眼的方位夹角超过45°后，其产量增加幅度也显著变缓，因此合适的分支井眼与主井眼方位夹角应在45°之内。四、鱼骨状水平分支井技术-适应原则鱼骨状水平分支井参数优化研究数值模拟方法半解析方法分支形态分支夹角分支数量产量预测单井优化设计原则分支位置分支长度分支距井根距离四、鱼骨状水平分支井技术-参数优化（1）一分支距与根距离分支角度45度，分支数2支，第一分支与井根距离分别取值50m、100m、150m、200m。

由于分支井井跟附近产液量最大，分支距离井跟越远，对井跟产生的干扰越小，分支井产能越大。因此，第一分支应尽量远离主井筒根部位置。50m100m150m200m四、鱼骨状水平分支井技术-参数优化（2）分支形态分支角度45度，4分支，主干长500m，分支间距取值100m。由于各分支之间的干扰相互存在，从图可以看出不对称分支的产量相对高于对称分支的产量。四、鱼骨状水平分支井技术-参数优化（3）分支位置分支角度45度，2分支，主干长500m，第一分支距井根200m，分支间距分别取值200m。异侧分支井之间的相互影响小于同侧分支的，所以从图可以看出异侧分支的产量相对高于同侧分支的产量。四、鱼骨状水平分支井技术-参数优化（4）分支角度优化取不对称异侧分支进行角度优化2分支4分支6分支分支角度是影响鱼骨井形态的主要因素，随着分支角度的增大，鱼骨井的控制面积也越大，分支产能增加，但当分支大于45度时，增幅逐渐减缓。四、鱼骨状水平分支井技术-参数优化角度（°）生产时间

（d）累积注汽

（t）累积产油

（t）油汽比

（t/t）采出程度

（%）45154151000521051.0211.3830172659500536240.9011.7120176759500538940.9111.77沾18-支平1井分支与主干夹角不同角度开发效果对比表分支角度20°吞吐末饱和度场分支角度45°吞吐末饱和度场四、鱼骨状水平分支井技术-参数优化（5）分支长度2分支4分支6分支随着分支长度增加，分支产能增加，但增加幅度越来越小，钻井成本却越来越高。四、鱼骨状水平分支井技术-参数优化（6）分支数优化总产能分支产能主井筒产能

随着分支数目增加,分支产能迅速增加，而主井筒受到分支影响，产能减小，多分支井总产能随分支数目增大而增加。分析得出选用2～6分支数较为合理。但是在总钻井进尺相同的条件下，增加分支数意味着增加钻井费用。四、鱼骨状水平分支井技术-参数优化●A-侧钻点α分支井眼与主井眼夹角关系BC西/东（m）南/北（m）主井眼方向-剖面优化四、鱼骨状水平分支井技术分支井眼与主井眼夹角关系与主井眼最大夹角方位°井眼最大造斜率°/100m分支井眼侧钻点m弯曲井段长m弯曲井段终点与主井眼的距离m稳斜段长m分支井眼总长m与主井眼距离m与主井眼Δ距离m终点与主井眼的直线夹角°1525195073.388.39226.62300.0067.2867.2813.002025195093.4114.42206.59300.0085.3218.0416.6225251950113.3522.05186.65300.00101.1115.7919.9030251950133.3031.28166.70300.00114.7513.6422.8635251950153.2742.01146.73300.00126.2611.5125.4940251950173.2954.20126.71300.00135.739.4727.7945251950193.2367.67106.77300.00143.227.4929.74从表中可以看出，在井眼曲率一定的情况下，分支井眼与主井眼的直线夹角随着分支井眼的长度而增加，油层的波及面积和效率也在增大，但从钻井工程的角度来讲，施工的风险也在增大。因此没有必要过份追求较大的直线夹角。-剖面优化四、鱼骨状水平分支井技术不同造斜率下随井深变化分支井眼与主井眼夹角图井深m直线夹角°在一定直线夹角情况下，造斜率与井深则呈反比关系，即造斜率越高，所需要的分支井井段越短，造斜率越低，所需要的分支井井段越长。-剖面优化四、鱼骨状水平分支井技术不同造斜率下分支井眼与主井眼距离随井深的变化趋势井深(m)直线距离(m)造斜率(°/100m)本图直观地反映了不同造斜率情况下分支井眼随井深变化与主井眼偏离的程度。-剖面优化四、鱼骨状水平分支井技术分支井眼与主井眼直线夹角45°情况下钻进可行性-剖面优化四、鱼骨状水平分支井技术分支井眼与主井眼直线夹角45°情况下钻进可行性离侧钻点直线距离（m）离主井眼垂直距离（m）井眼长度（m）方位变化（°）造斜率（°/100m）81/2”以上井眼施工可能性5035.3655.5490162.06极小10070.71111.079081.03很小150106.07166.619054.02很小200141.42222.149040.51小250176.78277.689032.41小300212.13333.229027.01有离侧钻点直线距离（m）离主井眼垂直距离（m）井眼长度（m）方位变化（°）造斜率（°/100m）81/2”以上井眼施工可能性5017.1051.0390～5078.40小10034.20102.0690～5039.19基本可行15051.30153.0990～5026.13可行20068.40204.1290～5019.60可行25085.51255.1590～5015.68可行分支井眼与主井眼直线夹角20°情况下钻进可行性-剖面优化四、鱼骨状水平分支井技术分支井眼轨道设计方式“上鱼骨状”设计方式井深m井斜(°)方位(°)垂深m南北m东西m狗腿°/100m井斜变化率°/100m方位变化率°/100m工具面(°)靶点1,570.0089.424127.6481,238.15-300.98390.730.000.000.000.000侧钻点1,579.7091.703128.4771,238.06-306.96398.3725.0023.498.5520.0001,589.4091.701130.9031,237.77-313.15405.8325.00-0.0225.0190.0001,599.1089.422131.7321,237.67-319.56413.1125.00-23.498.55160.0001,728.8090.728159.5611,237.50-425.58485.5821.481.0121.4687.347靶点“下鱼骨状”设计方式井深m井斜(°)方位(°)垂深m南北m东西m狗腿°/100m井斜变化率°/100m方位变化率°/100m工具面(°)靶点1,570.0089.424127.6481,238.15-300.98390.730.000.000.000.000侧钻点1,579.7087.145128.4781,238.44-306.96398.3625.00-23.498.56160.0001,589.4087.148130.9061,238.93-313.14405.8225.000.0325.0390.0001,599.1089.427131.7351,239.22-319.55413.1025.0023.498.5520.0001,728.8392.059159.5621,237.50-425.58485.5821.542.0321.4584.519靶点-剖面优化四、鱼骨状水平分支井技术鱼骨状水平井井身结构设计原则

鱼骨