水平井优化设计.ppt

水平井钻井优化设计 一、水平井的分类二、井眼轨道优化设计三、井身结构优化设计四、钻具组合设计 一、水平井的分类（一）按照井眼曲率半径分类： 水平井的类型有4类: 长半径水平井 中半径水平井 短半径水平井 超短半径水平井 1、长半径水平井：曲率半径是305～914m，造斜率为2°/30m～6°/30m，这种水平井与常规定向井钻井技术相似，用弯接头即可完成造斜，用井下马达钻水平段。用长半径水平井钻井技术可以钻出很长的水平段，而且还可以取心。但由于靶前位移长，中靶精度不高，因此，地质设计时要允许井眼轨迹具有较大的靶心距，适合于较厚油藏的水平井钻井。 2、中半径水平井：曲率半径是91～244m，造斜率范围为6°/30m～20°/30m，这种类型的水平井成为油田开发的主要方法，因为许多常规的油田工具都可用于这类井眼，可较大程度地缩短靶前位移，减少钻井进尺，降低钻井成本。由于靶前位移和井眼长度的缩短，使中靶精度有较大提高，因此，适合于较薄油藏的水平井钻井。  由于造斜率的增大，一般弯接头和单点定向仪器已经无法完成造斜和定向要求，必须采用导向马达和无线随钻定向仪器完成井眼的定向造斜。可钻出长度为1000m左右的水平段。可以裸眼完井、下割缝衬管完井、下衬管完井、下衬管和套管外部封隔器完井，或用水泥固井射孔完井。该井型能有效地获得增产。 3、短半径水平井 在国外，短半径水平井的曲率半径是6～12m，造斜率范围为2°/0.3m～5°/0.3m。这种钻井技术适用于在下套管井或未下套管的直井泄油井眼。对井眼的尺寸、井眼的长度、完井技术限制性较大。由于造斜率的增大，要求必须使用专门设计的造斜工具、仪器和钻柱；适用井眼尺寸为小于152.4mm；水平段长度小于150m；可用裸眼和割缝衬管完井。  在国内，由于种种原因的限制，目前短半径水平井的起始造斜率为1°/m，并且仅钻过1口短半径水平井（官H2）。 4、超短半径水平井：曲率半径是0.3～0.6m，造斜率范围为45°/0.3m～60°/0.3m。该技术是采用水嘴对地层高压喷射，形成储层泄油井眼。目前可钻出水平段长度小于60m的超短半径水平井。 二、井眼轨道设计水平井井眼轨道主要有三种：1、单增剖面2、双增剖面3、复杂剖面 单增剖面使用：一般用于靶前位移小、目标层较厚、深度比较准确的水平井。所表现的特点是：要求工具的造斜率高、适用于较小尺寸的井眼（≤8.5”） 2、双增剖面：(直-增-稳-增-稳） 就是首先从造斜点开始先将井斜角造到所需要的井斜角后进行稳斜钻进，然后再增斜至水平段井斜角进入窗口。 双增剖面使用：一般用于靶前位移大、目标层较薄、深度较不准确的水平井。所表现的特点是：要求工具的造斜率较低、可适用于较大尺寸的井眼（≤12.25”） * 小于60 45°/0.3m～60°/0.3m / 超短半 径 小于150 1°/m～5°/0.3m 95.25、120.65、 152.4 短半径 1000以内 6°/30m～20°/30m 114.3、152.4、 215.9、311.1 中半径 1000以上 2°/30m～6°/30m 215.9、311.1 长半径 可钻水平段长度 m 曲率范围 井眼直径 mm 类型 各类水平井适应井眼尺寸表 （二）按用途分类 有常规水平井、大位移水平井、侧钻水平井。 1、常规水平井 用于各种油藏的单井产量提高和采收率的提高。 2、大位移水平井 用于特殊地理环境油藏的远距离高效开发。 3、侧钻水平井 用于老油田的挖潜增效和老井的再利用，降低老油区稳产增产的成本。 1、单增剖面：（直-增-稳） 就是从造斜点开始，用一个固定的造斜率，将井斜角增至水平段设计井斜角。该剖面的造斜点、造斜率是一个相对固定的值，都取决于井口到窗口的水平位移的长度。 造斜点 入窗点 造斜段 直井段 水平段 井口 入窗点 造斜点 增斜段 直井段 水平段 井口 稳斜段 3、复杂剖面： 就是要求井眼必须实施方位调整、或多次增斜、稳斜或降斜才能完成目标井段的钻进。诸如三维水平井、三增剖面水平井、阶梯水平井等。 复杂剖面的使用：用于具有井口的限制，防碰的限制，油藏特点的限制的水平钻井中。 所表现的特点是：井眼控制难度大，施工中容易出现复杂事故。 大位移水平井剖面设计原则 ①、选择中等造斜率进行剖面设计。由于浅层水平井钻经地层胶结差，岩性松散，易随钻扩径，因此，应选择现有工具的中等造斜率进行设计，以免造成施工被动。 ②、为了减小井眼曲率的影响，对于高