分支水平井钻井技术研究与应用

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1、分支水平井钻井技术研究与应用第一部分前言一、分支井简介分支井定义：分支井是指从一个主井筒屮，侧钻出两个或两个以上的分支井筒的井。分支井类型：一般分为分支定向井、分支水平井、鱼刺型分支井、米字型分支井等多种类型。分支井1、分支井窗口的力学完整性。2、分支井窗口的水力密封性。3、分支井的重入性。分支井技术级别：1）第一级是裸眼完井。这种类型油井所占比列最大。2）第二级是主井筒下套管完井，分支井筒裸眼完成。3）第三级是主井筒下套管完井，分支井筒下衬管完井，可重入。4）第四级是主井筒和分支井筒均下套管，固井完井，可重入。5）第五级是窗口靠机械密封，可重入。6）第六级是指预制井下双管井。该级完井目

2、前由于成本太高，技术难度大而实例很少，可重入。分支井的特点：1）具有接触更大油藏而积的能力和有效开发多层油藏的能力。2）使用较少的井数开发油田，从而减少油井对场地的需求，降低开采成本。3）可减少井下或地面设备的投资以及口常管理费用。4）减少地面油池的数量，因而可以减少对环境的污染。5）具有多方向找到油藏边界极限的能力。6）每口井有多个油层时进行开发可以提高油［□单井产量。7）海上钻井可以减少井口槽数，减少平台投入。二、国内、外分支井发展现状1、国外分支井技术发展现状分支井的理论早在二十世纪初就提出来了。50年代，前苏联就曾采用涡轮钻具钻成一口十翼分支井，该井投产后原油产量增加17倍；到1

3、975年前苏联共钻了30多口分支井，每口分支井的钻井成本约为一口直井的1.3-1.8倍，蛤油气产量增加最高达17倍；截止1980年，前苏联共钻111口分支井（57口开发井，36口探井，8口求援井以及10口注入井）。而在美国及其他国家，是从20世纪90年代开始研究和应用分支井技术的，不过其发展速度很快。冃前在美国南得克萨斯，分支井钻井已是较为普及的。1993年Unocal公司在加利福尼亚近海DosCuadras油IH钻了5口3层分支井，并都已投产。至1996年Sperry-Sun公司的LTBS曾为50口分支井进行过服务。到目前为止国外已钻出2400余口分支井，最高级别六级。2、国内分支井技

4、术研究现状分支井在国内已得到较快的发展，辽河油口、胜利油田、南海油m、四川气in、冀东油m等先后钻成过分支井。具体情况见下表1-1国内分支井情况统计表（表1・1）序号油田名称井数级别分支数技术服务公司备注1四川气田122西北局112贝克、胜利3辽河油田342辽河工程院4新星公司142辽河工程院5胜利油田242胜利油田6屮海油南海542、3贝克公司7冀东油田142派特罗尔公司8大港油田11大港油田9屮海油渤海1042、3贝克、渤海三、高29支平1井情况简介高29支平1分支水平井，是北京派特罗尔钻吉技术服务有限责任公司，利用自己的专利技术，研制的分支水平井设备、工具，在冀东油田实施，独立完成

5、的国内第一口具有自主知识产权势分支水平井。该井的主要特点是：1）二分支井眼套管没有预留孔，应用专用的分支井套管开孔工具开孔，将主、分支井眼连通，方法简便，成功率高。2）主井眼、分支井眼采用常规固井方法固井，使两井眼能较好密封。3）应用分支井重入限位装置实现主井眼与分支井眼再进入。该井于2004年10月2H开钻，至2005年1月2H开孔成功，实现分支井眼重入，顺利完井。数据统计表:一开时间2004.10二开时间2004.10三开时间2004.10四开时间2004.11完井时间2005.01分支号一分支二分支井深（m）23752257.65最大位移（m）574.37533.08最大井斜（°）

6、93.9692.85两分支井眼的分支口在1518.35米，分支井眼均采用常规I古I井作业完成，I古I井质量优。参照国际上对分支井的分级标准，该井达到了TAML四级完井方式的技术等级。分支井技术被认为是21世纪石油工业领域的重大新技术之一，是钻井技术的前沿。在国内，也止处在积极研究开发之中。该分支井的率先完成，标志着北京派特罗尔钻井技术服务有限责任公司的分支井钻井技术，进入全国的先进先列。第二部分无预留孔分支井钻井工艺研究分支井钻井工艺技术在国内还是一个全新的研究课题。遵照先易后难的原则，我们首先选择对一个主井眼钻两个分支井眼的工艺技术进行研究，并对国外的分支井钻井技术进行了调研。我们认为

7、：国外所釆用的套管预留孔技术，工具复杂、风险大、成本高。为了克服它们的弊端，我们提出了一个全新的思路：那就是二分支套管无预留孔。按照常规完井作业完成后，再在分支口的套管上开孔，把主井眼与分支井眼连通。按照这个设计思路，针对两分支井的钻井工艺技术开展了一系列的研究。一、分支口的研究二分支套管有没有预留孔，涉及到分支井一系列不同的施工工艺和工具虽然结果相同一一两井眼连通，但其整个工艺和工具的复杂性、风险性和经济性，肯定不一样。对于一项重