T型多分支钻井技术简介

上海巨龙石油修井技术有限公司打造三维立体开发井网，全面提高储集层采收率轨迹可控●可测●1.5～3.6m超短半径●井眼114mm相对于直井，水平井至少有四个明显的优势:-储积岩暴露面积增大-分散储层的横向连接能力-变化的泄油几何特征-导流能力提高导言T型直井改造水平井技术31.技术简介2.技术优势3施工工艺4.应用范围5.完井技术6.典型案例汇报内容4T型多分支侧向钻孔技术主要是以提高采收率为根本目标，侧向分支井眼能够增加泄油面积，提高产油和导流能力，降低渗流阻力，大幅提高单井产量和采收率，降低综合开采成本，实现高效开发。一、技术简介1、目的和意义提高单井产能，减少井网井数，提高采收率52、技术原理一、技术简介T型侧向钻孔是采用柔性钻具与导向控制技术在井筒内开窗，通过窗口将曲率半径控制在1.5m的内转向90°达到水平状态，并沿水平方向钻进孔径为￠114mm井眼。工艺技术可在同一层位或同一口井不同层位，根据油藏储层等诸多特点及要求钻出1个或多个100米左右水平分支井眼。类别造斜率（°/m）井眼曲率半径（m）造斜转向进尺（m）水平段长度（m）指标30°/m1.533～100139.7mm套管114mm井眼侧向钻孔长度大（51/2吋深度100m以内）成孔孔径大，直径规则（￠114mm）曲率半径小（1.5m），轨迹可控造斜角度大（90°），方位角任意选择套管不扩径,多分支单孔泄油面积大可选择裸眼、筛管完井63、技术特点一、技术简介外径102mm内径30mm扭矩25000Nm适用钻压10t抗外压20MPa抗内压20MPa抗拉强度120t技术参数技术核心：单根长度0.15m的钻杆+柔性短节构成钻具组合74、柔性钻具单根柔性钻具活动关节固定角度4.5°角，由进尺决定弧长，弧长决定倾角。一、技术简介●开窗阶段：陀螺仪定方位●造斜阶段：保方位---机械单弯结构●钻进过程保方位-专利过盈保径钻头+稳定器+无钟摆力5、方位控制一、技术简介第1阶段--开窗：按曲率半径形成轨迹第2阶段--造斜：由进尺决定弧长，决定倾角第3阶段--钻进：-专利过盈保径钻头+稳定器+无钟摆力6、轨迹（倾角）控制：一、技术简介特制连续多点测斜仪，可以实现测斜仪测量轨迹●目的层厚2m均可应用●轨迹可控●轨迹可测●1.5m超短半径●钻孔直径114mm●水平段度:100m(51/2寸套管)200m以上（7寸套管）技术参数●任何井型●任意倾角●任意方位可实现“三维钻井”107、技术参数一、技术简介11T型钻井技术指标：1、水平井眼直径标准：≥￠114mm2、靶前距：≤1.8m3、水平井眼长度：100m±10m4、开窗窗口长度：小于24㎝5、方位误差：要求±3°6、轨迹误差：要求±1%7、轨迹测量方法：多点测斜仪测量8、完井方法：柔性筛管完井8、技术指标一、技术简介1.柔性钻具超短半径开窗技术2.柔性钻具超短半径侧钻技术3.柔性钻具超短半径多点轨迹测井技术4.可回收导斜器技术5.裸眼防砂技术一、技术简介T型钻井技术由以下多项技术集成13T型钻井动态模拟一、技术简介14T型钻井室内实验一、技术简介增储上产方面：各分支井眼增加波及面积和泄油面积,提高导流能力，降低流动阻力,提高单井产量和采出程度.稳油控水方面：实现定层、定向注水，精细注采调整，提高水驱波及面积和驱油效率，改善水驱方向，抑制水锥，降低注水压力，提高注水效果，达到增产增效目的二、技术优势工艺措施方面：储层污染带解堵，改善油流动态剖面，提高渗流孔道和导流能力，提高调剖堵水的效果；控制方向造缝，代替定向压裂、解堵、侧钻、分支水平井的部分功能，施工周期短、费用低、污染小。非常规应用：1、稠油双水平井开采，提供蒸汽辅助、重力泄油途径；2、稠油吞吐开采，扩大吞吐半径及波及范围，延长吞吐轮次周期；3、超浅油砂开采，曲率半径小，钻进进尺最短，蒸汽热利用率高；1、与常规直井工艺对比优势分析：T型钻孔与储层接触范围较大，渗流面积比直井大，近井带渗流阻力小直井裸眼完井与油层接触面积为AV=2πrwh（若射孔完井，渗流面积比2πrwh还小），水平井裸眼完井与油层接触面积Ah=2πrwL，水平井与直井面积比Ah/AV=L/h，若油层厚度为5m，水平井长度为100m，渗流面积比为100/5=20倍!二、技术优势优势分析：T型多分支侧向钻孔同常规射孔产能对比单孔泄油增加1900倍，同常规深穿透对比224倍。PwfPerwre产量qoA点B点hL二、技术优势穿透方式孔径φ(mm)径向距离（mm）单孔泄油面积（mm2）靶向深穿透114100000A1=лdL=35796000常规射孔12500A2=лdL=18840水力深穿透25.42000A1=лdL=159512靶向深穿透同常规射孔产能的对比表前言类别造斜率（°/30m）井眼曲率半径（m）水平段长度（m）长半径2～6860～280300～1700中半径6～20280～85200～1000中短半径20～8085～20200～500短半径30～15060～10100～300T型钻井30°/m1.530～150二、技术优势2、与常规侧钻工艺对比1、适用储层19三、施工工艺构造图断面图油藏剖面图地震剖面图砂体等厚图地层水淹图管柱图钻井设计数据表地层数据表新井预测数据表老井井史情况表邻井生产情况表井身结构图20三、施工工艺（1）原井井史；（2）原井套管记录；（3）原井固井质量曲线；（4）地质分层及岩性描述；（5）原井陀螺测斜数据；（6）侧向钻孔地质设计书；（7）侧向钻孔所在区块的地质构造图；（8）侧向钻孔周围的布井图及钻井轨迹图。2、井况资料�213、配套设备修井机（XJ350以上修井机）小型钻机循环系统钻井泵F-700型三、施工工艺22T型侧向钻孔最基本特点是设计的井眼轨迹同油层的走向基本一致，且在目的层内维持一定长度的水平或近水平井段。前提：满足油藏、地质、采油工艺的需求。任务：确定剖面类型，优选造斜率、造斜点。目标：钻井施工安全、经济，整体开发方案合理。井眼轨道优化设计三、施工工艺4、井眼轨迹设计最大上倾角：45°最小造斜率：5°�23（1）通井、通径、试压开窗侧钻工艺流程（2）测陀螺、定位定向（3）开窗侧钻（4）水平钻进（5）完井作业悬挂器位置开窗位置造斜井段水平钻进三、施工工艺关键工序：开窗、造斜、水平钻进关键工具：钻头、柔性钻杆、导向器5、关键工序和设备柔性钻杆斜向器开窗洗锥造斜钻头24PDC钻头关键技术套管开窗配套工具的研制和应用；井眼轨迹的定向测量和控制；提高机械钻速和安全钻井；特制连续多点测斜仪三、施工工艺�256、侧钻井设计注意事项◆套管固井质量良好，井斜小，周围岩性相对稳定。◆选在完好套管本体处，避开套管接箍和套管外扶正器。◆避开事故井段及复杂地层和坚硬地层。选择开窗点的原则◆开窗部位以上套管完好，无变形及漏失。◆窗口位置应满足井眼轨迹控制的要求。侧向钻孔的窗口位置设计，根据地质要求、地层特性、原井眼状况，综合考虑各方面的因素选择开窗点及造斜钻具。开窗点应遵循如下的原则：三、施工工艺开窗技术相对常规侧钻井，窗口长度3-5m。使用T型钻井技术开窗后形成的窗口大小为20cm左右，近似一个圆孔，对套管的损害降到最低。三、施工工艺27侧向钻孔施工时，钻具组合和工艺参数的匹配十分重要，只有采用合理的转速、排量、钻压才能达到快速、优质、安全钻进的目的。而在整个侧向钻孔过程中，技术参数配合是变化着的。在油田进行了一系列侧向钻孔施工，对套管开窗、造斜、钻进等技术参数的配合摸索出了一套成功的经验。7、工艺参数三、施工工艺28序号工况钻井参数钻压（kN）转速（r/min）排量（L/s）上返速度m/s1开窗作业10-5030-808-101.332定向钻进20-3010-808-101.333水平段钻进20-10050-8010-152.00序号钻具名称钻具组合1通井钻具Φ118mm铣锥＋Φ118×2m通井规＋Φ73mm钻杆＋方钻杆2斜向器钻具斜向器总成＋Φ73mm钻杆＋定向接头＋Φ73mm钻杆＋校深短接＋钻杆+方钻杆3开窗钻具Φ118mm复式铣锥+Φ98mm柔性钻杆+Φ73mm钻杆＋方钻杆4定向钻具Φ116mm造斜钻头+Φ102mm柔性钻杆+Φ73mm钻杆＋方钻杆5水平钻进Φ112mm钻头+Φ102mm柔性钻杆+Φ73mm钻杆＋方钻杆T型钻井钻具组合T型钻井钻井参数三、施工工艺衰竭油田综合改善治理薄层或中低渗油藏提高采油速度边底水活跃或高含水油藏稳油控水精细注水开发调整提高水驱效果解除油层污染带扩大泄油半径高部位剩余油或透镜体油气藏挖潜增加注CO2井吞吐半径，提高增油效果，延长吞吐轮次周期污水回灌井增注降低污水处理成本超浅层油砂T型多分支水平井开采稠油井注蒸汽辅助重力泄油SAGD技术套损井T型定向侧钻沟通油层再利用边底水活跃或断层发育断块无法压裂井的油层改造。适用领域广泛：四、应用范围T型钻井技术用于衰竭油田剩余油气资源的增产、开采，这部分油田一直处于低速、低效运行，采用T型分支钻井，由主井筒沿生产层钻进百余米辐射状辅助井眼，突破近井污染带，连通分隔的富集剩余油区，增加储层接触面积和渗流孔道，改善油藏的连通性，挖潜常规手段难以动用的剩余油潜力，强化采油，盘活老井老层，提高采收率。应用一、开发老油田剩余油30第一层径向井眼第二层径向井眼套管孔眼直径114mm径向长度100-200m四、应用范围油田常规应用31应用二：开发薄层或低渗透油藏，提高单井产量T型钻井技术为薄层、低渗透、超低渗透油气田的开采提供了一种经济、快捷地途径，大量薄层或低渗井，用直井开发不经济，T型钻井辐射井眼长度，增加泄油面积，减小渗流阻力，减少加密井网成本，提高单井产能，达到增产增效的目的。四、应用范围油田常规应用32多层同向水平井低渗油藏综合应用压裂效果低或无效井：在压裂裂缝垂直方向钻水平分支；钻水平分支后压裂形成垂直井眼；达到增产增注的目的，提高采收率。水平井分段压裂FromDevonEnergy，2006四、应用范围油田常规应用油层水锥（脊）水层应用三、开发底水或气顶活跃的油藏T型水平井生产能够更好地抑制底水锥进速度，挖掘剩余油，提高采收率，对于给定的采油速度，水平井可以延缓水锥、气锥的推进速度，延长无水采收期和中低含水采收期，提高采收率。四、应用范围油田常规应用应用四：开发整装高含水油藏油田开发进入中后期，部分区块顶水、底水或边底水十分活跃。应用T型水平井能避开水层对油井的侵袭，挖潜高部位剩余油，增加单井产量，降低含水率，在高含水油田可获得很好的开发效果，达到稳油控水的目的。四、应用范围油田常规应用实现定向注水T型钻井在注水井上，可以解除近井地带污染，缩小注采井距，实现定层、定向注水，降低注水压力，减缓水线突进；增加或改善水驱波及面积，提高油田注水开发效果，提高水驱控制储量，为精细注水提供一种切实可行的新方法。应用五、精细注水开发，改善水驱或注水效果四、应用范围井组调整方案优势：降低油井含水解决水井增注提高最终采收率适用：油井单向或多向水淹，降低含水率，恢复产能，提高采收率，降低加密井成本。油田常规应用应用六、污水回灌井增注，降低污水处理费用油田采出水多于回注补能水量，富裕污水采用无效回灌或外排，根据国家减排政策以及生态环境减排要求，油田污水排放量将逐年减少，T型钻井利用水平段解除长期回灌造成的近井地带污染，扩大泄水面积，增加回灌水量，降低外排污水处理成本。四、应用范围油田常规应用37•T型多分支井+蒸汽吞吐-------直井改造水平井•T型多分支井构造双分支水平------蒸汽辅助重力驱四、应用范围稠油开采应用应用Ⅰ、构造成对水平井，提高采收率和SAGD热利用率为超稠油开采构造蒸汽辅助重力泄油成对水平井(SAGD)，水平段垂距3m以上。水平井注蒸汽辅助重力泄油SAGD技术其生产特点是利用蒸汽作为热源通过热传导和热对流相结合，实现蒸汽和油水之间对流，再依靠原油和凝析液的重力作为驱动原油的主要动力，可以使水平井生产获得相当高的采油速度。四、应用范围稠油