对当前国内外水平井钻井技术的研究与分析

水平井作为一项具有先进特征的钻井和采油技术，对于老油田的开发具有特别重要的意义。由于水平井技术具有的适用性和先进性，可以实现油藏地质研究和钻完井技术、采油作业技术的有机结合，在生产中发挥更加重要的作用。

水平井；钻井；技术；研究；分析

在国内，以辽河油田等为代表的一些油田广泛应用水平井技术开发各种油气藏，每年钻各类水平井200余口，并都见到较好的效果。同样，在国外各油田，为了提高单井产量和原油采收率，降低开发生产成本，水平井技术更加广泛的用于开发各种油气藏，并先后取得了显著的经济效果，应用规模迅速扩大，全球每年钻各类水平井在2000口以上。取得较好的经济效益。

1.此项技术的发展沿革

水平井钻井技术经过最近10多年的迅速发展，使其水平井钻完井工艺技术较为完善，专用工具、仪器完善配套。并将水平井技术作为开发油藏的常规技术广泛推广应用。水平井钻井优化设计技术、井眼轨迹控制技术、下部钻具组合优选、确保施工安全和防止油层污染的钻井液完井液技术、组合完井工艺技术、大扭矩多级马达、可控弯接头、变径稳定器、水力加压器、高效PDC钻头、MWD和LWD仪器等一大批先进的工艺技术、工具和仪器在水平井钻井中广泛应用，创造多项水平井井深、水平位移、水平段长度和水平井施工周期等世界纪录。

基本概念。水平井的定义为：凡是井眼在油层中延伸较长距离，井斜角达到85水平井的主要分类：按照水平井的用途分类：生产水平井；注入水平井；横向勘探水平井。按照井的类型分类：常规水平井；套管侧钻水平井；分支水平井。

2.技术应用的现状

当前国外已经相当普遍地采用水平井钻井生产技术，与国外大量的水平井应用相比，我国的水平井钻井技术还存在差距，特别是在钻井设备、工具和仪器、自动化钻井以及水平井技术的集成系统和综合应用方面的差距较大。水平井技术已经成为我国油田“少井高产”重要的技术支撑，在原油上产中发挥着越来越重要的作用。目前，国内水平井施工基本能够满足国内水平井施工的需要，但适应薄油层、边部断块油藏的LWD和SWD仪器数量有较大的缺口，需要在设备和技术方面进行引进。

阶梯水平井示意图

辽河油田从二十世纪九十年代开始从事水平井、侧钻水平井技术的研究与试验工作，1992年在冷家堡油田冷43块S1＋2油藏完成第一口水平井——冷平1井，1996年在沈阳油田沈95静17块完成第一口套管侧钻短半径水平井——静31-71CP井，1997年在杜84块完成国内第一对水平井——杜84平1-1井和杜84平1-2井。经过“八五”和“九五”期间的深入研究与推广，截止2005年9月底，辽河油田共完成水平井、侧钻水平井129口，其中水平井103口，侧钻水平井22口、分支井4口。

3.水平井技术应用的主要不足

国内与国外水平井钻井技术之相比工艺技术配套性差、缺乏专业的技术人员和施工队伍，设备不配套而且性能差、不稳定；工具、仪器不配套，性能也不稳定。工艺技术配套性差。国内虽然从事水平井技术研究与推广应用已有十多年的时间，在水平井钻井优化设计、井眼轨道控制等方面有较大的进步和提高，但在水平井下部钻具组合受力分析、水平井安全钻井、提高钻井速度、水平井采油、作业及增产措施等方面的研究还不够深入，不能适应油田大规模应用水平井的需要，影响了水平井应用效果、规模实施和经济效益的提高。

缺乏专业的技术人员和施工队伍。国内缺乏专业的水平井技术服务公司和专业的技术人员，水平井施工队伍和现场服务人员流动性大，随意性大。造成施工不熟练，掌握专业技能不够，给水平井施工带来安全隐患并影响水平井钻井施工速度。

设备配套问题。我国大部分性能好的钻机在国外或外油田服务，现有的设备陈旧、老化、性能差，有部分水平井施工队伍的设备不配套，适合水平井施工的顶驱设备更是无从谈起，造成设备修理时间长、施工周期长和存在安全隐患。适应薄油层开发的LWD仪器和性能稳定的MWD仪器（进口）严重不足，不能适应辽河油田水平井快速发展的需要。

4.水平井钻井技术应用效果及存在的问题

水平井在辽河油田的底水油藏、稠油油藏、低渗透油藏、薄油层和井间剩余油的开发中都见到明显的效果。特别是应用井眼轨迹控制技术，解决了由于受地面条件制约而造成靶前位移不够的“L”型井身剖面，为了提高固井质量，防止顶水下窜的双靶点“S”型井身剖面，以及各种三维井眼轨迹和防碰绕障问题。

在杜84-平45、46两口稠油水平井钻井施工中，确定现场地质跟踪导向实施原则：

根据地质设计要求，钻井轨迹既井眼轨迹纵向摆动幅度距设计轨迹误差?m，左右平面摆动距设计轨迹误差?m，现场地质人员进行随钻监测。地质导向跟踪人员通过随钻　、岩屑、钻时、钻压等综合信息，运用随钻地质导向跟踪技术监测储层岩性、含油性变化等。随钻绘制自然　、钻时、钻压曲线。及时向甲方汇报。要求录井人员从Ng组底部650m，开始岩屑录井，每2m取一包，岩屑要求在泥浆高架槽口录取。钻至水平段入口前，根据现场地质人员要求，进行中途电测，测井项目为：2.5　m底部梯度视电阻率、自然电位SP。现场地质人员与工程人员密切配合，根据油层变化特点，共同研究确定钻具组合，为最大限度降低轨迹偏差，做到提高纠正预测。待两口井实施后，地质研究人员根据录井、测井以及现场跟踪参数资料，形成综合地质实施总结报告。钻至入口点时，要求进行电测，测井项目：2.5　m底部梯度视电阻率，自然电位SP、井斜。入口电测后，下套管，固井候凝24小时后进行固井质量检测，测试项目：变密度、声幅。钻至水平段末端点，完井电测，测井项目为：自然电位SP、自然　、感应深浅、八测向、声波时差、密度、补偿中子等。要求测井派一名测井解释人员跟随测试队伍到现场，在完井电测后与地质人员在现场共同研究确定完井事宜。

5.技术攻关的目标及方向

水平井钻井攻关目标：通过水平井钻井技术配套研究和工具、仪器的完善配套，能够满足各种油藏类型的水平井施工需要，提高水平井施工质量，提高油层钻遇率，加快水平井施工速度，最终实现提高单井产量和经济效益的目的。