短半徑水平井技術(shù)

1、短半徑水平井技術(shù)短半徑水平井是在中長(zhǎng)半徑水平井技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)鉆井新技術(shù)，該技術(shù)能成 倍的提高油井產(chǎn)量和提高采收率，改善井網(wǎng)布置，合理有效的開(kāi)發(fā)各類(lèi)油藏，不但可以節(jié)約 鉆井及油田開(kāi)發(fā)綜合成本，尤其是對(duì)難以開(kāi)發(fā)的薄油氣層，極大地提高了采收率和經(jīng)濟(jì)效益。一、短半徑水平井的特點(diǎn)短半徑水平井的定義一般是指造斜井段的造斜率大于1。/m的水平井，即曲率半徑小于57.3m,又稱(chēng)大曲率水平井。短半徑水平井具有井眼小、造斜率高、曲率半徑和靶前位移短等特點(diǎn)。短半徑水平井的 主要特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn)見(jiàn)表 1。表1 短半徑水平井的特點(diǎn)工藝特點(diǎn)優(yōu) 點(diǎn)缺 點(diǎn)造斜率1 /m1、井眼曲線(xiàn)段最短1、非常規(guī)的井卜，具曲率半徑v

2、57.3m2、中靶準(zhǔn)確度高2、穿透油氣層段段井眼尺寸：6 95.25mm-6 152.4mm3、從一口直井可以鉆多口水 平分支井3、井眼尺寸受到限制鉆井方式：高造斜率馬達(dá)方式 或轉(zhuǎn)盤(pán)鉆柔性組合4、造斜點(diǎn)與油層距離最小4、井眼方位控制受到限制鉆桿：7 73mm5、可附于淺油氣層5、要求使用動(dòng)力水龍頭或頂 部驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)測(cè)斜工具：柔性測(cè)斜儀或 MWD)6、全井斜深最小6、施工難度大地面設(shè)備：動(dòng)力水龍頭或頂部 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)7、不受地面條件的限制7、非常規(guī)的完井方法、短半徑水平井的發(fā)展現(xiàn)狀短半徑水平井在國(guó)外各大公司中，美國(guó)貝克？修斯是具有代表性的一家公司。七十年代中期，美國(guó)的Eastman Whipstock

3、公司通過(guò)八年的研究試驗(yàn)，研制出了短半徑造斜鉆井系統(tǒng)，經(jīng)改進(jìn)完善，在美國(guó)南部一些油田和加拿大北坡的Knparnk油田廣泛應(yīng)用提高產(chǎn)量 4倍以上。1983年以來(lái)設(shè)在西德的 Eastman Christenden 公司又作了進(jìn)一步改進(jìn)并完型生產(chǎn)，九十年代 初期經(jīng)過(guò)一次較大的兼并，將與鉆井技術(shù)有關(guān)的數(shù)家服務(wù)公司從資金、人才和技術(shù)方面進(jìn)步 了擇優(yōu)調(diào)整，組建了能從事鉆井一條龍”服務(wù)的 Baker Hughes Intep公司，在技術(shù)研究和 工具儀器方面都有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)能力，近年來(lái)已側(cè)鉆段半徑水平井300余口。Sperrg-Sum公司在以發(fā)展儀器為主的基礎(chǔ)上，已能為提供定向井與水平井鉆井的全面服務(wù)。該公司短半

4、徑水平井技術(shù)也處于領(lǐng)先地位，它的無(wú)線(xiàn)隨鉆MW前ESS電子多點(diǎn)采用了柔性連接方式，廣泛用于短半徑側(cè)鉆水平井。目前，短半徑水平井的最大水平位移和最長(zhǎng)水平 段已分別達(dá)到953m和600m；開(kāi)窗側(cè)鉆點(diǎn)最大井深已達(dá)到7751s 水平段最長(zhǎng)的短半徑水平井是美國(guó)的 Mobil Erdgas-Erdoel Gmbh司在德國(guó)鉆成的 Reitbrook 308井(120.7mm井眼)， 水平段長(zhǎng)600m,水平位移953m。進(jìn)入80年代以來(lái)，國(guó)外許多公司在常規(guī)水平井鉆井技術(shù)基礎(chǔ)上，開(kāi)展了超短半徑側(cè)鉆水平井的研究試驗(yàn)。超短半徑側(cè)鉆水平井是指在垂直井眼的半徑方向上用高壓水射流鉆出曲率 半徑為0.3m左右的水平井眼的井

5、(ulleshont Radius Radial well )美國(guó)比契特爾(Bechtel ) 投資公司和石油物理 (Petvophysics )有限公司獨(dú)樹(shù)一幟，經(jīng)過(guò)六年多的探索試驗(yàn)，Bechtell公司發(fā)明的以特殊井下斜向器和高壓射流破巖鉆頭為主要技術(shù)的超短半徑側(cè)鉆水平井系統(tǒng)(Ultnashort Radius Radial system ,簡(jiǎn)稱(chēng)URRS。該技術(shù)采用了特殊的井下斜向器和高壓 射流破巖鉆頭，利用高壓水射流進(jìn)行全面破巖鉆進(jìn)，完全擺脫了機(jī)械方法破巖的束縛，從而 可在垂直井眼的半徑方位上用高壓水射流鉆出曲率半徑為0.3m左右的水平井眼，并能使在油層中鉆進(jìn)的速度達(dá)到330m/h,整個(gè)

6、鉆井過(guò)程比常規(guī)水平井更簡(jiǎn)單、更經(jīng)濟(jì)，到 1985年上半年在加利福尼亞和洛杉磯油田鉆出了450多口井徑向水平井，1986年經(jīng)改進(jìn)又推出了更科學(xué)更完善的第二代 Becwell水平井鉆井系統(tǒng)，到 1987年己鉆成的經(jīng)向水平井超過(guò)了600 口，其中水平井眼直徑為 101.6mm（4）,水平段長(zhǎng)度為 30-60m,并能在一口垂直井的同一深度上 向四周外出24 口幅射狀的水平井眼，在淺的未膠結(jié)的地層中鉆24 口水平井，實(shí)際鉆井時(shí)間一般不超過(guò)60小時(shí)。國(guó)外短半徑側(cè)鉆水平井起步較早，工藝技術(shù)日趨完善，應(yīng)用規(guī)模不斷擴(kuò)大。我國(guó)經(jīng)過(guò)“九五”攻關(guān)已較好地掌握了這項(xiàng)技術(shù)，但在開(kāi)窗側(cè)鉆效率、經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)、工具儀器配套、新

7、 技術(shù)新工具的開(kāi)發(fā)應(yīng)用方面與先進(jìn)水平相比尚有較大差距。近年我國(guó)開(kāi)展了柔性短半徑水平井鉆井工具的攻關(guān)研究，并取得了多項(xiàng)可喜的成果。石 油勘探開(kāi)發(fā)科學(xué)研究院機(jī)械所自行研制的較接螺桿馬達(dá)系統(tǒng)采用兩節(jié)螺桿馬達(dá)接頭所需要的 動(dòng)力，其間用錢(qián)接頭連接。最大剛性長(zhǎng)度為1.5m,造斜率3 -5 Zm,曲率半徑w 18m,能在28m曲線(xiàn)井眼長(zhǎng)度內(nèi)將井眼由垂直變?yōu)樗?，樣機(jī)室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)中間試驗(yàn)達(dá)到設(shè)計(jì)要求， 并通過(guò)有關(guān)專(zhuān)家的驗(yàn)收和評(píng)定，有6 120.65mm和力89.9mm兩種規(guī)格，供套管內(nèi)側(cè)鉆短半徑水平井使用。另外，石油大學(xué)和大港油田聯(lián)合開(kāi)發(fā)了適用轉(zhuǎn)盤(pán)和動(dòng)力水龍頭鉆短半徑水平井的 柔性鉆井系統(tǒng)。該系統(tǒng)由柔性鉆桿

8、和造斜短節(jié)兩部分組成。鉆桿用薄壁無(wú)縫管切割蘑茹口， 可隨鉆柱旋轉(zhuǎn)。造斜短節(jié)外殼切有單向彎曲的割縫，在鉆壓的作用下可單向彎曲，施工中不 旋轉(zhuǎn)，其內(nèi)有鎧接的膠管，用以循環(huán)鉆井液，并有一傳動(dòng)軸，將上部鉆的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力傳柱給鉆 頭，樣機(jī)通過(guò)了室內(nèi)臺(tái)架試驗(yàn)，未下井進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)鉆試驗(yàn)。短半徑水平井鉆井工具的研制成 功，必將促進(jìn)我國(guó)套管內(nèi)側(cè)鉆短水平井的發(fā)展。勝利油田在“九五”期間，作為承擔(dān)國(guó)家重點(diǎn)科研項(xiàng)目的主要單位之一，開(kāi)展了短半徑 側(cè)鉆水平井項(xiàng)目的科研攻關(guān)，使短半徑側(cè)鉆水平井技術(shù)有了新的突破，形成了系列配套技術(shù)。幾年來(lái)，共在不同類(lèi)型油藏區(qū)塊上完成側(cè)鉆水平井18 口，其中139.7mm套管內(nèi)短半徑側(cè)鉆水平井10

9、口。短半徑水平井平均造斜率為1.1。Zm,最高造斜率3.6 Zm,目的層垂深誤差小于2m,側(cè)鉆點(diǎn)最深達(dá) 4515.5m。我國(guó)“九五”期間，在對(duì)長(zhǎng)、中半徑水平井鉆井技術(shù)及配套裝備、工具、儀器等不斷進(jìn) 行改進(jìn)、完善和更新的基礎(chǔ)上，對(duì)套管內(nèi)短半徑側(cè)鉆水平井配套工藝技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的試驗(yàn) 研究，引進(jìn)或開(kāi)發(fā)出適用的井下工具和測(cè)量?jī)x器，取得突破性進(jìn)展。此外，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行 的超短半徑側(cè)鉆水平井技術(shù)的試驗(yàn)研究也取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。石油大學(xué)（華東）和中原油田鉆井院從 1992年開(kāi)始合作進(jìn)行了 “徑向水平井鉆井技術(shù)研 究”，1994年完成了可行性研究并研制出了用高壓水射流鉆徑向水平井的特殊斜向器和水力 破巖鉆頭。

10、“九五”期間進(jìn)行配套技術(shù)的實(shí)質(zhì)性研究，形成了與國(guó)外第二代 Becwell水平井系 統(tǒng)相類(lèi)似的徑向水平井鉆井系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要設(shè)備為一臺(tái)耐壓80MPa以上的壓裂泵和一臺(tái)修井作業(yè)機(jī)，目前已進(jìn)行了 3 口井的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。其中1997年對(duì)遼河油田錦 45-04-19井進(jìn)行改造，側(cè)鉆點(diǎn)井深1020m,段銃長(zhǎng)度5m,地面水力壓力5060MPa排量10LZs ,曲率半徑0.3m, 孔徑120mm水平段長(zhǎng)15.86m,平均機(jī)械鉆速 9.55mZh。水平段采用裸眼完井，擴(kuò)眼段采用 礫石充填。產(chǎn)量為原來(lái)的 8-9倍。中原油田鉆井工藝研究所也進(jìn)行了 “柔性鉆井技術(shù)”的研究，采用特殊斜向器、較接柔 性鉆桿配合較接馬達(dá)或轉(zhuǎn)

11、盤(pán)鉆進(jìn)行水平鉆進(jìn)，、下柔性篩管完井。目前已在中原油田和陜北油田現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)6 口井，其中3 口水平段長(zhǎng)6m左右（最長(zhǎng)8.05m）,曲率半徑均小于1m,孔徑116mm遼河油田鉆井院研制了水力擴(kuò)孔工具并已鉆了2口試驗(yàn)井，均獲高產(chǎn)。吉林油田鉆井院研制了水力開(kāi)窗工具，鉆成3 口試驗(yàn)井。江漢油田礦機(jī)所研制了液缸式轉(zhuǎn)向器，2000年地面試驗(yàn)獲得成功。中國(guó)地質(zhì)大學(xué)于1998年研制出“直角轉(zhuǎn)向水平鉆進(jìn)井下處理系統(tǒng)”。該系統(tǒng)主要由鉆頭總成、可單向彎曲的柔性鉆桿、傳遞動(dòng)力的柔性軟管、轉(zhuǎn)換連接器、折疊式導(dǎo)向器、定向 器、護(hù)管、導(dǎo)管及輔助接頭等組成。并進(jìn)行了地面試驗(yàn)，鉆孔深度達(dá)6m,孔徑80mm曲率半徑小于0.5m。20

12、00年6月、9月江漢油田礦機(jī)所、吉林油田鉆井院、遼河油田鉆井院和石油大學(xué)(華 東)在江漢油田礦機(jī)所聯(lián)合進(jìn)行了兩次地面試驗(yàn)，對(duì)各自研制的工具和配套設(shè)施進(jìn)行檢驗(yàn)， 試驗(yàn)獲得圓滿(mǎn)成功，必將對(duì)我國(guó)超短半徑側(cè)鉆水平井鉆井技術(shù)水平的提高起到積極的推動(dòng)作 用。實(shí)踐表明，采用超短半徑側(cè)鉆水平井進(jìn)行老井改造可提高產(chǎn)量 2.35-9倍，國(guó)內(nèi)己鉆超短半徑側(cè)鉆水平井情況見(jiàn)表2。表2國(guó)內(nèi)己鉆超短半徑側(cè)鉆水平井情況油田遼河油田南陽(yáng)油田吉林油田井號(hào)錦 45-04-19錦 45-38-303古 2206中力口 9-9 2新加21-5木 24-19時(shí)間(Y)1997199919981998井段(mDP 1020P 1086-1

13、092P 986-988474-477496-497749-750巖性砂巖稠油、7 米厚油層中間有0.3米的 夾層低滲、硬鉆 速低分枝數(shù)132111水平段長(zhǎng) (nj)15.866.5、2.8、2.16.5、4.64.023.684.62鉆井周期 (d)451250水平鉆進(jìn) (h)1.750.530.450.5水平鉆速 m/h9.5519.68.189.24改 造 刖 產(chǎn) 量產(chǎn)液 (m3)0.34.51產(chǎn)油(t)01.10改造后產(chǎn)量產(chǎn)液 (m3)1.558.82.35產(chǎn)油(t)14t0.362.82.1產(chǎn)量提高8-9倍3-4倍5.17 倍2.55 倍2.35 倍試驗(yàn)成本 (力兀)72備注一局產(chǎn)井

14、局產(chǎn)井目前，由于該技術(shù)的定向準(zhǔn)確可靠、鉆速高、設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、鉆井成本低。這一 新技術(shù)越來(lái)越受到世界范圍內(nèi)的石油生產(chǎn)公司的青睞，顯示了強(qiáng)大的生命力和遠(yuǎn)大的發(fā)展前 景，并己形成了逐步取代用常規(guī)鉆水平井方法鉆短曲率半徑水平井的趨勢(shì)，展現(xiàn)了現(xiàn)代鉆井 技術(shù)發(fā)展的新方向。三、短半徑水平井裝備及工具1、鉆機(jī)和鉆桿目前，有兩類(lèi)鉆機(jī)用于短半徑水平井施工。一類(lèi)是修井機(jī)和小型鉆機(jī)，一類(lèi)是連續(xù)管作業(yè)裝置。在4 1/2英寸井眼中側(cè)鉆水平井可使用改裝的修井機(jī)，并配備一套動(dòng)力水龍頭；另外還需要帶有固控設(shè)備的泥漿循環(huán)系統(tǒng)，但容量和處理能力相對(duì) 較小。選擇的泵應(yīng)能滿(mǎn)足鍛銃作業(yè)中清洗和冷卻的要求。在裸眼井段，常采用帶有 C

15、S-Hydril 或PH-6工具接頭的 2 3/8英寸油管作為鉆柱。PH-6接頭比 CS-Hydril 接頭抗扭強(qiáng)度高，這在磨銃階段中有好處，但它的內(nèi)徑 較小，大多數(shù)儀器不能通過(guò)。為此，可使用變徑鉆桿，在曲線(xiàn)段和水平段用2 2/3英寸并帶有 CS-Hydril接頭的鉆柱，在直井段使用2 7/8英寸的鉆桿。在較大尺寸井眼或深井中鉆短半徑水平井，可使用常規(guī)鉆機(jī)或配套鉆具。2、井下馬達(dá)短半徑水平井的造斜率一般都很高，需要采用特殊結(jié)構(gòu)的井下馬達(dá)才能滿(mǎn)足設(shè) 計(jì)要求。常用的井下馬達(dá)有大角度的單彎或雙彎馬達(dá)以及校接馬達(dá)。進(jìn)入80年代，短半徑水平井受到世界各國(guó)的廣泛重視，相繼開(kāi)發(fā)了新的鉆井系統(tǒng)，普遍的做法是將

16、用于中、長(zhǎng)半徑水平井的螺桿馬達(dá)引入了短半徑水平系統(tǒng)的研究之中。典型的公 司有 Eastman Christenson 公司、 Preussag 公司、 Anadrill schlumberger 公司。并相繼研 制出了與之配套使用的柔性有線(xiàn)隨鉆和柔性MWD得水平段長(zhǎng)度達(dá)到 400m在薄油層、復(fù)雜斷塊和小區(qū)塊油藏中發(fā)揮了積極的作用，促進(jìn)了套管開(kāi)窗側(cè)鉆鉆短水平井的發(fā)展。Eastman Christenson公司的較接螺桿馬達(dá)系統(tǒng)，可以鉆曲率半徑為 12-15m的短半徑水平井。其工具特點(diǎn)是把在中半徑水平井內(nèi)使用很有效的容積式鉆井液馬達(dá)長(zhǎng)度縮短到1m,并用專(zhuān)利的萬(wàn)向接頭錢(qián)接起來(lái)，造斜段用一節(jié)馬達(dá)，穩(wěn)斜

17、段用兩節(jié)馬達(dá)，鉆頭、近鉆頭穩(wěn)定器 和成向接頭穩(wěn)定器構(gòu)成決定曲率半徑的三個(gè)接觸點(diǎn)，配單彎或雙彎的外殼，造斜率可達(dá)4.8 /m。有120.65mm和95.25mn 兩種規(guī)格，可供 177.8mm和139.7mm套管內(nèi)側(cè)鉆短水平 井使用。Pneussag公司的校接馬達(dá)系統(tǒng)。該系統(tǒng)與Eastnman Christenson 公司校接馬達(dá)系統(tǒng)主要不同點(diǎn)在于造斜段總成的結(jié)構(gòu)。它主要由旋轉(zhuǎn)的內(nèi)驅(qū)動(dòng)管和不旋轉(zhuǎn)的外校接管兩部分組成。旋轉(zhuǎn)內(nèi)驅(qū)動(dòng)管內(nèi)鎧裝有膠管，既可在一定角度內(nèi)彎曲，又可循環(huán)鉆井液。不旋轉(zhuǎn)的錢(qián)接外管 可單向彎曲一定角度而不發(fā)生方位變化，既可按井眼軌跡彎曲，不可向鉆頭傳遞轉(zhuǎn)壓。鉆頭、近鉆頭穩(wěn)定器墊塊及

18、單身彎曲較接接頭穩(wěn)定器構(gòu)成決定曲率半徑的3個(gè)接觸點(diǎn)，不配備彎外殼（或彎接頭）。有120.65mm和171.45mm兩種規(guī)格，可供177.8mm和244.5mm套管內(nèi) 側(cè)鉆短半徑水平井。Anadrill schlumberger公司的校接馬達(dá)系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由短螺桿馬達(dá)、上下較接頭及造斜段總成組成。造斜段總成主要由近鉆頭穩(wěn)定器壓力驅(qū)動(dòng)的活塞和可調(diào)直徑穩(wěn)定器構(gòu)成， 其中可調(diào)直徑穩(wěn)定器在鉆臺(tái)上可以調(diào)整直徑，壓力驅(qū)動(dòng)的活塞在鉆井液柱壓力作用下外凸塊 的外凸程度不同。這樣在造斜與穩(wěn)斜施工時(shí)只用一根鉆具即可滿(mǎn)足要求。共有兩種規(guī)格3種造斜率，用于 177.8mm套管內(nèi)鉆的 120.65mm鉆頭，造斜率 2.

19、43 /m；用于 139.7mm套 管內(nèi)側(cè)鉆的88.9mm鉆頭，造斜率為2.66 /m。3、測(cè)量?jī)x器短半徑水平井的高造斜率，采用常規(guī)儀器難以通過(guò)井下鉆柱，必須使用小尺寸或柔性連接的測(cè)斜儀。斯佩里森（Sperry-Sun ）公司在以發(fā)展測(cè)量?jī)x器為主的基礎(chǔ)上已轉(zhuǎn)為提供定向井與水平 井鉆井全面服務(wù)，其生產(chǎn)規(guī)模及利潤(rùn)就今年在全球范圍內(nèi)可于各大公司抗衡，該公司段半徑水平井技術(shù)也處于領(lǐng)先地位，目前生產(chǎn)井主要集中在加拿大北部和俄羅斯部分油田，總體水平仍以測(cè)量?jī)x器見(jiàn)長(zhǎng)，該公司的MWD ESS電子采用了與貝克休斯基本相同的柔情連接方式，最大特點(diǎn)是下井脈沖發(fā)生器本體和探管本身尺寸較小，在變型為小井眼儀器和短半徑水

20、平儀器時(shí)，不許另彳T設(shè)計(jì)，只是將蘑菇頭、孔板和渦輪發(fā)電機(jī)的定子、 轉(zhuǎn)子改造為何是的尺寸即可，節(jié)約了大量的配套費(fèi)用。吉?dú)W.靈克公司（Geolink ）也是一家以測(cè)量?jī)x器見(jiàn)長(zhǎng)的公司，該公司成立于1988年，是由一批高級(jí)技術(shù)人員組成的高技術(shù)小公司，其生產(chǎn)的無(wú)限歲鉆測(cè)斜儀已銷(xiāo)售到三十多個(gè)國(guó) 家和公司，其 MWD品上海目前世界上最短，下井結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單、操作最容易和需要維修設(shè)備最少的無(wú)線(xiàn)隨鉆測(cè)斜儀，價(jià)錢(qián)僅為大公司的50說(shuō)右，該儀器是目前世界上唯一商業(yè)化的可覆蓋長(zhǎng)、中、短半徑造斜率范圍的無(wú)限隨鉆測(cè)斜儀，在不作任何改井的前提下，由于其被青 銅外筒和脈沖發(fā)生氣留有彎曲余量，可以滿(mǎn)足18m曲率半徑水平井曲率井段和水

21、平井段的測(cè)量要求。且該公司是唯一一家加接、測(cè)量并達(dá)到商業(yè)化的程度。4、開(kāi)窗側(cè)鉆工具開(kāi)窗側(cè)鉆工具有兩種。一種是套管鍛銃器，它的工作原理是利用銃刀將套管鍛 銃一定井段，然后填井側(cè)鉆；另一種是斜向器，采用非磁性類(lèi)儀器定向直接將斜向 器坐封在套管上，利用特殊工具開(kāi)窗側(cè)鉆。5、鉆井用液力加壓器鉆井用液力加壓器是通過(guò)鉆井液的液壓力產(chǎn)生鉆壓，開(kāi)泵時(shí)，液力加壓器使下 部井底鉆具組合與鉆柱的其余部分相分離，以便提供一個(gè)恒定的、可控的鉆壓，減 少軸向振動(dòng)和沖擊。液力加壓器能夠解決短半徑水平井的鉆井加壓難題，提高機(jī)械鉆速和鉆頭使用壽命，改善施工條件和減少井下事故。四、勝利油田短半徑水平井鉆井技術(shù)一、剖面設(shè)計(jì)1、短半

22、徑水平井只要油藏工程允許，且目的層之上無(wú)水層或復(fù)雜地層時(shí)，結(jié)合國(guó)內(nèi)實(shí)際情況，水平井施工應(yīng)采用中短半徑，即曲率半徑選擇在 4050m為宜，不宜選擇國(guó)外的1822m,更不必高超短半徑 井（12m）水平井。從現(xiàn)場(chǎng)角度講，過(guò)分短的曲率半徑，施工難度過(guò)大，幾乎沒(méi)有回旋余地，井眼軌 跡略有失控則需填井重鉆，損失重大。2、適宜的造斜率造斜率的選擇，是滿(mǎn)足曲率半徑要求的關(guān)鍵 ，按國(guó)家“九五”重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目的要求，只要達(dá) 到造斜率13 /m即視為短半徑（國(guó)外39 Zm）o實(shí)踐證明，造斜率13 /m的短 半徑井水平井是經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)妥的實(shí)施方案。3、三段制井身剖面設(shè)計(jì)應(yīng)留有余地井身剖面的選擇，實(shí)際是造斜率的優(yōu)化。盡管短半

23、徑水平井斜井段（造斜段）較短，考慮到現(xiàn)場(chǎng)施工中增斜井段較接馬達(dá)的不穩(wěn)定性或初始不穩(wěn)定性、地層因素的不確定性、施工操作 的不規(guī)范性，應(yīng)在井身剖面的設(shè)計(jì)六有調(diào)整余地。目前 ，的短半徑水平井井身剖面的設(shè)計(jì)以三 段制為最佳選擇。即：第一增斜率造斜率1。1.5。/m,第三增斜段（并進(jìn)入靶點(diǎn)）造斜率為22.25 Zm,中間段（調(diào)整段）設(shè)計(jì)造斜率1 Zm左右。4、避開(kāi)三維井身剖面嚴(yán)格講，三維井身剖面不適合短半徑水平井，因?yàn)樵谙喈?dāng)短而造斜旅又高的斜井段中進(jìn)行較大的方位調(diào)整往往是不現(xiàn)實(shí)的，甚至不可能，在水平段更是如此。為此，要求在進(jìn)入造斜點(diǎn)前，直至鉆完水平段，整體剖面一直保持二維剖面。即使該井需要調(diào)方位而出現(xiàn)三

24、維軌跡時(shí)，也要在造斜點(diǎn)之前完成，還必須注意所調(diào)方位量不能太大（如0.1。0.2。/m）。5、校準(zhǔn)老井?dāng)?shù)據(jù)由于老井的電測(cè)完井?dāng)?shù)據(jù)往往不精確（受儀器精度所限）,不能作為設(shè)計(jì)的依據(jù)。因此，老 井在套管開(kāi)窗設(shè)計(jì)前，需要先進(jìn)行陀螺（SRO或BOSSM率）測(cè)井，用以精確校核原井眼的井斜、 方位、磁場(chǎng)強(qiáng)度等數(shù)據(jù)。以此為基礎(chǔ)，再做側(cè)鉆短半徑井身剖面設(shè)計(jì)。特別指出的是，陀螺測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)于老井的完井電測(cè)數(shù)據(jù)差別往往非非常大。這種情況下，結(jié)合的油藏設(shè)計(jì)條件，原定采用老井套管開(kāi)窗側(cè)鉆短半徑水平靜之方案就不一定或根本不可能實(shí)現(xiàn)，從而引出三種情況：（1）可鉆短半徑水平井；（2）只適宜鉆長(zhǎng)、中半徑水平井；（3）只可鉆側(cè)鉆定向斜

25、井（軌跡誤差過(guò)大）。6、校正磁場(chǎng)參數(shù)短半徑水平井鉆井是一項(xiàng)精細(xì)工程，為準(zhǔn)確中靶，要求井眼軌跡設(shè)計(jì)必須精確，還需考 慮如下磁場(chǎng)參數(shù)的較正：（1）磁場(chǎng)強(qiáng)度；（2）近期的磁偏角;（3）大地子午線(xiàn)收斂角。二、套管開(kāi)窗側(cè)鉆1、對(duì)于深井、硬地層，宜使用造斜器、利用 窗銃進(jìn)行套管 窗側(cè)鉆。它有開(kāi)窗位置準(zhǔn)確、 側(cè)鉆成功率高（要求斜向器錨定牢固）的優(yōu)點(diǎn)，但測(cè)量?jī)x器受干擾，初始定向難，有時(shí)要使用陀 螺單點(diǎn)，井眼高邊定向（誤差稍大）。2、對(duì)于淺井、軟地層，宜使用段銃方式，利用段銃刀具將套關(guān)銃掉 1020m,然后注入泥塞， 采用造斜馬達(dá)側(cè)鉆。其優(yōu)點(diǎn)是可以克服磁干擾，儀器定向方便，但當(dāng)水泥硬度不及地層時(shí)，側(cè)鉆 電易滑移

26、，影響井眼軌跡控制。總之，開(kāi)窗處應(yīng)滿(mǎn)足：（1）套管外水泥環(huán)封固良好；（2）套管處無(wú)扶正器；（3）井斜角、方 位角對(duì)剖面有利。三、鉆井方式與鉆具組合1、鉆井方式出于對(duì)鉆具強(qiáng)度及高造斜率井眼軌跡控制的考慮，短半徑水平段宜以滑動(dòng)鉆進(jìn)為主、旋 轉(zhuǎn)鉆進(jìn)為輔的方式進(jìn)行，旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)多為有效傳遞鉆壓、消除摩阻、劃眼等。但理論計(jì)算和現(xiàn) 場(chǎng)實(shí)踐證明，中短半徑水平井允許使用轉(zhuǎn)盤(pán)鉆進(jìn)。2、鉆具組合（1）用無(wú)磁承壓鉆干替代加壓鉆鋌，同時(shí)也替代了無(wú)磁鉆鋌。（2）用PH雙級(jí)密封扣油管代替普通鉆桿置于斜井段、水平段。（3）造斜點(diǎn)一下所有轉(zhuǎn)換接頭均應(yīng)專(zhuān)門(mén)車(chē)制相應(yīng)高鋼級(jí)PH6雙級(jí)密封扣。（4）鉆進(jìn)水平段時(shí)，為施加鉆壓需接倒置鉆具，

27、一般以鉆鋌或加重鉆桿接于直井段。（5）每趟鉆都要用隨鉆震擊器。鉆進(jìn)（）139.7mm井眼時(shí)鉆具組合：（）120118mmt占頭+（）89mm井下馬達(dá)+（）73mm磁承 壓鉆桿+MWD/YST+ 73mmPH油管 +（）89mnM鋌 +（）73mm占桿 +（f）73mmB擊器。鉆井4 177.8mm井眼時(shí)的鉆具組合： （）150mmr（）152mm鉆頭+（）89mm無(wú)磁承壓鉆桿 +MWD/YST+ 89mmPH觸管 +（）120mmi占鋌 +（）89mnM桿 +（）89mnjR擊器。四、井眼軌跡控制1、造斜馬達(dá)的匹配短半徑水平井剖面控制，應(yīng)十分重視造斜馬達(dá)造斜率與剖面曲線(xiàn)精確匹配。施工中不允許用

28、試鉆做法，因?yàn)樵诙潭煨甭矢叩木壑校?若工具于造斜率不匹配，極易導(dǎo)致剖面脫軌， 從而造成填井重鉆。對(duì)于井下動(dòng)力馬達(dá)，掌握其造斜率，除用公式計(jì)算外，還要根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)， 兩者具有很強(qiáng)的互補(bǔ)性。2、錢(qián)接式動(dòng)力馬達(dá)的局限性當(dāng)用錢(qián)接式動(dòng)力馬達(dá)調(diào)整方位時(shí)，因其校接結(jié)構(gòu)，具有時(shí)節(jié)效應(yīng)，功能不盡人意，遠(yuǎn)不 及彎外殼動(dòng)力馬達(dá)。尤其在短半徑水平井中，在高造斜率的斜井段，方位更不易調(diào)整，若必 須進(jìn)行方位調(diào)整，應(yīng)考慮改用彎外殼動(dòng)力馬達(dá)。同時(shí)，較接馬達(dá)一旦鉆遇地質(zhì)斷層，會(huì)順層 面漂移，造成井斜、方位失靈。3、應(yīng)用常規(guī)動(dòng)力馬達(dá)結(jié)合我國(guó)實(shí)際，中短半徑水平井施工的井下動(dòng)力馬達(dá)，不一定非要使用國(guó)外引進(jìn)的較接 式動(dòng)力馬達(dá)，完全可以采用國(guó)產(chǎn)常規(guī)彎外殼井下動(dòng)力馬達(dá)。實(shí)踐證明既經(jīng)濟(jì)又有效。國(guó)產(chǎn)彎 外殼動(dòng)力馬達(dá)實(shí)際通過(guò)的井眼尺寸見(jiàn)表 3。表3國(guó)產(chǎn)彎外殼動(dòng)力馬達(dá)實(shí)際所通過(guò)的井眼尺寸套管尺寸（mm彎外殼動(dòng)力馬達(dá)角度下入井號(hào)（勝利油田）(f) 139.7()95mnX 2.75 單彎4 95mm 3 單彎4 95mm 1.75 X 1 雙彎梁 11-23CP1河 90-CP1盤(pán) 40-41CP1()177.84 95mm 3 單彎3 120mnX 3.5 單彎濱占40-CP16（