径向钻孔介绍2PPT.ppt

胜利工程公司钻井院,径向钻孔技术,2016,年,4,月,钻井工艺研究院,汇报内容,一、径向钻孔技术现状,二、径向钻孔技术研究进展,三、,径向钻孔技术应用情况,四、径向钻孔施工工艺,一、径向钻孔技术现状,径向钻孔技术,是在油气井的油层套管内直接钻出小直径水平井的技术。,套管内径向钻孔技术可有效解决低渗透油藏、边际油藏、近水油藏开采难度大、成本高、作业时间长、采收率低以及近井带污染、地层伤害导致油层通道堵塞和注水井注水没有方向性、注水效果差以及某些井无法实施压裂增产措施等问题。,技术指标,适用井斜,0-30,；,地层喷射进尺最深达,100m,，,套管孔直径,27mm,，喷射直径,50-100mm的井眼,；,适用环境温度小于,125,；,适用地层：中硬以下地层。,技术适用性,一、径向钻孔技术现状,加拿大,Penetrators,公司,油管,循环阀,固定锚,过滤器,控制短节,马达,地层钻孔装置,套管磨铣装置,1990,年，径向钻孔技术开始在现场应用；,1993,年，推出了喷嘴固定喷射的升级产品；,2000,年后开发了机械射孔工具,PeneDrill,，该技术可以代替传统的射孔技术,;,目前最新产品为,MaxPERF,，钻孔直径,17mm,，深度达到,1.8m,左右。,一、径向钻孔技术现状,美国,ICT,公司,水力深穿透,ICT,公司开发,JetDrill,水力喷射钻孔技术；,利用冲头冲击实现套管开窗；,利用高压水力喷射破岩技术实现水平喷射钻孔；,在地层中喷射出孔径,25mm,左右，深度,2m,的孔眼。,一、径向钻孔技术现状,2004,年开展径向钻孔技术服务；,套管孔直径,25.4mm,，喷射直径,50mm,的井眼，最大长度,100m,；,已在全球,27,国家应用，完成了,1455,口井，,7632,个孔。,Radial Drilling Services,（,RDS,）公司,一、径向钻孔技术现状,Buckman Jet drilling,公司,RadJet,公司,WES Technologies,LLC,其它公司,一、径向钻孔技术现状,国内技术现状,1992,年，大庆油田与美国,ICT,公司合作开发，定名为,JetDrill,系统。,2000,年开始，在大庆、辽河、江汉、吐哈等油田，开展了试用与推广的工作，已先后作业了,10,余口井。,一、径向钻孔技术现状,国内技术现状,近几年以来，国内多家公司先后引进国外技术，如天津波特耐尔,(,新高地,),、上海宏睿,(WES),、烟台艾迪士,(RDS),、安东石油等公司，在国内各油田开展径向钻孔技术服务。,一、径向钻孔技术现状,江汉石油机械研究所,1987-2001,超短半径水平井,;,2005-2010,水力深穿透技术,;,2009-,至今 径向钻孔技术,;,正在研究,139.7,套管径向钻孔技术。,国内技术现状,一、径向钻孔技术现状,国内技术现状,胜利钻井院,自,2010,年开始了套管内径向钻孔技术的研究工作，取得了一定的研究进展,;,完成了,7”,套管径向钻孔技术研发，在胜利油田金,17-1,井进行了现场应用,。,2012,年底开始进行,5-1/2”,套管径向钻孔技术研究，并先后进行了,6,口井的现场应用，地层喷射进尺最深达到,100m,。,一、径向钻孔技术现状,汇报内容,一、径向钻孔技术现状,二、径向钻孔技术研究进展,三、,径向钻孔技术应用情况,四、径向钻孔施工工艺,关键技术：,套管开窗,+,水力喷射,套管开窗技术，即将套管钻透,可采用,钻头钻孔方式,、冲击开窗方式和磨料喷射方式。,在地层中钻小直径水平井,机械钻孔、,水力喷射方式,二、径向钻孔技术研究进展,地面装备：,地面高压泵组、连续管系统、油井作业设备；,井下工具：,转向定位工具系统、套管钻孔工具系统、水力喷射钻孔工具等；,辅助设备：,电磁,-,伽马校深 仪器、陀螺测量仪器。,二、径向钻孔技术研究进展,转向定位技术及工具,坐键,转向器,油管锚,套管,油管,作用：,定位、国定、转向,组成：,油管锚、转向器、方位测量坐键,二、径向钻孔技术研究进展,作用：,套管钻孔,组成：,驱动螺杆、万向轴和钻头等。,连续管,螺杆,万向轴,钻头,套管钻孔技术及工具,二、径向钻孔技术研究进展,连续管,螺杆,万向轴,钻头,万向轴,套管钻孔技术及工具,传钻压、扭矩转向。,采用十字轴结构，优化万向轴短节的长径比，获得最佳转向半径，降低万向轴与转向器轨道磨阻。,二、径向钻孔技术研究进展,钻头,套管钻孔技术及工具,问题：,钻头转动不稳定，钻头崩刃；钻透套管时，钻头憋钻严重，螺杆制动，直至钻头断裂。,解决办法：,设计了多种类型的钻头进行了试验，最终使用自己设计的一种,定心切削钻头,，解决了套管钻孔的难题。,二、径向钻孔技术研究进展,套管钻孔试验,转向器与万向轴匹配试验,对套管钻孔工具与转向定位工具进行了匹配试验。通过试验得到了转向器与万向轴的配合尺寸，保证万向轴可以在转向器内正常工作。,二、径向钻孔技术研究进展,钻孔试验,钻头：,双刃、四刀刃、硬质合金钻头、工具钢钻头、中心钻钻头等，,试验,100,多次,；,参数：,采用多种参数（钻压、转速）；,结果：,转速,150-,200r/m,，钻压,60-80,公斤，钻穿,N80,、,P110,套管需要,10,-20,分钟,。,套管钻孔试验,二、径向钻孔技术研究进展,钻孔试验,套管钻孔试验,二、径向钻孔技术研究进展,水力喷射钻进技术及工具,作用：,地层喷射钻进,组成：,高压软管、喷头,二、径向钻孔技术研究进展,喷头,要求：破岩能力、自进能力。,设计：喷孔数量、喷距、等速核覆盖面积、角度等；,类型：单孔喷头、多孔喷头、旋流喷头、旋转喷头等多种类型的喷头。,水力喷射钻进技术及工具,二、径向钻孔技术研究进展,喷射破岩与钻进试验,系统压耗测试,目的：,测试高压软管及接头压降，以确定径向钻孔水力喷射系统的总体压耗情况，配备合适的地面泵组。,条件：,试验用内径,6mm,高压软管及相对应的压接接头（内径,3mm,）。,二、径向钻孔技术研究进展,喷头自进试验,目的：,为了试验喷头的自进能力。,结果：,在压力,3,0MPa，,3,0L/min排量条件下，在喷射钻头的牵引下，高压软管能够前进,60m,以上,。,喷射破岩与钻进试验,二、径向钻孔技术研究进展,破岩试验,喷头类型：,喷头有前单孔后多孔，前后多孔、带旋流等多种类型。,结果：,综合考虑排量、压力、喷射效率等因素，,多孔喷头较适合用于地层喷射钻进。,喷射破岩与钻进试验,二、径向钻孔技术研究进展,与国外技术对比,序号,厂家,连续油管参数,施工工序,喷射排量,m,3,/h,（最大）,泵出口喷射压力,MPa,（最大）,喷射时连续油管损耗,MPa,备注,1,上海宏睿,12.7mm,，,3500m,先磨铣套管,后直接喷射水泥环和地层,1.2,55,40,2,天津波特耐尔,12.7mm,，,3500m,先磨铣套管,后直接喷射水泥环和地层,1.2,55,40,早期引进技术,19mm,，,3200m,先磨铣套管,再磨铣水泥环,最后喷射地层,2.2,56,14,改进技术后,3,烟台艾迪士,12.7mm,，,3400m,先磨铣套管,后直接喷射水泥环和地层,0.7,56,31,4,江汉机械研究所,25.4mm/38.1,，,2000m,先磨铣套管,后直接喷射水泥环和地层,10.8,65,12/6,未进入现场,5,中海油,31.75 mm/38.1 mm,先磨铣套管,后直接喷射水泥环和地层,1.8,31,/,6,胜利钻井院,25.4mm,一趟钻磨铣套管、水泥环,后直接喷射地层,3.7,60,17,二、径向钻孔技术研究进展,汇报内容,一、径向钻孔技术现状,二、径向钻孔技术研究进展,三、,径向钻孔技术应用情况,四、径向钻孔施工工艺,完成了,7,口井现场应用,序号,井号,井段（,m,）,钻孔数量,/,深度范围,增液效果,(m,3,),钻孔前,产液量,钻孔后,产液量1,纯,6-,更,16,2299.3-2318.4,6,孔,/65-100m,4,8,2,河,86-,斜,65,2023.6-2028.8,6,孔,/45-100m,9.3,（邻井）,10.3,3,河,86-,斜,66,2089.9-2096.1,6,孔,/100m,4.2,4,排,612-4,292.3-296.5,6,孔,/62.4-90.4m,9.7,（前一周期）,11.5,5,河,86-,斜,73,1998.6-2004.6,6,孔,/65-90m,12.3,6,滨,4-1-,斜,118,1583.4-1589,6,孔,/30-50m,5.9,7,夏,52-236,2932-299112,孔,/50-100m,22.8,三、径向钻孔技术应用情况,技术趋于成熟，能够满足了工程应用的技术要求，施工时间,1,天,/,孔。,三、径向钻孔技术应用情况,完成了,7,口井现场应用,纯,6-,更,16,井基本情况,(,老井改造）,井别,油井,套管尺寸,139.7mm,完钻井深,(m),2360,套管壁厚,9.17,补心,-,套管钢级,P110,目的层井斜,直井,纯,6-,更,16,井,施工井段地质情况,施工井段（,m,）,厚 度（,m,）,渗透率,(10,-3,m,2,),孔隙度（,%,）,泥 质（,%,）,岩性,2299.3-2318.4,3.2,2.7-76.2,10.5-21.526.6-55.5,粉砂岩,(1),纯,6-,更,16,井现场试验,三、径向钻孔技术应用情况,顺序,喷射位置,（,m,）,喷射深度（,m,）,方位,1,2318.1,100,NE288,2,2313.4,65,NE288,3,2304.6,100,NE288,4,2299.7,100,NE288,5,2304.6,100,NE215,6,2318.1,100,NE215,纯,6-,更,16,井,完成情况,施工前日产液,4m,3,，投产后日产液约,8m,3,。,三、径向钻孔技术应用情况,(1),纯,6-,更,16,井现场试验,河86-斜65,井基本数据,(,新投）,井别,新投油井,套管尺寸,139.7mm,完钻井深,(m),2080,套管壁厚,9.17,补心,5.3,套管钢级,N80,目的层井斜,方位,深度,12.1,228.482010.95m,河86-斜65,井施工井段地质情况,施工井段（,m,）,厚 度（,m,）,渗透率,(10,-3,m,2,),孔隙度（,%,）,泥 质（,%,）,岩性,2023.6-2028.8,5.2,37.436,16.9,3,藻灰岩,三、径向钻孔技术应用情况,(2),河86-斜65,井现场试验,河,86-,斜,65,井完成情况,顺序,喷射位置,（,m,）,喷射深度（,m,）,方位,1,2027.64,100,NE246.32,2,2025.95,100,NE246.32,3,2024.99,60,NE246.32,4,2024.99,38,NE69,5,2025.95,45,NE69,6,2027.64,100,NE69,三、径向钻孔技术应用情况,(2),河86-斜65,井现场试验,序号,完井方式,日产油,m,3,/d,含水,%,1,常规射孔,7.4,60.5,2,水平井筛管完井,9.3,63,3,径向钻孔,10.3,21,同相带比较,河86-斜66,井基本数据,(,新投）,井别,新投油井,套管尺寸,139.7mm,完钻井深,(m),2139,套管壁厚,9.17,补心,8,套管钢级,N80,目的层井斜,方位,深度,19.74,64.9,2089m,河86-斜66,井施工井段地质情况,施工井段（,m,）,厚 度（,m,）,渗透率,(10,-3,m,2,),孔隙度（,%,）,泥 质（,%,）,岩性,2089.9-2096.1,6.2,4.723,15.392,19.558,藻灰岩,(3),河86-斜66,井现场试验,三、径向钻孔技术应用情况,河,86-,斜,66,井试验完成情况,顺序,喷射位置,（,m,）,喷射深度（,m,）,方位,1,2093.6,100,NE288,2,2092.5,100,NE288,3,2090.5,100,NE288,4,2090.5,100,NE104,5,2092.5,100,NE104,6,20936,100,NE104,三、径向钻孔技术应用情况,(3),河86-斜66,井现场试验,成功进行了,6,个孔水力径向射流施工，地层喷射长度均为,100,米。投产初期日产液,4.2,方、产油,0.7,方，目前,日产液,2.7,方、产油,0.9,方，截止到,2015,年,4,月,10,日累计产液,1956,方、产油,27,方。,排,612-4,井基本数据,(,老井改造）,井别,新投油井,套管尺寸,177.8mm,完钻井深,(m),360,套管壁厚,9.19,补心,5,套管钢级,BG110H,目的层井斜,方位,深度,直井,排,612-4,井施工井段地质情况,施工井段（,m,）,厚 度（,m,）,渗透率,(10,-3,m,2,),孔隙度（,%,）,泥 质（,%,）,岩性,292.3-296.5,4.2,473.8,29.69,2.12,含砾砂岩,(4),排,612-4,井现场试验,三、径向钻孔技术应用情况,排,612-4,井完成情况,顺序,井深,m,喷射深度,m,方位,1,296.08,74.5,NE251.4,2,296.08,90.4,NE71.4,3,294.5,62.4,NE71.4,4,294.5,83.1,NE251.4,5,292.5,87.3,NE251.4,6,292.5,79.7,NE71.4,三、径向钻孔技术应用情况,(4),排,612-4,井现场试验,生产周期,注氮量（,m,3,),注汽量（,t),生产,天数,累液（,m,3,),累油（,m,3,),均液（,m,3,),均油（,m,3,),4,(,施工前）,30000,1200,68,618.5,250.1,9.1,3.7,5,（施工后）,20000,1200,69,794.3,291.5,11.5,4.2,对比,41.4,（增加）,2.4,（增加）,排,612-4,井水射流径向钻孔施工前、后两周期生产情况,河,86-X73,井基本数据,(,新投）,井别,新投油井,套管尺寸,139.7mm,完钻井深,(m),1646,套管壁厚,9.17,补心,5.25,套管钢级,N80,最大井斜方位深度,20.52,321.22,1123.08m,目的层井斜方位深度,12.92,316.35,1590.6m,河,86-X73,井施工井段地质情况,施工井段（,m,）,厚 度（,m,）,渗透率,(10,-3,m,2,),孔隙度（,%,）,泥 质（,%,）,岩性,1998.6-2004.6,6,66.224,18.05,10.17,藻灰岩,(5),河,86-X73,井,现场试验,三、径向钻孔技术应用情况,河,86-X73,井完成情况,施工过程由于地层不均质，岩性出现变化导致喷射深度无法达到,100m,。投产初期日产夜,12.3,方、产油,2.9,方，目前日产夜,12,方、产油,1.8,方，截止到,2015,年,4,月,10,日累计产液,1363,方、产油,201,方。,顺序,井深,m,喷射深度,m,方位,1,2002.59,73,NE181,2,2001.63,78,NE181,3,2000.56,82,NE181,4,2000.56,65,NE2,5,2001.63,91,NE2,6,2002.59,85,NE2,三、径向钻孔技术应用情况,(5),河,86-X73,井,现场试验,滨,4-1-X118,井基本数据,(,新投）,滨,4-1-X118,井施工井段地质情况,施工井段,m,厚 度,m,渗透率,(10,-3,m,2,),孔隙度（,%,）,泥 质（,%,）,岩,性,1583.4-1585,1.6,19.926-60.055,21.791-24.872,29.529-8.508,砂岩,1585.7-1589,3.3,41.080-22.586,24.082-22.195,29.164-29.665,井别,新投油井,套管尺寸,139.7mm,完钻井深,(m),2053,套管壁厚,9.17,补心,5.25,套管钢级,N80,最大井斜方位深度,13.3,268.62,1760.26m,目的层井斜方位深度,11.2,275,2000.5m,(6),滨,4-1-X118,井,现场试验,三、径向钻孔技术应用情况,滨,4-1-X118,井完成情况,投产后日产液,5.9,方,/,天，含水约,10%,，与同层位邻井,B4-1-120,井（初期产液,3,方,/,天、含水,16%,）相比较，,液量增加了近一倍。,顺序,井深,m,喷射深度,m,方位,1,1593.54,30,NE16.5,2,1589.69,45,NE16.5,3,1584.99,25,NE16.5,4,1583.38,45,NE193.5,5,1585.65,50,NE193.5,6,1592.11,35,NE193.5,三、径向钻孔技术应用情况,(6),滨,4-1-X118,井,现场试验,夏,52-236,井基本数据,(,新投）,夏,52-236,井施工井段地质情况,施工井段,m,厚 度,m,渗透率,(10,-3,m,2,),孔隙度（,%,）,泥 质（,%,）,岩,性,2932-2991,1.6,7.4-71.3X10,-3,16,22,9,23,砂岩,井别,新投油井,套管尺寸,139.7mm,完钻井深,(m),3080,套管壁厚,9.17,补心,5.1,套管钢级,N80,最大井斜方位深度,2.5,116.0,635.0m,目的层井斜方位深度,直井,(7),夏,52-236,井,现场试验,三、径向钻孔技术应用情况,夏,52-236,井完成情况,投产后,初期日产液约,22.8,方,/,天。,顺序,井深,m,喷射深度,m,方位,1,2937,50,NE21,2,2932.6,50,3,2990.2,100,NE,32,4,2988.6,100,5,2937,50,NE,47,6,2932.6,50,7,2937,50,NE,201,8,2932.6,50,9,2990.2,100,NE,212,10,2988.6,100,11,2937,50,NE,227,12,2932.6,50,三、径向钻孔技术应用情况,(7),夏,52-236,井,现场试验,汇报内容,一、径向钻孔技术现状,二、径向钻孔技术研究进展,三、,径向钻孔技术应用情况,四、径向钻孔施工工艺,地面设备配套,序号,名称,参数,1,排量,0-90L/min,2,压力,0-70MPa,3,连续油管作业能力,小于,4000m,4,连续油管尺寸,外径,38mm5,连续油管最高工作压力,70MPa,径向钻孔地面装备技术参数表,四、径向钻孔施工工艺,井下工具的配套,四、径向钻孔施工工艺,钻孔设计与施工方案制定,施工井基本情况；,径向钻孔钻孔设计；,制定施工方案。,施工前，作业队立作业井架、安装防喷器；,进行洗井，并用通径规通井；,将油管清洗干净，通径。,油井准备,喷射液准备,地层喷射液为清水或地层过滤水等，地层喷射液共约,30m,3,-40,m,3,。,四、径向钻孔施工工艺,施工工艺,提出油管、通洗井,将转向定位工具下入预定井深,下入喷射钻进工具,重复各步骤,下入陀螺仪器定位、工具锚定,下入套管钻孔工具钻孔,起出套管钻孔工具,起出喷射钻进工具,四、径向钻孔施工工艺,敬 请 专 家 批 评 指 正！,谢谢！,