2006國(guó)內(nèi)外井下作業(yè)新技術(shù)進(jìn)展PPT課件

1、2021/7/231國(guó)內(nèi)外井下作業(yè)新技術(shù)進(jìn)展李李 根根 生生中國(guó)石油大學(xué)（北京）石油天然氣工程學(xué)院中國(guó)石油大學(xué)（北京）石油天然氣工程學(xué)院CNPCCNPC鉆井工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室高壓水射流研究室鉆井工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室高壓水射流研究室20062006年年9 9月月2222日，昆明日，昆明2006年全國(guó)井下作業(yè)技術(shù)交流會(huì)2021/7/232提 綱第一章第一章 特殊工藝井概述特殊工藝井概述第二章第二章 水平井作業(yè)技術(shù)水平井作業(yè)技術(shù)第三章第三章 全過(guò)程欠平衡作業(yè)全過(guò)程欠平衡作業(yè)第四章第四章 不壓井作業(yè)技術(shù)不壓井作業(yè)技術(shù)第五章第五章 連續(xù)管與微小井眼作業(yè)連續(xù)管與微小井眼作業(yè) 第六章第六章 可膨脹管技術(shù)可膨脹管技術(shù)第

2、七章第七章 高壓水射流增產(chǎn)作業(yè)高壓水射流增產(chǎn)作業(yè) 國(guó)內(nèi)外井下作業(yè)新技術(shù)進(jìn)展國(guó)內(nèi)外井下作業(yè)新技術(shù)進(jìn)展2021/7/233水平井水平井20430口口最大水平段達(dá)最大水平段達(dá)6118米米多底井總水平段長(zhǎng)度達(dá)到多底井總水平段長(zhǎng)度達(dá)到11342米米大位移井最大位移大位移井最大位移10728米米50s60s70s80s90s2000+第一章第一章 特殊工藝井概述特殊工藝井概述一 概述2021/7/234Highly sophisticated directional drilling systems are able to probe below the surface even horizontally

3、 and for extended distances to reach prospective oil and gas reservoirs in less time and with more reliability.美國(guó)高精度定向鉆井系統(tǒng)可以用更少的時(shí)間更可靠地探測(cè)到地下油氣儲(chǔ)集層：定向鉆井、水平鉆井、大位移鉆井、爪型（輻射）鉆井和多分支鉆井。 第一章第一章 特殊工藝井概述特殊工藝井概述2021/7/235二二 水平井水平井水平井水平井井斜角等于或接近于井斜角等于或接近于900的井眼。的井眼。近年來(lái)，水平井鉆井成本已降至直井的近年來(lái)，水平井鉆井成本已降至直井的1.52.0倍，有的甚至倍，

4、有的甚至只是直井的只是直井的1.2倍，而水平井產(chǎn)量是直井倍，而水平井產(chǎn)量是直井48倍。倍。根據(jù)水平井造斜段造斜率的不同，根據(jù)水平井造斜段造斜率的不同， 水平井可分為五種類(lèi)型：水平井可分為五種類(lèi)型： 1.長(zhǎng)曲率半徑水平井：長(zhǎng)曲率半徑水平井： （2 0 6 0）/30m，R280m2.中曲率半徑水平井：中曲率半徑水平井： （6 0 20 0）/30m，R=85 280m3.中短曲率半徑水平井：（中短曲率半徑水平井：（30 70 ）/30m， R=10 80m4.短曲率半徑水平井：短曲率半徑水平井： （90 ）/30m，R=1 10m5.超短半徑徑向水平井：超短半徑徑向水平井： R1m第一章第一章

5、特殊工藝井概述特殊工藝井概述2021/7/236截止截止2003年為止，年為止，美國(guó)、加拿大和美國(guó)、加拿大和世界其他國(guó)家所世界其他國(guó)家所鉆的水平井?dāng)?shù)及鉆的水平井?dāng)?shù)及美國(guó)鉆機(jī)動(dòng)用美國(guó)鉆機(jī)動(dòng)用2003年年3月月美美國(guó)國(guó)在在用用鉆鉆機(jī)機(jī)分分布布比比例例定向井鉆機(jī)數(shù)26%水平井鉆機(jī)數(shù)6%直井鉆機(jī)數(shù)68%第一章第一章 特殊工藝井概述特殊工藝井概述2021/7/2370 02 2 0 04 4 0 06 6 0 08 8 0 01 1 0 0 0 01 1 2 2 0 01 1 4 4 0 01 1 6 6 0 01 1 8 8 0 02 2 0 0 0 0 0 02 2 0 0 0 0 1 12 2 0

6、 0 0 0 2 22 2 0 0 0 0 3 32 2 0 0 0 0 4 4中中 石石 油油 、 中中 石石 化化 、 勝勝 利利 油油 田田 水水 平平 井井 數(shù)數(shù) 量量 對(duì)對(duì) 比比 （ 口口 ）中中 石石 油油 口口中中 石石 化化 口口勝勝 利利 油油 田田 口口圖圖1 20011 200120052005年中石油水平井鉆井?dāng)?shù)量年中石油水平井鉆井?dāng)?shù)量水平井口數(shù)第一章第一章 特殊工藝井概述特殊工藝井概述2021/7/238第一章第一章 特殊工藝井概述特殊工藝井概述2021/7/239三三 多分支井多分支井多分支井技術(shù)起源于多分支井技術(shù)起源于2020世紀(jì)世紀(jì)5050年代，多分支井可年代，

7、多分支井可以更多地暴露儲(chǔ)層和增加產(chǎn)量，以更多地暴露儲(chǔ)層和增加產(chǎn)量，在單一的儲(chǔ)層采用在單一的儲(chǔ)層采用多分支井能提高儲(chǔ)層的泄油效率。多分支井能提高儲(chǔ)層的泄油效率。擴(kuò)大與儲(chǔ)層的接擴(kuò)大與儲(chǔ)層的接觸面積，增加油井的產(chǎn)能，觸面積，增加油井的產(chǎn)能，減少開(kāi)發(fā)油田所需井?dāng)?shù)，減少開(kāi)發(fā)油田所需井?dāng)?shù)，也可在不同的方向鉆分支井眼，也可在不同的方向鉆分支井眼，高效開(kāi)發(fā)多個(gè)儲(chǔ)層。高效開(kāi)發(fā)多個(gè)儲(chǔ)層。 第一章第一章 特殊工藝井概述特殊工藝井概述2021/7/2310分支水平井幾何形狀分支水平井幾何形狀-委內(nèi)瑞拉委內(nèi)瑞拉Petrozuata第一章第一章 特殊工藝井概述特殊工藝井概述2021/7/2311 級(jí)別級(jí)別1:1:裸眼裸眼

8、/ /無(wú)支撐連接無(wú)支撐連接主井眼和水平主井眼和水平井眼都是裸眼段或在兩個(gè)井眼中用懸掛器懸井眼都是裸眼段或在兩個(gè)井眼中用懸掛器懸掛割縫襯管。掛割縫襯管。 級(jí)別級(jí)別2:2:主井眼下套管并固井主井眼下套管并固井, ,水平井眼或裸水平井眼或裸眼或以懸掛方式下割縫襯管。眼或以懸掛方式下割縫襯管。 級(jí)別級(jí)別3:3:主井眼下套管并固井主井眼下套管并固井, ,水平井眼下套水平井眼下套管但不固井。用懸掛器將水平尾管錨定在主管但不固井。用懸掛器將水平尾管錨定在主井眼上井眼上, ,但不固井。但不固井。 級(jí)別級(jí)別4:4:主井眼和水平井眼都下套管并注水主井眼和水平井眼都下套管并注水泥。主井眼和水平井眼在聯(lián)接處都注水泥。

9、泥。主井眼和水平井眼在聯(lián)接處都注水泥。 級(jí)別級(jí)別5:5:在連接處進(jìn)行壓力密封。在不能固在連接處進(jìn)行壓力密封。在不能固井的情況下井的情況下, ,用完井方法達(dá)到密封。用完井方法達(dá)到密封。 級(jí)別級(jí)別6:6:在連接處進(jìn)行壓力密封。在不能固在連接處進(jìn)行壓力密封。在不能固井的情況下井的情況下, ,用套管進(jìn)行密封用套管進(jìn)行密封 。 分支水平井完井分支水平井完井第一章第一章 特殊工藝井概述特殊工藝井概述2021/7/2312 各種分支井完井方式統(tǒng)計(jì)各種分支井完井方式統(tǒng)計(jì)據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全世界分支井完井共計(jì)據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全世界分支井完井共計(jì)24812481口，其中智能口，其中智能完井完井152152次，可膨脹實(shí)體

10、管次，可膨脹實(shí)體管150150次（次（3048030480米）；可膨脹篩管米）；可膨脹篩管150150次（次（4572045720米），如圖所示。米），如圖所示。 1 1 級(jí)級(jí) 1 1 2 2 0 0 0 04 4 8 8 % %2 2 級(jí)級(jí) 7 7 0 0 0 02 2 8 8 % %3 3 級(jí)級(jí) 2 2 9 9 0 01 1 2 2 % %5 5 級(jí)級(jí) 4 4 8 82 2 % %6 6 級(jí)級(jí) 1 1 5 51 1 % %4 4 級(jí)級(jí) 2 2 2 2 8 89 9 % %世界分支井完井類(lèi)型統(tǒng)計(jì)世界分支井完井類(lèi)型統(tǒng)計(jì) 第一章第一章 特殊工藝井概述特殊工藝井概述2021/7/2313大位移井開(kāi)

11、發(fā)海上油氣和從陸上開(kāi)發(fā)大位移井開(kāi)發(fā)海上油氣和從陸上開(kāi)發(fā)近海油氣田，可大大降低開(kāi)發(fā)成本。近海油氣田，可大大降低開(kāi)發(fā)成本。 挪威北海挪威北海StatfjordStatfjord油田北部，用大油田北部，用大位移井技術(shù)取代海底技術(shù)開(kāi)發(fā)方案估位移井技術(shù)取代海底技術(shù)開(kāi)發(fā)方案估計(jì)可使開(kāi)發(fā)成本至少節(jié)約計(jì)可使開(kāi)發(fā)成本至少節(jié)約1.21.2億美元。億美元。 在加利福尼亞州南部近海的在加利福尼亞州南部近海的Pt.PedernalesPt.Pedernales油田，油田，19891989年，年，UnocalUnocal公司提出運(yùn)用大位移井技術(shù)開(kāi)發(fā)該油公司提出運(yùn)用大位移井技術(shù)開(kāi)發(fā)該油田的方案，田的方案，5 5年間共鉆大位

12、移井年間共鉆大位移井9 9口，口，與原計(jì)劃建造第二座平臺(tái)相比，新方與原計(jì)劃建造第二座平臺(tái)相比，新方案的開(kāi)發(fā)成本節(jié)約案的開(kāi)發(fā)成本節(jié)約1 1億美元。億美元。 在英國(guó)在英國(guó)WytchFarmWytchFarm油田，運(yùn)用大位移油田，運(yùn)用大位移井技術(shù)（已鉆井技術(shù)（已鉆1414口）代替原計(jì)劃的人口）代替原計(jì)劃的人工島開(kāi)發(fā)方案，開(kāi)發(fā)成本可望節(jié)約工島開(kāi)發(fā)方案，開(kāi)發(fā)成本可望節(jié)約1.51.5億美元，且提前億美元，且提前3 3年生產(chǎn)。年生產(chǎn)。 大位移井是指水平位移與垂深之大位移井是指水平位移與垂深之比大于比大于2.02.0的井。的井。自自8080年代開(kāi)始在美國(guó)運(yùn)用，年代開(kāi)始在美國(guó)運(yùn)用，9090年年代得到迅速發(fā)展，主

13、要用于以較代得到迅速發(fā)展，主要用于以較少的平臺(tái)開(kāi)發(fā)海上油氣田和從陸少的平臺(tái)開(kāi)發(fā)海上油氣田和從陸上開(kāi)發(fā)近海油氣田。上開(kāi)發(fā)近海油氣田。 英國(guó)英國(guó)BPBP公司公司19991999年年7 7月在英國(guó)月在英國(guó)WytchFarmWytchFarm油田鉆的油田鉆的M16SPZM16SPZ井，水井，水平位移達(dá)平位移達(dá)10728.410728.4米，創(chuàng)下了新的米，創(chuàng)下了新的水平位移世界紀(jì)錄。水平位移世界紀(jì)錄。M16SPZM16SPZ井，井，TD11278TD11278米，米，TVD1637TVD1637米，鉆井和米，鉆井和下套管下套管123123天。天。19971997年年6 6月中國(guó)南月中國(guó)南海西江海西江24

14、243 3A14A14井的水平位移井的水平位移是是80638063米。米。 四四 大位移井大位移井第一章第一章 特殊工藝井概述特殊工藝井概述2021/7/2314國(guó)外一些大公司在大位移鉆井方面，已有相當(dāng)成國(guó)外一些大公司在大位移鉆井方面，已有相當(dāng)成熟的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。熟的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。水平位移與垂深比值大于水平位移與垂深比值大于3.0的井已超過(guò)的井已超過(guò)20口；口；水平位移超過(guò)水平位移超過(guò)4000m的井在的井在100口井以上；口井以上；水平位移超過(guò)水平位移超過(guò)6000m的井在的井在30口以上；口以上；水平位移超過(guò)水平位移超過(guò)7000m的井在的井在20口井以上；口井以上； 水平位移超過(guò)水平位移超過(guò)100

15、00m的井有的井有3口?？凇４笪灰凭夹g(shù)發(fā)展現(xiàn)狀大位移井技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀第一章第一章 特殊工藝井概述特殊工藝井概述2021/7/2315 國(guó)內(nèi)大位移井鉆井主要集中在中海油南海油田和渤海灣附近國(guó)內(nèi)大位移井鉆井主要集中在中海油南海油田和渤海灣附近的勝利、大港、遼河等油田。到目前為止，完成的典型井為的勝利、大港、遼河等油田。到目前為止，完成的典型井為: 中海油合作完成的西江中海油合作完成的西江24-3-A14井，斜深井，斜深9238m，水平位移，水平位移8063m； 中石化完成的埕北中石化完成的埕北21-平平1井，斜深井，斜深4837m，水平位移，水平位移3167m； 中石油完成的港深中石油完成的港深6

16、9x1井，斜深井，斜深5464m，水平位移，水平位移3118m。 目前國(guó)內(nèi)陸上已經(jīng)具備了鉆水平位移為目前國(guó)內(nèi)陸上已經(jīng)具備了鉆水平位移為4000m大位移井的技大位移井的技術(shù)能力。術(shù)能力。第一章第一章 特殊工藝井概述特殊工藝井概述2021/7/2316 作為注入井，提高產(chǎn)量作為注入井，提高產(chǎn)量 分支水平井開(kāi)采多個(gè)產(chǎn)層分支水平井開(kāi)采多個(gè)產(chǎn)層 開(kāi)采老油田剩余油開(kāi)采老油田剩余油 多目標(biāo)開(kāi)發(fā)產(chǎn)層多目標(biāo)開(kāi)發(fā)產(chǎn)層 開(kāi)采氣藏或疏松砂巖油藏開(kāi)采氣藏或疏松砂巖油藏 水平井資料用于油藏描述水平井資料用于油藏描述 薄層油藏、注水剖面修正、薄層油藏、注水剖面修正、 持續(xù)增產(chǎn)持續(xù)增產(chǎn) 第二章第二章 水平井作業(yè)技術(shù)水平井作業(yè)

17、技術(shù) 淺層疏松油層：淺層疏松油層：套管固井定向射孔先期防砂分級(jí)注水泥濾砂篩管完井 淺層疏松油層側(cè)鉆水平井：淺層疏松油層側(cè)鉆水平井：管外封隔器懸掛濾砂篩管 中深層油層：中深層油層：分級(jí)注水泥篩管完井 管外封隔器懸掛濾砂篩管2021/7/2317第二章第二章 水平井作業(yè)技術(shù)水平井作業(yè)技術(shù)2021/7/2318第二章第二章 水平井作業(yè)技術(shù)水平井作業(yè)技術(shù)1 水平井射流沖砂洗井連續(xù)管射流連續(xù)管射流2021/7/23191 水平井射流沖砂洗井旋轉(zhuǎn)射流旋轉(zhuǎn)射流第二章第二章 水平井作業(yè)技術(shù)水平井作業(yè)技術(shù)研究新型高效射流研究新型高效射流振動(dòng)沖擊和速振動(dòng)沖擊和速度壓力度壓力分布特性，解決了高壓旋分布特性，解決了高

18、壓旋轉(zhuǎn)速度控制的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，首轉(zhuǎn)速度控制的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，首創(chuàng)了水平井高壓旋轉(zhuǎn)水射流處理創(chuàng)了水平井高壓旋轉(zhuǎn)水射流處理近井地層增產(chǎn)增注新技術(shù)。近井地層增產(chǎn)增注新技術(shù)。將硬件設(shè)備、軟件、洗井液體系將硬件設(shè)備、軟件、洗井液體系和處理監(jiān)測(cè)方法等進(jìn)行綜合利用，和處理監(jiān)測(cè)方法等進(jìn)行綜合利用，將有助于降低洗井作業(yè)成本和作將有助于降低洗井作業(yè)成本和作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，并使油氣井以更快速度業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，并使油氣井以更快速度恢復(fù)生產(chǎn)?；謴?fù)生產(chǎn)。2021/7/2320水力噴射壓裂技術(shù)是集射孔、壓裂、隔離一體化的新型增產(chǎn)措施工藝，利用一個(gè)帶噴嘴的噴射工具產(chǎn)生高速流體穿透套管、巖石，并在地層中形成孔洞，隨后的高速流體直接作用于孔洞底部

19、，產(chǎn)生高于地層破裂壓力的壓力，在地層中造出一條單一的裂縫。2 水平井噴射分段壓裂第二章第二章 水平井作業(yè)技術(shù)水平井作業(yè)技術(shù)2021/7/23213 3 水平井酸化解堵水平井酸化解堵難點(diǎn)：難點(diǎn)：水平段長(zhǎng)、滲透率差異大，造成酸液分布不均勻水平段長(zhǎng)、滲透率差異大，造成酸液分布不均勻技術(shù)方法技術(shù)方法： 水平段小于水平段小于100m采用不動(dòng)管柱籠統(tǒng)解堵采用不動(dòng)管柱籠統(tǒng)解堵 水平井段大于水平井段大于100m采用下采用下分段酸化分段酸化管柱酸化或管柱酸化或稠化酸多稠化酸多級(jí)注入級(jí)注入均勻酸化技術(shù)均勻酸化技術(shù)水平井分段酸化管柱示意圖水平井分段酸化管柱示意圖第二章第二章 水平井作業(yè)技術(shù)水平井作業(yè)技術(shù)2021/7

20、/2322冀東統(tǒng)計(jì)可類(lèi)比井30口井：（篩管完井10口，固井射孔、防砂井20口）l 固井射孔下管擋砂：液面下降快，長(zhǎng)期低液面，產(chǎn)量稍低l 篩管完井：液面穩(wěn)定，較前者高500m，產(chǎn)量較高濾砂篩管完井與射孔完井對(duì)比濾砂篩管完井與射孔完井對(duì)比 小井眼側(cè)鉆水平井小井眼側(cè)鉆水平井-單井節(jié)約投資單井節(jié)約投資5 常規(guī)水平井（常規(guī)水平井（150m水平段）水平段）-單井節(jié)約投資單井節(jié)約投資6水平井防砂水平井防砂5858井次，成功率井次，成功率100100第二章第二章 水平井作業(yè)技術(shù)水平井作業(yè)技術(shù)2021/7/23235 5 水平井舉升水平井舉升第二章第二章 水平井作業(yè)技術(shù)水平井作業(yè)技術(shù)螺桿泵螺桿泵運(yùn)行平穩(wěn)，減少地

21、運(yùn)行平穩(wěn)，減少地層激動(dòng)，降低出砂層激動(dòng)，降低出砂風(fēng)險(xiǎn)，有一定抽稠、風(fēng)險(xiǎn)，有一定抽稠、攜砂能力；攜砂能力；利用變頻技術(shù)，擴(kuò)利用變頻技術(shù)，擴(kuò)大排量調(diào)節(jié)范圍，大排量調(diào)節(jié)范圍，48-200方方/日；日；安裝安全保護(hù)裝置，安裝安全保護(hù)裝置，防止桿斷脫。防止桿斷脫。NoImage雙作用泵、并聯(lián)泵雙作用泵、并聯(lián)泵適用于地層供液適用于地層供液能力強(qiáng)，要求排能力強(qiáng)，要求排量高的水平井和量高的水平井和分支水平井；分支水平井；地面變頻，節(jié)能、地面變頻，節(jié)能、排量調(diào)節(jié)大、調(diào)排量調(diào)節(jié)大、調(diào)節(jié)方便、一次投節(jié)方便、一次投入少。入少。日產(chǎn)液日產(chǎn)液 110-295方方/日日2021/7/2324針對(duì)水平井不同的井身結(jié)構(gòu)，冀東油

22、田設(shè)計(jì)兩套防落物管柱：針對(duì)水平井不同的井身結(jié)構(gòu)，冀東油田設(shè)計(jì)兩套防落物管柱：下入皮碗式防落物管柱，懸掛在下入皮碗式防落物管柱，懸掛在5 51/21/2套管上；套管上；采用采用Y441-114Y441-114封隔器或封隔器或Y211-114Y211-114丟手封隔器懸掛在直井段。丟手封隔器懸掛在直井段。目前已應(yīng)用了目前已應(yīng)用了110110井次以上。井次以上。 51/2油層套管51/2油層套管6 6 水平井防落物管柱水平井防落物管柱第二章第二章 水平井作業(yè)技術(shù)水平井作業(yè)技術(shù)2021/7/2325欠平衡鉆井概念欠平衡鉆井概念 欠平衡壓力鉆井是指在裸眼井段鉆進(jìn)過(guò)程中，允許地層流欠平衡壓力鉆井是指在裸眼

23、井段鉆進(jìn)過(guò)程中，允許地層流體進(jìn)入井內(nèi)，循環(huán)出井并在地面得到控制的一種鉆井方式。體進(jìn)入井內(nèi)，循環(huán)出井并在地面得到控制的一種鉆井方式。 該技術(shù)是該技術(shù)是80年代后期在美國(guó)德克薩斯州奧斯汀白堊系地層年代后期在美國(guó)德克薩斯州奧斯汀白堊系地層鉆井時(shí)得以迅速發(fā)展起來(lái)的。鉆井時(shí)得以迅速發(fā)展起來(lái)的。 目前，國(guó)外已能實(shí)現(xiàn)全過(guò)程欠平衡鉆井和完井。目前，國(guó)外已能實(shí)現(xiàn)全過(guò)程欠平衡鉆井和完井。第三章第三章 全過(guò)程欠平衡作業(yè)全過(guò)程欠平衡作業(yè)欠平衡鉆井的優(yōu)越性欠平衡鉆井的優(yōu)越性 1.提高機(jī)械鉆速提高機(jī)械鉆速 2.減少粘卡和漏失減少粘卡和漏失3.延長(zhǎng)鉆頭壽命延長(zhǎng)鉆頭壽命 4.正確評(píng)價(jià)儲(chǔ)層正確評(píng)價(jià)儲(chǔ)層 5.減少地層損害減少地層

24、損害 6.解放油氣層解放油氣層2021/7/2326欠平衡壓力鉆欠平衡壓力鉆井作為能提高井作為能提高油氣產(chǎn)量的一油氣產(chǎn)量的一項(xiàng)重要技術(shù)，項(xiàng)重要技術(shù)，已在世界已在世界2020多多個(gè)國(guó)家應(yīng)用。個(gè)國(guó)家應(yīng)用。國(guó)內(nèi)外發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)外發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀第三章第三章 全過(guò)程欠平衡作業(yè)全過(guò)程欠平衡作業(yè)2021/7/2327國(guó)內(nèi)外發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)外發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀第三章第三章 全過(guò)程欠平衡作業(yè)全過(guò)程欠平衡作業(yè)2021/7/2328國(guó)內(nèi)從國(guó)內(nèi)從90年代中后期開(kāi)始引進(jìn)旋轉(zhuǎn)防噴器等主要設(shè)備，進(jìn)行欠平衡鉆井研年代中后期開(kāi)始引進(jìn)旋轉(zhuǎn)防噴器等主要設(shè)備，進(jìn)行欠平衡鉆井研究和試驗(yàn)，取得很大進(jìn)展和突破，創(chuàng)造了究和試驗(yàn)，取得很大進(jìn)

25、展和突破，創(chuàng)造了“磨溪速度磨溪速度”，勝利鉆井院已能，勝利鉆井院已能自主生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備。自主生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備。國(guó)內(nèi)全過(guò)程欠平衡鉆井關(guān)鍵設(shè)備井下壓力控制閥研制取得可喜進(jìn)展。國(guó)內(nèi)全過(guò)程欠平衡鉆井關(guān)鍵設(shè)備井下壓力控制閥研制取得可喜進(jìn)展。 磨溪地區(qū)欠平衡鉆井速度與周期變化磨溪地區(qū)欠平衡鉆井速度與周期變化 國(guó)內(nèi)外發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)外發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀第三章第三章 全過(guò)程欠平衡作業(yè)全過(guò)程欠平衡作業(yè)2021/7/2329全過(guò)程欠平衡作業(yè)技術(shù)是指在不壓全過(guò)程欠平衡作業(yè)技術(shù)是指在不壓井條件下實(shí)現(xiàn)過(guò)井口密封裝置帶壓井條件下實(shí)現(xiàn)過(guò)井口密封裝置帶壓進(jìn)行鉆井完井作業(yè)，主要包括：進(jìn)行鉆井完井作業(yè)，主要包括：欠平衡鉆進(jìn)欠平衡鉆進(jìn)不壓

26、井帶壓起下鉆柱不壓井帶壓起下鉆柱不壓井帶壓測(cè)井不壓井帶壓測(cè)井不壓井下入完井管柱等。不壓井下入完井管柱等。 全過(guò)程欠平衡作業(yè)技術(shù)全過(guò)程欠平衡作業(yè)技術(shù)第三章第三章 全過(guò)程欠平衡作業(yè)全過(guò)程欠平衡作業(yè)2021/7/2330全過(guò)程欠平衡作業(yè)兩種方式全過(guò)程欠平衡作業(yè)兩種方式強(qiáng)行起下鉆法強(qiáng)行起下鉆法井下隔離法井下隔離法井下隔離法井下隔離法采用井下隔離系統(tǒng)進(jìn)行全過(guò)程欠平衡采用井下隔離系統(tǒng)進(jìn)行全過(guò)程欠平衡作業(yè)。井下隔離系統(tǒng)主要由井下套管閥、地面液作業(yè)。井下隔離系統(tǒng)主要由井下套管閥、地面液壓控制裝置、管線束、各種附件等組成。套管閥壓控制裝置、管線束、各種附件等組成。套管閥的主要作用是隔離井下壓力，改善欠平衡作業(yè)期

27、的主要作用是隔離井下壓力，改善欠平衡作業(yè)期間的起下管柱技術(shù)。間的起下管柱技術(shù)。強(qiáng)行起下鉆法強(qiáng)行起下鉆法是采用強(qiáng)行起下鉆裝置進(jìn)行全過(guò)程是采用強(qiáng)行起下鉆裝置進(jìn)行全過(guò)程欠平衡作業(yè)。主要作用是能夠產(chǎn)生一定的力，克欠平衡作業(yè)。主要作用是能夠產(chǎn)生一定的力，克服井內(nèi)壓力對(duì)鉆柱產(chǎn)生的上頂力。服井內(nèi)壓力對(duì)鉆柱產(chǎn)生的上頂力。第三章第三章 全過(guò)程欠平衡作業(yè)全過(guò)程欠平衡作業(yè)2021/7/2331井下套管閥主要有控制部分和閥體兩大部分組成。井下套管閥主要有控制部分和閥體兩大部分組成。分為液壓力控制和鉆柱控制兩大類(lèi)。分為液壓力控制和鉆柱控制兩大類(lèi)。井下套管閥是井下隔離法全過(guò)程欠平衡作業(yè)的關(guān)井下套管閥是井下隔離法全過(guò)程欠平

28、衡作業(yè)的關(guān)鍵工具，國(guó)內(nèi)多家研究院所研制并試驗(yàn)。鍵工具，國(guó)內(nèi)多家研究院所研制并試驗(yàn)。井下套管閥井下套管閥第三章第三章 全過(guò)程欠平衡作業(yè)全過(guò)程欠平衡作業(yè)2021/7/2332全過(guò)程欠平衡作業(yè)關(guān)鍵是套管閥以深的過(guò)膠芯不壓井起下鉆。全過(guò)程欠平衡作業(yè)關(guān)鍵是套管閥以深的過(guò)膠芯不壓井起下鉆。起下鉆的過(guò)程中要始終保持井底液柱壓力不變，防止地層欠壓起下鉆的過(guò)程中要始終保持井底液柱壓力不變，防止地層欠壓值增大，造成大量油氣進(jìn)入井筒，增加井控難度。值增大，造成大量油氣進(jìn)入井筒，增加井控難度。 全過(guò)程欠平衡作業(yè)全過(guò)程欠平衡作業(yè)-不壓井帶壓起下鉆柱不壓井帶壓起下鉆柱 不壓井下完井管柱的作業(yè)程序與下鉆不壓井下完井管柱的作

29、業(yè)程序與下鉆柱基本相同，但必須安裝油管內(nèi)防噴柱基本相同，但必須安裝油管內(nèi)防噴工具，并解決好油管座封和井口密封工具，并解決好油管座封和井口密封油管旋轉(zhuǎn)防噴器。油管旋轉(zhuǎn)防噴器。全過(guò)程欠平衡作業(yè)全過(guò)程欠平衡作業(yè)-不壓井下完井管柱不壓井下完井管柱 第三章第三章 全過(guò)程欠平衡作業(yè)全過(guò)程欠平衡作業(yè)2021/7/2333帶壓測(cè)井時(shí)，注脂密封頭密帶壓測(cè)井時(shí)，注脂密封頭密封滑動(dòng)的電纜，注脂頭需維封滑動(dòng)的電纜，注脂頭需維修時(shí)，用電纜封井器密封電修時(shí)，用電纜封井器密封電纜，可以更換或維修注脂頭。纜，可以更換或維修注脂頭。 欠平衡帶壓測(cè)井井口密封裝置欠平衡帶壓測(cè)井井口密封裝置全過(guò)程欠平衡作業(yè)全過(guò)程欠平衡作業(yè)-不壓井帶

30、壓電測(cè)不壓井帶壓電測(cè) 第三章第三章 全過(guò)程欠平衡作業(yè)全過(guò)程欠平衡作業(yè)2021/7/2334一一. 不壓井作業(yè)工作原理不壓井作業(yè)工作原理二二. 不壓井技術(shù)發(fā)展概況不壓井技術(shù)發(fā)展概況三三. 不壓井作業(yè)主要技術(shù)不壓井作業(yè)主要技術(shù)四四. 不壓井作業(yè)優(yōu)勢(shì)與應(yīng)用領(lǐng)域不壓井作業(yè)優(yōu)勢(shì)與應(yīng)用領(lǐng)域第四章第四章 不壓井作業(yè)技術(shù)不壓井作業(yè)技術(shù)2021/7/2335不壓井作業(yè)是在帶壓環(huán)境中由專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員操作特殊設(shè)備起不壓井作業(yè)是在帶壓環(huán)境中由專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員操作特殊設(shè)備起下管柱的一種作業(yè)方法，油井不用泥漿壓井，水井不放噴，下管柱的一種作業(yè)方法，油井不用泥漿壓井，水井不放噴，在井口自封防噴器的控制下強(qiáng)行起下油在井口自封防噴器

31、的控制下強(qiáng)行起下油(水水)管柱管柱 。目前國(guó)外已經(jīng)廣泛適用于欠平衡鉆井、注水井、負(fù)壓射孔完目前國(guó)外已經(jīng)廣泛適用于欠平衡鉆井、注水井、負(fù)壓射孔完井、分層壓裂和修井等作業(yè)中。美國(guó)和加拿大井、分層壓裂和修井等作業(yè)中。美國(guó)和加拿大90以上的油以上的油氣井采用不壓井作業(yè)，每年不壓井作業(yè)達(dá)氣井采用不壓井作業(yè)，每年不壓井作業(yè)達(dá)40005000井次。井次。第四章第四章 不壓井作業(yè)技術(shù)不壓井作業(yè)技術(shù)1.橋塞或堵塞器控制管柱內(nèi)的壓力橋塞或堵塞器控制管柱內(nèi)的壓力2.防噴器組控制油套環(huán)形空間的壓力防噴器組控制油套環(huán)形空間的壓力3.舉升機(jī)和卡瓦組控制管柱，實(shí)現(xiàn)帶壓起下舉升機(jī)和卡瓦組控制管柱，實(shí)現(xiàn)帶壓起下一、不壓井作業(yè)工

32、作原理一、不壓井作業(yè)工作原理2021/7/2336 1929年年H C. Otis提出提出不壓井作業(yè)思想不壓井作業(yè)思想，并利用一靜一動(dòng)雙，并利用一靜一動(dòng)雙反向卡瓦組支撐油管，通過(guò)鋼絲繩和絞車(chē)控制油管升降。反向卡瓦組支撐油管，通過(guò)鋼絲繩和絞車(chē)控制油管升降。 1960 年年C C. Brown 發(fā)明了發(fā)明了液壓不壓井作業(yè)設(shè)備液壓不壓井作業(yè)設(shè)備用于油管升用于油管升降，成為獨(dú)立于鉆機(jī)或修井機(jī)的一套完整系統(tǒng)。降，成為獨(dú)立于鉆機(jī)或修井機(jī)的一套完整系統(tǒng)。 1981年年VC Controlled Pressure Services Ltd 設(shè)計(jì)出設(shè)計(jì)出車(chē)載液壓車(chē)載液壓不壓井作業(yè)機(jī)不壓井作業(yè)機(jī)，使不壓井作業(yè)機(jī)具

33、有高機(jī)動(dòng)性。，使不壓井作業(yè)機(jī)具有高機(jī)動(dòng)性。 目前不壓井設(shè)備在國(guó)外已比較成熟，應(yīng)用于陸地和海洋，目前不壓井設(shè)備在國(guó)外已比較成熟，應(yīng)用于陸地和海洋，全液壓不壓井作業(yè)機(jī)全液壓不壓井作業(yè)機(jī)占主導(dǎo)地位，卡瓦和防噴執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)占主導(dǎo)地位，卡瓦和防噴執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)電液遠(yuǎn)程控制；最高提升力電液遠(yuǎn)程控制；最高提升力2669KN，最大下推力，最大下推力1157KN；行程多以行程多以3m左右為主，最高作業(yè)井壓左右為主，最高作業(yè)井壓140Mpa。 第四章第四章 不壓井作業(yè)技術(shù)不壓井作業(yè)技術(shù)二、不壓井技術(shù)發(fā)展概況二、不壓井技術(shù)發(fā)展概況-國(guó)外國(guó)外2021/7/2337 60年代，曾研制過(guò)鋼絲繩式不壓井裝置，它利用常規(guī)通井年

34、代，曾研制過(guò)鋼絲繩式不壓井裝置，它利用常規(guī)通井機(jī)絞車(chē)起下管柱，靠自封封井器密封油套環(huán)空。機(jī)絞車(chē)起下管柱，靠自封封井器密封油套環(huán)空。 70年代末，大慶鉆采院開(kāi)發(fā)出橇裝式液壓不壓井作業(yè)裝置，年代末，大慶鉆采院開(kāi)發(fā)出橇裝式液壓不壓井作業(yè)裝置，可用于井口壓力可用于井口壓力4Mpa的修井作業(yè)。的修井作業(yè)。 80年代，吉林油田研制了車(chē)載式液壓不壓井修井機(jī)，可用年代，吉林油田研制了車(chē)載式液壓不壓井修井機(jī)，可用于井口壓力不高于于井口壓力不高于6Mpa不壓井修井作業(yè)。不壓井修井作業(yè)。 目前目前,不壓井設(shè)備分獨(dú)立式、機(jī)械輔助式、液壓輔助式三類(lèi)不壓井設(shè)備分獨(dú)立式、機(jī)械輔助式、液壓輔助式三類(lèi) 獨(dú)立運(yùn)作型不壓井作業(yè)機(jī)獨(dú)

35、立運(yùn)作型不壓井作業(yè)機(jī) 與井架與井架(或鉆機(jī)或鉆機(jī))配合使用的不壓井作業(yè)機(jī)配合使用的不壓井作業(yè)機(jī) 與液壓修井機(jī)配合使用的不壓井作業(yè)機(jī)與液壓修井機(jī)配合使用的不壓井作業(yè)機(jī)第四章第四章 不壓井作業(yè)技術(shù)不壓井作業(yè)技術(shù)二、不壓井技術(shù)發(fā)展概況二、不壓井技術(shù)發(fā)展概況-國(guó)內(nèi)國(guó)內(nèi)2021/7/2338三、不壓井作業(yè)主要技術(shù)三、不壓井作業(yè)主要技術(shù)第四章第四章 不壓井作業(yè)技術(shù)不壓井作業(yè)技術(shù)2021/7/2339第四章第四章 不壓井作業(yè)技術(shù)不壓井作業(yè)技術(shù)三、不壓井作業(yè)主要技術(shù)三、不壓井作業(yè)主要技術(shù)2021/7/2340錨定式錨定式射孔工射孔工藝流程藝流程第四章第四章 不壓井作業(yè)技術(shù)不壓井作業(yè)技術(shù)三、不壓井作業(yè)主要技術(shù)三

36、、不壓井作業(yè)主要技術(shù)2021/7/2341第四章第四章 不壓井作業(yè)技術(shù)不壓井作業(yè)技術(shù)三、不壓井作業(yè)主要技術(shù)三、不壓井作業(yè)主要技術(shù)2021/7/2342四、不壓井作業(yè)優(yōu)勢(shì)與應(yīng)用領(lǐng)域四、不壓井作業(yè)優(yōu)勢(shì)與應(yīng)用領(lǐng)域第四章第四章 不壓井作業(yè)技術(shù)不壓井作業(yè)技術(shù)4.1 不壓井作業(yè)技術(shù)優(yōu)勢(shì)不壓井作業(yè)技術(shù)優(yōu)勢(shì) 1. 最大限度地保持產(chǎn)層的原始狀態(tài)最大限度地保持產(chǎn)層的原始狀態(tài) 2. 提高產(chǎn)能和采收率提高產(chǎn)能和采收率 3. 縮短施工周期，降低作業(yè)成本縮短施工周期，降低作業(yè)成本 4. 安全、環(huán)保安全、環(huán)保 4.2 不壓井作業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域不壓井作業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域 1. 氣井作業(yè)氣井作業(yè) 2. 低滲油藏低滲油藏 3. 孔隙裂縫型或顯

37、裂縫型儲(chǔ)層孔隙裂縫型或顯裂縫型儲(chǔ)層 4. 注水井作業(yè)注水井作業(yè) 5. 灘海和海上油氣田灘海和海上油氣田2021/7/2343技術(shù)優(yōu)勢(shì)：技術(shù)優(yōu)勢(shì)：有利于保護(hù)油氣層、提高鉆速有利于保護(hù)油氣層、提高鉆速占地少、成本低、效率高占地少、成本低、效率高有利于提高單井產(chǎn)量和難動(dòng)油挖潛有利于提高單井產(chǎn)量和難動(dòng)油挖潛發(fā)展歷程：發(fā)展歷程：1944年，起源于年，起源于“海底管線海底管線”項(xiàng)目項(xiàng)目20世紀(jì)世紀(jì)60年代至年代至70年代末，發(fā)展緩慢年代末，發(fā)展緩慢20世紀(jì)世紀(jì)80年代，斜焊工藝的出現(xiàn)使之年代，斜焊工藝的出現(xiàn)使之煥發(fā)新的生機(jī)煥發(fā)新的生機(jī)20世紀(jì)世紀(jì)90年代以來(lái)，迅速發(fā)展起來(lái)年代以來(lái)，迅速發(fā)展起來(lái)第五章第五章

38、 連續(xù)管與微小井眼作業(yè)連續(xù)管與微小井眼作業(yè)一、連續(xù)管作業(yè)2021/7/2344世界連續(xù)油管鉆井?dāng)?shù)量世界連續(xù)油管鉆井?dāng)?shù)量SourceSource：Spears & Associates interview with service provider and operatorsSpears & Associates interview with service provider and operators第五章第五章 連續(xù)管與微小井眼作業(yè)連續(xù)管與微小井眼作業(yè)2021/7/2345世界連續(xù)油管應(yīng)用的分布世界連續(xù)油管應(yīng)用的分布（Source: Maurer Engineering Co

39、.)第五章第五章 連續(xù)管與微小井眼作業(yè)連續(xù)管與微小井眼作業(yè)2021/7/2346世界連續(xù)油管作業(yè)機(jī)數(shù)量及分布截至截至20052005年年1 1月共計(jì)連續(xù)油管作業(yè)機(jī)月共計(jì)連續(xù)油管作業(yè)機(jī)11821182臺(tái)。臺(tái)。SourceSource：Spears & Associates, Inc.Spears & Associates, Inc.第五章第五章 連續(xù)管與微小井眼作業(yè)連續(xù)管與微小井眼作業(yè)2021/7/2347Source：International Coiled Tubing Association, ICoTA, 2005.1所屬油田所屬油田/公司公司數(shù)數(shù) 量量華北油田1勝利油田

40、1大慶油田2遼河油田1吉林油田1大港油田1中原油田1河南油田1四川油田3長(zhǎng)慶油田1吐哈油田2克拉瑪依油田2塔里木油田1COSLHalliburtonTotal119第五章第五章 連續(xù)管與微小井眼作業(yè)連續(xù)管與微小井眼作業(yè)2021/7/2348第五章第五章 連續(xù)管與微小井眼作業(yè)連續(xù)管與微小井眼作業(yè)2021/7/2349注入頭注入頭型號(hào)型號(hào)高度高度in寬度寬度in長(zhǎng)度長(zhǎng)度in重量重量lb壓力壓力拉力拉力CT尺寸尺寸in1000 lbHR4408052556750206012-3/8HR480109606011200401001-1/43-1/2SS400824258570020403/42-3/8S

41、S800824258612520803/42-3/8CT外徑外徑（in）卷筒中心半徑卷筒中心半徑（in）鵝徑管圓弧半徑鵝徑管圓弧半徑（in）3/42448120-3048-541-1/425-3648-721-1/230-4048-721-3/435-4872-96240-4872-962-3/848-5490-1202-7/854-5890-1203-1/265-7090-120 新鉆定向井，推薦值新鉆定向井，推薦值60000lb 老井加深作業(yè)，推薦值老井加深作業(yè)，推薦值40000lb 最大承載最大承載150000 200000 lb 1-3/4-in以上以上CT，鵝徑管最小半，鵝徑管最小半

42、徑為徑為72 in第五章第五章 連續(xù)管與微小井眼作業(yè)連續(xù)管與微小井眼作業(yè)2021/7/2350木制卷筒木制卷筒金屬卷筒金屬卷筒緣輪直徑緣輪直徑(in)外外 寬寬(in)內(nèi)內(nèi) 寬寬(in)心軸直徑心軸直徑(in)價(jià)價(jià) 格格（美元）（美元）緣輪直徑緣輪直徑(in)外外 寬寬(in)內(nèi)內(nèi) 寬寬(in)心軸直徑心軸直徑(in)價(jià)價(jià) 格格（美元）（美元）78584848630.001357060729,890.0084584848696.0013570608210,218.0015080701203,240.00180968713015,329.001608070953,300.001809687951

43、4,292.0016080701203,330.002041059615018,384.00第五章第五章 連續(xù)管與微小井眼作業(yè)連續(xù)管與微小井眼作業(yè)2021/7/2351第五章第五章 連續(xù)管與微小井眼作業(yè)連續(xù)管與微小井眼作業(yè)2021/7/2352第五章第五章 連續(xù)管與微小井眼作業(yè)連續(xù)管與微小井眼作業(yè)2021/7/2353第五章第五章 連續(xù)管與微小井眼作業(yè)連續(xù)管與微小井眼作業(yè)2021/7/2354第五章第五章 連續(xù)管與微小井眼作業(yè)連續(xù)管與微小井眼作業(yè)2021/7/23551234第五章第五章 連續(xù)管與微小井眼作業(yè)連續(xù)管與微小井眼作業(yè)2021/7/2356水力噴射壓裂技術(shù)是集射孔、壓裂、隔離一體化的

44、新型增產(chǎn)措施工藝，利用一個(gè)帶噴嘴的噴射工具產(chǎn)生高速流體穿透套管、巖石，并在地層中形成孔洞，隨后的高速流體直接作用于孔洞底部，產(chǎn)生高于地層破裂壓力的壓力，在地層中造出一條單一的裂縫。第五章第五章 連續(xù)管與微小井眼作業(yè)連續(xù)管與微小井眼作業(yè)2021/7/2357噴槍將環(huán)空流體噴槍將環(huán)空流體持續(xù)持續(xù) “拖拖” 入孔內(nèi)入孔內(nèi)最高壓力位置最高壓力位置裂縫不斷延伸裂縫不斷延伸第五章第五章 連續(xù)管與微小井眼作業(yè)連續(xù)管與微小井眼作業(yè)2021/7/2358二、連續(xù)管鉆井經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò)1010幾年的發(fā)展，下列連續(xù)管鉆井技術(shù)經(jīng)濟(jì)上可行：幾年的發(fā)展，下列連續(xù)管鉆井技術(shù)經(jīng)濟(jì)上可行：深度在深度在3000ft3000ft（914m

45、914m）內(nèi)的新井鉆井；內(nèi)的新井鉆井；對(duì)安全很敏感的鉆井作業(yè)；對(duì)安全很敏感的鉆井作業(yè)；過(guò)油管重入鉆井；過(guò)油管重入鉆井；1.1. 欠平衡鉆井。欠平衡鉆井。第五章第五章 連續(xù)管與微小井眼作業(yè)連續(xù)管與微小井眼作業(yè)動(dòng)態(tài)近平衡連續(xù)油管鉆井動(dòng)態(tài)近平衡連續(xù)油管鉆井欠平衡連續(xù)油管鉆井欠平衡連續(xù)油管鉆井連續(xù)油管小井眼水平井鉆井連續(xù)油管小井眼水平井鉆井連續(xù)油管在側(cè)鉆水平井中應(yīng)用連續(xù)油管在側(cè)鉆水平井中應(yīng)用連續(xù)油管鉆井在連續(xù)油管鉆井在KuparukKuparuk油田的應(yīng)用油田的應(yīng)用CTDCTD技術(shù)在稠油油藏中的應(yīng)用技術(shù)在稠油油藏中的應(yīng)用連續(xù)管鉆井技術(shù)應(yīng)用實(shí)例連續(xù)管鉆井技術(shù)應(yīng)用實(shí)例2021/7/23591. 開(kāi)窗側(cè)鉆水

46、平井開(kāi)窗側(cè)鉆水平井第五章第五章 連續(xù)管與微小井眼作業(yè)連續(xù)管與微小井眼作業(yè)三、CTD技術(shù)應(yīng)用前景2021/7/23601994年，美國(guó)洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室提出微小井眼連續(xù)油管鉆井（1-3/8”2-3/8”）的概念。2003年，美國(guó)能源部啟動(dòng)微小井眼（Micro Hole）連續(xù)油管鉆井技術(shù)可行性研究計(jì)劃（3-1/2”或4-3/4”）。2005年，美國(guó)能源部正式資助第二批微小井眼鉆井技術(shù)研究計(jì)劃，用三年的時(shí)間資助10個(gè)新的研究項(xiàng)目，總投資1450萬(wàn)美元，預(yù)期使新型微小井眼鉆井技術(shù)能達(dá)到商業(yè)化應(yīng)用水平。 2.微小井眼鉆井微小井眼鉆井第五章第五章 連續(xù)管與微小井眼作業(yè)連續(xù)管與微小井眼作業(yè)三、CTD技術(shù)

47、應(yīng)用前景2021/7/2361 能夠大大降低作業(yè)成本和對(duì)作業(yè)環(huán)境的損害 預(yù)計(jì)將降低勘探鉆井成本1/3 預(yù)計(jì)將降低開(kāi)發(fā)鉆井成本1/2 預(yù)計(jì)將降低海上鉆井成本59% 21世紀(jì)油氣鉆井方法的一項(xiàng)革命性新技術(shù) 掀起能源安全新型鉆井方式的浪潮 利用鉆井手段和方法提高油氣采收率的新途徑 應(yīng)用前景廣闊，將會(huì)受到越來(lái)越多的關(guān)注與重視 第五章第五章 連續(xù)管與微小井眼作業(yè)連續(xù)管與微小井眼作業(yè)三、CTD技術(shù)應(yīng)用前景2021/7/2362一、簡(jiǎn)介一、簡(jiǎn)介膨脹管技術(shù)是近年發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)實(shí)用鉆井完井作業(yè)技術(shù)，是將管柱膨脹管技術(shù)是近年發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)實(shí)用鉆井完井作業(yè)技術(shù)，是將管柱(包括包括實(shí)體套管和割縫管實(shí)體套管和割縫管)下

48、到井底，以機(jī)械或液壓方法，由上到下或由下往上，下到井底，以機(jī)械或液壓方法，由上到下或由下往上，通過(guò)拉力或壓力使管柱內(nèi)徑擴(kuò)大的技術(shù)通過(guò)拉力或壓力使管柱內(nèi)徑擴(kuò)大的技術(shù) 。可膨脹管是一種機(jī)械膨脹裝置，靠液體壓力推進(jìn)，通過(guò)井下管件，在膨脹可膨脹管是一種機(jī)械膨脹裝置，靠液體壓力推進(jìn)，通過(guò)井下管件，在膨脹錐體或心軸推進(jìn)的過(guò)程中經(jīng)過(guò)冷拔一樣的塑性變形達(dá)到擴(kuò)大管徑的目的。錐體或心軸推進(jìn)的過(guò)程中經(jīng)過(guò)冷拔一樣的塑性變形達(dá)到擴(kuò)大管徑的目的。膨脹管分為實(shí)體膨脹管（膨脹管分為實(shí)體膨脹管（SET）、膨脹割縫管（）、膨脹割縫管（EST）和膨脹防砂管）和膨脹防砂管（ESS）三大類(lèi)）三大類(lèi)。第六章第六章 膨脹管技術(shù)膨脹管技術(shù)2

49、021/7/2363實(shí)體膨脹管技術(shù)是膨脹錐受壓或受拉從管柱中穿過(guò)，使管柱內(nèi)徑永久脹大的技術(shù)，可用于3-1/2至13-3/8套管的膨脹，主要采用API標(biāo)準(zhǔn)套管。其膨脹率一般為10-30%。1.1.實(shí)體膨脹管實(shí)體膨脹管(SET)(SET)技術(shù)技術(shù)第六章第六章 膨脹管技術(shù)膨脹管技術(shù)2021/7/23642.2.膨脹割縫管（膨脹割縫管（ESTEST）技術(shù)）技術(shù) 管體上有一系列交錯(cuò)排列且相互重疊的軸向割縫，比實(shí)體管易于脹開(kāi)，一般來(lái)講,其徑向膨脹率為50%左右，軸向縮短率不到1%。第六章第六章 膨脹管技術(shù)膨脹管技術(shù)2021/7/23653.3.膨脹防砂管（膨脹防砂管（ESSESS）技術(shù)）技術(shù) 膨脹防砂管的

50、外層割縫基管，有保護(hù)和支撐的作用；中間是化合物多層夾層，防砂管膨脹時(shí)，層間互相滑開(kāi)；內(nèi)層是割縫襯管。 第六章第六章 膨脹管技術(shù)膨脹管技術(shù)2021/7/2366Expandable Open-hole LinerOHLExpandable Cased-hole LinerCHLExpandable Liner HangerELHEventureE2TechPetrolineHarlliburtonBakerhughuesWeatherfordShell 目前實(shí)體膨脹管99%的施工進(jìn)尺是由該公司實(shí)施的。截止2004年2月15日，該公司共為全球45家公司在215口井上進(jìn)行了膨脹管商業(yè)應(yīng)用，膨脹套管總

51、計(jì)長(zhǎng)度達(dá)230000英尺，各種膨脹接頭5800個(gè)，成功率96%以上。 1999年推出可膨脹防砂篩管技術(shù)。迄今為止在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中一直保持100%的成功率。目前已在歐洲、中東、亞太、拉美等的油氣田廣泛使用，應(yīng)用最多的是裸眼井和需進(jìn)行礫石充填的油氣井。 膨脹篩管初步解決了井壁坍塌、防砂問(wèn)題。1995年在阿曼的一口直井中首次成功應(yīng)用，膨脹后撐開(kāi)9m長(zhǎng)的篩管。膨脹管技術(shù)發(fā)展膨脹管技術(shù)發(fā)展第六章第六章 膨脹管技術(shù)膨脹管技術(shù)2021/7/2367二、可膨脹管的用途可膨脹管的用途實(shí)體膨脹管主要用于：實(shí)體膨脹管主要用于：封堵漏失層和高壓水層；封堵漏失層和高壓水層；封隔破裂帶；封隔破裂帶；修補(bǔ)損壞套管和封堵已射孔套

52、管；修補(bǔ)損壞套管和封堵已射孔套管；取代常規(guī)尾管懸掛器和尾管懸掛器取代常規(guī)尾管懸掛器和尾管懸掛器封隔器達(dá)到保持井眼尺寸的目的，并封隔器達(dá)到保持井眼尺寸的目的，并提供良好的壓力密封性能；提供良好的壓力密封性能；常規(guī)套管的替代產(chǎn)品；常規(guī)套管的替代產(chǎn)品；割縫膨脹管主要用于：割縫膨脹管主要用于：封隔破碎帶；封隔破碎帶；膨脹防砂網(wǎng)作為一膨脹防砂網(wǎng)作為一種新的完井手段，提種新的完井手段，提高油井產(chǎn)量；高油井產(chǎn)量； 第六章第六章 膨脹管技術(shù)膨脹管技術(shù)2021/7/2368三、實(shí)體膨脹管工藝過(guò)程實(shí)體膨脹管工藝過(guò)程三種可膨脹產(chǎn)品：裸眼尾管系統(tǒng)、三種可膨脹產(chǎn)品：裸眼尾管系統(tǒng)、下套管井眼尾管系統(tǒng)和可膨脹尾下套管井眼尾

53、管系統(tǒng)和可膨脹尾管懸掛器。管懸掛器。底部是一個(gè)帶有膨脹錐體的底部是一個(gè)帶有膨脹錐體的“發(fā)發(fā)射裝置射裝置”擴(kuò)管錐，目前有兩擴(kuò)管錐，目前有兩種：陶瓷和鋼制成。種：陶瓷和鋼制成。目前最大膨脹率已超過(guò)目前最大膨脹率已超過(guò)20%20%，應(yīng)用，應(yīng)用最多的最多的4-1/4in4-1/4in到到13-3/8in13-3/8in的管件，的管件，推薦膨脹率小于推薦膨脹率小于20%20%。殼牌公司的研究人員估計(jì)，實(shí)體膨殼牌公司的研究人員估計(jì)，實(shí)體膨脹管技術(shù)在降低鉆井成本方面具有脹管技術(shù)在降低鉆井成本方面具有很大的潛力，它可以將鉆機(jī)場(chǎng)地縮很大的潛力，它可以將鉆機(jī)場(chǎng)地縮小小75%75%，鉆井液減少，鉆井液減少20%20

54、%，鉆屑量減，鉆屑量減少少50%50%，固井水泥減少，固井水泥減少50%50%。 可膨脹管鉆井工藝過(guò)程示意圖可膨脹管鉆井工藝過(guò)程示意圖第六章第六章 膨脹管技術(shù)膨脹管技術(shù)2021/7/2369四、可膨脹管技術(shù)應(yīng)用實(shí)例四、可膨脹管技術(shù)應(yīng)用實(shí)例第六章第六章 膨脹管技術(shù)膨脹管技術(shù)1999年年11月，墨西哥灣大陸架首次應(yīng)用可膨脹管技術(shù)。月，墨西哥灣大陸架首次應(yīng)用可膨脹管技術(shù)。7-5/89-5/8可膨脹尾管，在枯竭油砂層鉆成可膨脹尾管，在枯竭油砂層鉆成8-1/2擴(kuò)大擴(kuò)大井眼，并下入井眼，并下入7常規(guī)生產(chǎn)尾管，克服了使用常規(guī)技術(shù)，套管常規(guī)生產(chǎn)尾管，克服了使用常規(guī)技術(shù)，套管和井眼尺寸收縮較大的問(wèn)題，同時(shí)降低了

55、鉆井成本。和井眼尺寸收縮較大的問(wèn)題，同時(shí)降低了鉆井成本。 2004年年Kerr-Mcgee公司首次下入開(kāi)窗井膨脹管，在墨西哥公司首次下入開(kāi)窗井膨脹管，在墨西哥灣灣9 5/8 套管中成功下下入套管中成功下下入7 5/8 x 9 5/8 裸眼尾管裸眼尾管OHL系系統(tǒng)。統(tǒng)。677米的米的OHL系統(tǒng)在窗口之下膨脹了系統(tǒng)在窗口之下膨脹了599米。米。南得克薩斯，為將幾個(gè)壓力衰竭油砂層隔開(kāi)，并盡量使達(dá)到南得克薩斯，為將幾個(gè)壓力衰竭油砂層隔開(kāi)，并盡量使達(dá)到總深的井眼尺寸收縮最小，開(kāi)展了可膨脹尾管試驗(yàn)?？偵畹木鄢叽缡湛s最小，開(kāi)展了可膨脹尾管試驗(yàn)。為了解決深水鉆井邊際利潤(rùn)低的問(wèn)題，在墨西哥灣為了解決深水鉆井邊

56、際利潤(rùn)低的問(wèn)題，在墨西哥灣7790ft的的超深水區(qū)，安裝超深水區(qū)，安裝7-5/8in9-7/8in可膨脹尾管系統(tǒng)試驗(yàn)?？膳蛎浳补芟到y(tǒng)試驗(yàn)。2021/7/2370 Weatherford可膨脹防砂可膨脹防砂篩管應(yīng)用統(tǒng)篩管應(yīng)用統(tǒng)計(jì)計(jì)第六章第六章 膨脹管技術(shù)膨脹管技術(shù)Weatherford has expanded more than 22.5 miles of ESS screen in hundreds of jobs worldwide, including a record 4,920-ft ESS installation四、可膨脹管技術(shù)應(yīng)用實(shí)例四、可膨脹管技術(shù)應(yīng)用實(shí)例2021/7/237

57、1 哈里伯頓公司的哈里伯頓公司的PoroFlex膨脹篩管膨脹篩管一次起下雙膨脹法一次起下雙膨脹法用于多層作業(yè)。用于多層作業(yè)。Halliburtons PoroFlex Expandable Screen System offers dual expansion methods on the same trip with the same tool and has been used in multiple commercial wells with no failures of base pipe, screen or connections. 第六章第六章 膨脹管技術(shù)膨脹管技術(shù)四、可膨脹管技

58、術(shù)應(yīng)用實(shí)例四、可膨脹管技術(shù)應(yīng)用實(shí)例2021/7/2372 Enventure公司的公司的SlimWell小井眼設(shè)小井眼設(shè)計(jì)與常規(guī)套管設(shè)計(jì)計(jì)與常規(guī)套管設(shè)計(jì)的對(duì)比的對(duì)比A SlimWell plan illustrates the telescoping effect it avoids, compared with a conventional well plan.第六章第六章 膨脹管技術(shù)膨脹管技術(shù)四、可膨脹管技術(shù)應(yīng)用實(shí)例四、可膨脹管技術(shù)應(yīng)用實(shí)例2021/7/2373Baker Oil膨脹管技術(shù)膨脹管技術(shù)The complete line of Baker Oil Tools expandabl

59、e technology includes a multilateral junction system; liner extension, hanger and packer, casing cladding; expandable packer; and expandable sand screen.第六章第六章 膨脹管技術(shù)膨脹管技術(shù)四、可膨脹管技術(shù)應(yīng)用實(shí)例四、可膨脹管技術(shù)應(yīng)用實(shí)例2021/7/2374五、可膨脹管的發(fā)展前景五、可膨脹管的發(fā)展前景應(yīng)用無(wú)縫膨脹管技術(shù)，應(yīng)用無(wú)縫膨脹管技術(shù)，可以花費(fèi)比常規(guī)鉆井費(fèi)可以花費(fèi)比常規(guī)鉆井費(fèi)用低的鉆井成本鉆出較用低的鉆井成本鉆出較大口徑的油井，減少了大口徑

60、的油井，減少了套管同心管柱的層數(shù)。套管同心管柱的層數(shù)。上部井段套管的直徑不上部井段套管的直徑不需要比下部井段套管的需要比下部井段套管的直徑大很多，在降低鉆直徑大很多，在降低鉆井成本和開(kāi)發(fā)成本的同井成本和開(kāi)發(fā)成本的同時(shí)增加油井產(chǎn)量。時(shí)增加油井產(chǎn)量。 目前，對(duì)無(wú)縫膨目前，對(duì)無(wú)縫膨脹管研究正向單脹管研究正向單一口徑井眼一口徑井眼（MONOBOREMONOBORE）方）方向發(fā)展，即無(wú)縫向發(fā)展，即無(wú)縫膨脹管擴(kuò)張后能膨脹管擴(kuò)張后能從井口到目的層從井口到目的層產(chǎn)生一個(gè)連續(xù)不產(chǎn)生一個(gè)連續(xù)不變的內(nèi)徑，在整變的內(nèi)徑，在整個(gè)井眼中出現(xiàn)同個(gè)井眼中出現(xiàn)同一尺寸的套管柱。一尺寸的套管柱。 第六章第六章 膨脹管技術(shù)膨脹管技術(shù)2021/7/2375 下圖