《鱼骨状分支井》PPT课件.ppt

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1、鱼骨状分支井钻井技术,2007-03,1 引言2 分支井的形态优化3 埕北26B-支平1鱼骨状水平分支井钻井技术,汇报内容,随着钻井完井技术的不断提高，任意井眼轨迹和多个分支的非常规井越来越多地被应用到油气田的开发中。鱼骨井是非常规井中一种常见的井型，使用鱼骨井可以有效地提高单井控制储量，减少开发井数，降低开发成本。,1 引言,多分支井：为提高泄油（气）面积，从主水平井或直井井筒钻出多个分支井眼井。,a.集束分支水平井,b.径向分支水平井,c.反向分支水平井,d.叠状分支水平井,e.羽状（鱼骨状）分支水平井,多分支水平井分类图,1.1鱼骨状水平分支井的主要特点,充分利用上部主井眼,节约钻井费用

2、,提高单井产量,在油藏的开发过程中，单靠增加水平段长度难以更大地提高油藏动用程度、改善开发效果。鱼骨状水平分支井具有最大限度地增加泄油面积、充分利用上部主井眼、节约钻井费用等显著优点，提高产量与采收率，已经成为高效开发油气藏的理想井型。,增加油藏泄油面积,优点,美国CDX公司的羽状分支井专利,多分支水平井投影图,中国第一口煤层气多分支水平井,DNP02井实钻井身剖面结构图,中国第一口煤层水平多分支井，位于山西沁水盆地，煤层中水平井眼总长度 7687m，共13个分支，由奥瑞安国际能源公司于2004年11月完成。煤层气稳定产量达到2万m3/日。,1.2 多分支井增产机理研究,增大解吸波及面积，沟通

3、更多割理和裂隙 降低区域内流体的流动阻力 原始微裂纹的扩展增加了气流通道,1 引言2 分支井的形态优化3 埕北26B-支平1鱼骨状水平分支井钻井技术,汇报内容,2.1 多分支井身结构模型,根据流体“管路”的串联、并联原理与煤层地应力状态，建立了多分支井井身结构约束方程和设计方法，并设计出适应不同煤层条件的井身结构模型。,建立多分支井眼结构约束方程,基本原理,分支井眼各节点压力损失,主井眼各节点压力损失,基本原理：多分支井眼结构协调方程（分支井眼等流动摩阻设计模型）,方程简化,层流流态下多分支井身结构模型,层流流态下多分支井身结构模型,将鱼骨井的分支和主井筒分成若干小段，对每一段以解析的形式给出

4、油藏渗流和井筒流动的表达式，然后进行油藏渗流和井筒流动的耦合，经过叠代求得这一段油井的压力分布和流人量分布，从而可以得到鱼骨井的产能半解析模型。,2.2 鱼骨井半解析产能预测模型,质量守恒方程,压力响应方程,井筒流动方程,2.3 鱼骨井分支角度对产能的影响,分支角度是影响鱼骨井形态的主要因素，随着分支角度的增大，鱼骨井的控制面积也越大。分支角度的加大，使得分支与主井筒、分支与分支之间的相互干扰也发生了相应的变化。,利用预测模型，计算不同夹角4分支鱼骨井主井筒流入量与水平井流入剖面对比。,鱼骨井的分支角度越大，产能也越大。但分支角超过45后产量增加的幅度不大,原因分析：分支角度超过45，对汇合点

5、后的主井筒影响逐渐减小，但是对汇合点前的主井筒影响逐渐加大。综合影响的结果是主井筒对总产量的贡献率变化不大；前面2个分支(分支1和分支3)的贡献率随角度的加大逐渐增大，而后面2个分支(分支2和分支4)的贡献率却随角度的加大逐渐减少。主要的原因是前面2个分支的影响在逐渐加大。,分支数是影响鱼骨井形态的另一个主要因素。在总钻井进尺相同的条件下，增加分支数意味着增加钻井费用。,2.4 分支数对鱼骨井产能的影响,为分析分支数对产能的影响，设计4个总长800m但分支数不同的鱼骨井。地层和流体参数与预测分支角度对产能影响时相同，分支夹角30。,分支越多，对主井筒的影响越大，流入量减少得越多；同侧分支比异侧

6、分支对鱼骨井产量的贡献大。,均质油藏中的鱼骨井不应追求较大的分支角度，分支角度大于45时对总产量的影响不大。同侧分支比异侧分支效果好。在分支长度都相等的情况下对称分支井在分支数超过4 个(分支角度小于45)后,产量增加幅度明显变缓。,2.5鱼骨状水平分支井应遵循的原则,布井区储层分布较稳定，油砂体井控程度高；距油水边界有一定距离；油层厚度大于6m；有一定单井控制地质储量；储层胶接良好，地层稳定；在分支长度都相等的情况下，对称分支井在分支数上不易超过4 个；分支井眼与主井眼的夹角不大于45。,1 引言2 分支井的形态优化3 埕北26B-支平1鱼骨状水平分支井钻井技术,汇报内容,3.1油藏地质特点

7、与设计概况,埕岛油田馆上段是在前第三系潜山背景上发育起来的大型披覆构造，构造简单平缓，埕北26井区位于披覆构造西翼构造高部位，埕北26B-平1井位于埕岛油田主体西部的极浅海水域的埕北26区块，水深10m左右。,提高产量降低投资利用鱼骨状水平分支井控制较大储层,为曲流河正韵律沉积砂体，埋藏浅，岩石成岩作用弱，胶结疏松。,储层物性好,平均孔隙度：31.4%平均渗透率：315910-3m2,CB26B-P1井主井眼及分支井眼设计靶点数据,CB26B-P1井主井眼及分支井眼设计数据,鱼骨状水平分支井的基本思路,主井眼井眼轨迹采用微降设计，采用地质导向技术控制井眼轨迹至着陆点，并用244.5mm技术套管

8、封固着陆点以上地层。,水平段主井眼与各分支井眼的井眼尺寸均为215.9mm。,各分支井眼按照前进式钻进方式依次施工。,在主井眼及各分支井眼钻进过程中，如果需要换钻头或进行短起下钻作业，必须保证下钻时钻头顺利进入起钻时的井眼。,主井眼完成后起钻通井，为及时掌握钻具进入哪个井眼，带MWD随时监控井眼走向。,完井下筛管时，要保证筛管柱顺利进入主井眼而不是各分支井眼。,开发馆上段（1+2）1油砂体,基本思路,3.2鱼骨状水平分支井钻井技术,鱼骨状水平分支井钻进方式可以分为前进式、后退式、下裸眼分隔器等，现在常用的钻进方式是前进式，主要施工步骤：,侧钻分支井眼,侧钻主井眼,侧钻分支井眼,侧钻分支井眼,侧

9、钻主井眼,侧钻分支井眼,侧钻主井眼,侧钻主井眼,钻进方式的选择,A,B,C,D,E,F,G,H,I,J,优点：主井眼顺利下入防砂筛管的成功率较高，后期完井相对主动；该施工顺序可最大限度的减小可能的井眼损失，取得最佳的开发效果。,在充分认识地层特点、准确预测钻具造斜能力的前提下，满足快速侧钻、井眼轨迹控制以及主井眼钻具或完井管柱下入时摩阻力适中的要求根据轨迹数据和钻井参数，优化设计合理的倒装钻具组合，使钻具不产生自锁和弯曲通过钻具组合与完井管柱的刚性分析对比，保持导向钻具的刚性大于完井管柱的刚性，以保证完井管柱顺利下入主井眼。,钻具组合优化设计技术,CB26B-P1鱼骨状水平分支井优化钻具组合,

10、要防止各分支井眼的再进入；必须保证分支井眼与主井眼之间开始分离的夹壁墙快速形成并具有不易坍塌的特性；松散地层悬空侧钻过程中，要坚持按照划槽、造台阶和控时钻进三个步骤进行主井眼的侧钻；新的主井眼形成后，当下钻到分支侧钻点后，钻具能依靠自身重力的作用顺利进入主井眼。,鱼骨状水平分支井主井眼悬空侧钻技术,采用地质导向钻井技术来控制井眼轨迹，随钻测量自然伽马、电阻率曲线，调整井眼轨迹，跟踪油层，以有效提高对地层的判别精度和井眼轨迹的控制精度，从而提高实施效果。,带LWD的BHA示意图,鱼骨状水平分支井轨迹控制技术,(2)为水平段轨迹调整提供及时有效的信息,(1)可以准确判断地层岩性及地层界面,钻至着陆

11、点时的电阻率与伽马曲线,轨迹在水平段主井眼的电阻率与伽马曲线,地质导向,3.3油层保护,造斜段及水平段应用天然高分子基钻井液：海水+0.20.3%Na2CO3+68%膨润土+1.52%NAT20+23%NFA-25+12%PGCS-1+0.20.3%IND30+3%CaCO3,处理剂易生物降解；白沥青可实现屏蔽暂堵，是很好的油气保护剂；聚合醇可吸附在油气层孔道表面及油水界面，降低界面张力，减少水锁效应。,钻井液技术,实钻过程中，根据钻进过程摩阻系数大小或活动钻具拉力情况及时增加润滑剂加量，保证施工安全。斜井段钻进中，用好固控设备，及时清除钻井液中的钻屑和有害固相，及时补充水基润滑剂等处理剂，保

12、持体系良好的稳定性。控制钻井液含砂量小于0.3%。钻进过程中每钻进200m短起下钻，破坏并清除岩屑床，保证井眼通畅。钻进时每班对钻井液进行全面分析，根据分析结果和现场情况补充相应的处理剂，保证钻井液性能满足安全施工需要。,为保护油气层、保障完井管柱顺利下入，完井液配方：过滤海水(过滤精度5m)+0.3%NaOH+0.5%PAC+1%SR-1+0.3KPAM+2%TV-1+35%NaCOOH,在实钻过程中，每钻进完一个水平分支井眼就替入完井液；主井眼完成后，主井眼内全部替入完井液。这种完井液抑制作用强，可以避免地层的水化膨胀，为保证主井眼筛管的顺利下入提供了条件。,完井液技术,性能：密度 1.0

13、9g/cm3、粘度120-130s、API失水17-18ml。,筛管结构：引鞋0.2m+筛管39根384.48m+盲管9.26m+扶正器0.35m+盲管9.19m+悬挂器1.15m筛管下入井段：13861790.63m,鱼骨状水平分支井完井技术,主井眼一般应用防砂筛管完井，各分支井眼裸眼完井。,主井眼采用158mm精密微孔滤砂管完井，244.5mm技术套管与完井管柱有封隔器分隔并悬挂完井。完井、防砂一体化。,CB26B-P1井自2006年9月28日7:30一开钻进，9月30日0:30二开钻进，10月04日2:30二开钻至着陆点；2006年10月24日6:00三开钻进水平段主井眼及四个分支井眼，

14、10月26日24:00钻至井深1810m，历时60小时一趟钻顺利完钻，10月28日1:00顺利完井。,3.4实钻数据,13 3/8套管 400.09m,粘土,松散砂岩 平原组,砂岩与泥岩互层 明化镇,砾砂岩夹薄层泥岩 馆陶组,26Bit90m+17 1/2Bit401m+12 1/4 Bit1407m+8 1/2Bit主眼和4个分支,9 5/8套管至1406.03,6 1/4筛管 至主井眼底1810m,井身结构,剖面数据,114.27m,67.86m,48.45m,48.45m,实钻基本数据,主井眼与第一分支井眼垂直投影图,主井眼与第一分支井眼水平投影图,蓝线为实钻主井眼,红线为实钻第一分支,红线为分支井眼轨迹,蓝线为主井眼轨迹,来回划井眼底边侧钻主井眼-即主井眼低于分枝井眼轨迹,分支井眼侧钻情况,第一分支,第二分支,第三分支,第四分支,精心筹划是成功的关键！,谢谢！,不当之处，敬请提出宝贵意见！,网址：电话：05468556875地址：山东东营北一路236#257017,