Question

水平井技术

Answer 1

水平井钻井技术正在向集成系统发展，即结合地质、地球物理、油层物理和工程技术，向大位移水平井、侧钻水平井、多分支水平井、羽状水平井、丛式水平井(PAD)、欠平衡水平井、连续油管钻井等技术方向发展，研制出技术含量更高的随钻测量(MWD)、随钻测井(LWD)等设备。重点是以下4个方面：

一是精细化管理。近年来，美国泥页岩气开发促进钻井发生了很大变化，即精细化管理、高效率、低成本。普遍采用丛式井组设计，表层采用小钻机批钻，通过提高钻机移运性、自动化程度，应用先进适用技术，钻井效率显著提高。美国Fayetteville页岩埋深1800～1900m，水平段长度由2007年的790m增加到2009年的1250m，钻井周期由18d降到11d，年钻井数由12口增加到34口。

二是旋转导向技术。为最大限度增加储层暴露面积，获得高质量的井眼，提高钻井有效进尺，国外研发出高造斜率旋转导向系统，造斜率可达15°/30m，可满足复杂井眼轨迹钻进，缩短钻井周期。长保径、高抗研磨性PDC钻头有利于保持井眼光滑，提高水平井眼钻井速度。水力振荡器利用水力产生轴向震动，以解决水平井眼摩阻过大及严重拖压问题，增加水平段的长度。

三是水平井地质导向技术。斯伦贝谢研发的PeriScope边界探测地质导向技术，可在360°方向、4.5m范围内进行电阻率扫描，探测钻头到地层或油水边界距离，及时控制井眼轨迹在储层中的位置，实现水平井眼精确导航。针对薄层、底水油气藏，它是精确控制水平井井眼轨迹的有效手段。哈里伯顿近期开发出的ADR方位深探测电阻率地质导向技术，探测深度达5.5m。

四是精细控压钻井技术。该技术是国际上近年来发展十分迅速的一项技术，可有效降低钻井事故或复杂情况，哈里伯顿、威德福、斯伦贝谢都自主研发了精细控压钻井系统。精细控压钻井技术不仅在深海、含H₂S碳酸盐岩地层以及盐层钻进中得到了应用，在Haynesville页岩通过精细控压钻井克服了页岩异常高压、溢流和漏失等复杂问题，大大节约了钻井周期。

在非常规油气勘探开发中，水平井还将呈现多元发展趋势。在煤层气开发中多分支井井身结构设计优化、分支侧钻轨迹控制、煤层井壁稳定等技术研发已成为重要发展方向。在低孔、低渗泥页岩气开发中，水平井钻井倾向于采用欠平衡钻井和控压钻井技术来保护储层，新一代旋转导向系统、随钻测井系统、井底钻具组合，符合泥页岩气地质特征的优质钻井液体系，新型的泡沫水泥同井技术等形成了适用于泥页岩气的水平井钻井技术体系。