51/2″油层套管
51/2″油层套 管
常规水平井井下作业技术
7、水平井人工举升工艺
螺杆泵 • 优点 ：运行平稳，减少地层激
动，降低出砂风险，有一定抽稠 、携砂能力。利用变频技术，扩 大排量调节范围，安装安全保护 装置，防止杆断脱 • 缺点：受井斜限制，井口承压低 • 排量范围：48-200方/日
常规水平井井下作业技术
12
942
942
井筒通 道面积 (mm2)
11493 3017.5
最小 通径 （ mm)
121
62
11.9 11.9
730 3.8
1.95
射孔管内防砂 滤砂筛管完井
121mm
常规水平井井下作业技术
6、完井管柱不同
水平井在直井段下防落物管柱，防止井口落物进入水平段。 针对水平井不同的井身结构，设计了两套防落物管柱。一种下 入皮碗式防落物管柱，悬挂在51/2套管上。另一种采用Y441114封隔器或Y211-114丢手封隔器悬挂在直井段。
5、射孔方式不同
➢水平井射孔一般不负压、定向射孔、液压延时引爆 ➢采用油管输送方式 ➢射孔相位角根据钻井轨迹和不同油藏的生产特点
易出砂的油藏，两侧和斜下定向射孔 边底水油藏，采用上部或两侧定向射孔 中深层和深层的水平井一般为全相位螺旋布孔
45 °
90 °
45 °
下相位180°四排布孔 示意图
150 °
8、油层保护要求更高
常规水平井井下作业技术
①针对油层特点的防膨防运移防乳化的射孔液； ②针对作业过程漏失选用的泡沫洗井液和防漏失暂 堵液； ③起到稳定井壁和暂堵作用的完井保护液； ④作业全过程应用的优质入井液；
常规水平井井下作业技术
（二）、水平井冲砂作业
水平井由于井眼轨迹的特殊性，冲砂作业与常 规定向井作业有很大不同，因此施工作业风险和 施工难度高于普通井作业。
常规水平井井下作业技术
水平井冲砂工艺要求：
1）修井液 不污染油气层 具有高携砂能力有利于砂屑运移 低摩阻 低成本
2）冲砂方法和作业管柱组合： 水平井套管内冲砂：Φ89mm导锥（通径Φ62mm）＋Φ73mm 3*45° 倒角油管＋Φ73mm油管。
冲砂方式：反循环 防砂管内冲砂：封隔器丢手头对接器＋油管，对接后下入连续油管。
悬挂筛管完井 尾管固井射孔完井 带管外封隔器筛管完井 带管外封隔器筛管顶部注水泥完井 带管外封隔器分级注水泥射孔完井 尾管固井射孔完井
裸眼完井
（五）、水平井的生产管柱
抽油杆
抽油泵 筛管 丝堵 丢手桥封 筛管 丝堵
大斜度井、水平井的概念及特点
直井段生产管柱
大斜度井、水平井的概念及特点
常规防砂管柱
大斜度井、水平井的概念及特点
筛管顶部注水泥完井技 术
大斜度井、水平井的概念及特点
✓造斜段固井，有利于保护造斜段尾 管，提高对造斜段水层的封固效果
大斜度井、水平井的概念及特点
水平井类型
常规水平井
侧钻水平井 分支井 鱼骨刺井
水平井完井方式
固井射 孔完井
套管固井射孔完井
尾管固井射孔完井 带管外封隔器分级注水泥射孔完井 带管外封隔器分级注水泥筛管完井
主要内容
一、大斜度井、水平井的概念和特点 二、常规水平井井下作业技术 三、其它井型水平井井下作业技术
大斜度井、水平井的概念及特点 水平井井身剖面图
大斜度井、水平井的概念及特点 水平井根据造斜段曲率半径、造斜率的不同进行分类：
水平井分类
大斜度井、水平井的概念及特点
（二）、水平井的类型
1.长曲率半径水平井： （2 0～ 6 0）/30m，R>280m
冲砂方式：正循环
水平井连续冲砂工艺
常规水平井井下作业技术
水平井冲砂方法
常规水平井井下作业技术
在斜井、水平井中，各井段受井径、井斜及井内结构的影响，在 同一口井中，一个井段的最佳施工参数不一定适合另一井段，一口 井的工作方法和施工参数同样也不完全适应另一口井。根据井况， 应把握0°-10°，10°-30° ， 30°-60° ， 60°-90°四个井斜段，选择 最关键的井段做为施工方法和洗井液性能选择的依据。着重点是 30°-60°井段和水平井段的冲洗。其他井段的施工方法和洗井液性 能要做进一步调整，以适应全井冲砂解堵的要求。应采用水力冲洗 和机械冲洗结合的综合措施。
大斜度井水平井井下作业工 艺
前言
随着大斜度井、水平井钻井技术的日趋完善，老油田开 发薄油层和挖潜剩余油进入规模开采，伴随而来的井下作业 需求量也逐年增多，而大斜度井和水平井的井下作业因其井 身结构的不同和完井方式的不同，与常规井下作业相比，工 艺难度和井下工具的配套难度也加大。近年来，各油田针对 大斜度井、水平井的井下作业进行了不同程度的科研攻关和 现场尝试，积累了一些井下作业的方法和规律，但也还存在 一些技术上的局限性。
150 °
上下相位150°四排布 孔示意图
常规水平井井下作业技术
完井方式
滤砂筛管 完井
射孔完井 比较结果 （倍）
每米 布孔数 （个）
13.6
滤砂筛管完井与射孔完井方式对比
一周 每米 布孔排 孔数 （行） （个）
孔眼渗 流面积 (mm2)
每米供 液面积 （mm2
）
11
143
11225.5
68766 0
套管射孔完井有利于避开 夹层水、底水、气顶，可实 施水平段分段射孔、试油、 注采和进行选择性增产措施 。
大斜度井、水平井的概念及特点
筛管完井技术 应用于裂缝性油藏、砂岩油藏，层段单一
钻井采用欠平衡，完井采用筛管或滤砂管 ，不固井，既可以防止井壁坍塌，又可以 防止固井泥浆污染。
筛管完井的优点
大斜度井、水平井的概念及特点
常规水平井井下作业技术
各井段的施工方法及施工参数
（1）0°-10°井段，其作业方法及施工参数与直井相同。 （2）10°-30° 井段，此井段一般形不成沉砂床，但存在沉降作用，要 保持洗井液的悬浮性，防止砂粒沉降。钻具运动方式以旋转为主，转 速15-30r/min，以环空流态为层流时的排量为宜。 （3）30°-60° 井段，以破坏沉砂床，防止砂粒再次沉降为主。钻具运 动方式以往复运动为主，结合旋转运动。下放钻具时，转速控制在1530r/min，上提钻具时，速度控制在5m/min左右，以充分利用上提 钻具时产生的偏流对砂床的冲蚀作用。以达到紊流的大排量为主，必 要时可用双泵或水泥车组提高排量。在完全破坏沉砂床后，结合层流 ，利用洗井液的低剪切速率粘度和静切力彻底清除井筒内的沉砂。
分层生产管柱
SPY441封隔 扶正器 尾管 丝堵 器
大斜度井、水平井的概念及特点
（六）、大斜度井、水平井井下作业的难点
① 管柱在井筒中起下的负荷变化大，对井下情况判读困难； ② 刚性工具无法下入； ③ 常规修复工艺方法无法实施，即使简单的冲砂工艺也很困难； ④ 地层砂更易进入井筒，形成长井段的“砂床”，管柱起下中受的扭矩和摩 擦力较大，颗粒易再沉积。 ⑤ 井内管柱贴近井筒底边，长井段”砂床”中的管柱受钟摆力和摩擦面积大 的双重作用，更易形成卡钻； ⑥ 管柱在井筒中的受力情况比较复杂，钟摆力和弯曲应力较大，分力多，解 卡时的扭矩和拉力损失较多，不易把拉力和扭矩传递到卡点； ⑦ 管柱倒扣时扭矩不易到中和点，有效倒扣长度短，起下管柱次数多，工期 长。
1、减少近井污染，增大了泄油面积，提高了完善程度 。 2、筛管挡砂能保证管内较大的内通径。 3、节省部分固井费用和全部射孔费用，先期投入少，后 期措施少、难度小、投入费用小。
多级套管外封隔器完井技 术
大斜度井、水平井的概念及特点
边底水断块油藏，薄层低渗 油藏，层段复杂
✓套管外封隔器能够有效进行层封隔，并 且应用寿命长。
常规水平井井下作业技术
水平井机械冲洗 （1）在接单根及起下管柱时边循环边转动，机械冲洗与水力冲洗 联合作业破坏钻屑沉积床。这是十分有效的冲洗井眼措施； （2）转动及上下活动管柱，利用钻具接箍破坏钻屑沉积床； （3）加强固控，及时有效的清除洗井液中的固相。 （4）管柱如果静止在井内洗井，其偏心环空必然导致井眼底边的 流速减低，不但洗不出沉砂，反而会引起新的沉降，甚至造成卡钻 。转动的管柱不但可以使井筒内的洗井液保持均匀的流变性，改善 井眼冲洗效果，同时可以搅动带起井眼底部的沉砂，提高冲砂效率 。 （5）管柱与洗井液之间有一定的粘连作用，运动的管柱会很快将 沉砂带起并保证不再次沉积。
3、不同井段起下速度要求不同
常规水平井井下作业技术
正常起下 下两根上提一根
起下限速20根/小时
4、替泥浆量不同
常规水平井井下作业技术
水平井水平段液体与常规井流态不同，加之 钻井过程为了减少磨阻部分井泥浆中混入了原 油，替泥浆液量一般达井筒容积4倍，相当于 同深度常规井新井投产的2～3倍。
常规水平井井下作业技术
常规水平井井下作业技术
1、下入的工具不同
油管：进入井斜60°以下井段的油管必须使用倒角接箍油管（ 2mm×18°)。短曲率侧钻水平井使用连续油管。
通井规：采用橄榄形,其下部收口外径10mm以上，上端面采用园台侧 面,底角大于70°。
常规水平井井下作业技术
2、不同工具探人工井底遇阻深度不同
直井固井水泥塞面
2.中曲率半径水平井： （6 0 ～ 20 0）/30m，R=85 ～ 280m
3.中短曲率半径水平井： （30 ～ 70）/30m， R=10 ～ 80m
4.短曲率半径水平井： （>90 ）/30m，R=1 ～ 10m
5.超短半径径向水平井： R≤1m
（四）、水平井的完井方式
大斜度井、水平井的概念及特点
常规水平井井下作业技术
水平井水力冲砂
（1）采用适当的水力参数和洗井液性能来提高冲洗效果； （2）增加流量达到紊流状态和降低流变性可以达到最佳效果。 大斜度井段和水平井段的条件不同，对洗井液的要求和井眼冲洗措施 也不同，在水平井段采取高流速、低粘度和紊流的措施可取得较佳的 井眼冲洗效果：在大斜度井段时，最好选用高粘度和高凝胶强度压井 液，排量不达要求不钻进，起钻前坚持循环到钻屑返出后持续一段时 间后再作业。 （3）在沉砂床已被破坏的条件下，可适当调整施工参数。可以提高洗 井液粘度采用层流的方法作业，也可以在必要时向井内打入一段高粘 度液体柱，以清洗携带出井内的砂粒。当然，如果条件能达到，全部 冲砂过程最好都用大排量作业，因为增加环空流速，携砂和冲砂作用 都会增大，砂床形成机会少，已形成的砂床高度也会减低。