径向水平钻井研究(集团公司2005年9月钻井会议论(2)

管柱(高压油管)等外管管柱；④必要时，预先将处于伸直状态的转向器在井下扩孔腔中竖起；⑤给转向器定方位，必要时进行管柱机械锚定；⑥下入钻杆、钻头、内管柱，并接好井口工具及管线。⑦给系统泵入高压液，进行径向水平钻进，完成一个或多个径向井。⑧起出径向水平钻井工具。⑨完井：包括：下割缝衬管、砾石充填等。

径向水平钻井技术主要特点：①钻杆以极短的弯曲半径(约0.3米)通过转向器(Whipstock)实现从垂直方向到水平方向转向；②钻进为完全的高压水射流破岩和液压推动技术。③径向水平井从已下入套管的垂直井眼中钻入，并可在井下一个层位和多个层位布置多个辐射状的径向水平井眼，如图2；中靶准确；④钻管为高强度、高韧性的电阻焊接管或无缝钢管，并在弹塑性状态下工作；⑤具有比较特殊的测井和完井技术，如图3。

水平径向井可以在以下几个方面得到应用：①高效开发低渗透油藏、浅油层和薄油层；②横向钻开垂直油藏裂缝；③替代打调整井、加密井；④开采压力衰竭油藏；⑤与热采技术结合，开采稠油地层；⑥减少或避免气锥和水锥现象的产生；⑦用于其它矿藏(如煤田瓦斯气的排出、盐矿、碱矿)的开发［1］。

在国外，径向水平井钻井技术始于七十年代末，八十年代中期投入工业试验，八十年代末期形成“超短半径径向井系统”(URRS)，进入商业应用。进行这项研究工作的有美国Petrophysics有限公司和Bectwel投资公司等。目前已完钻了几千口径向井眼，这些径向水平井有的是在垂直井的同一油层中钻入的，有的是在不同油层中钻入的，单个垂直井中所钻层位最多达五个，每个层位钻入的辐射状径向水平井最多达20个，实现了在多个层次钻多个辐射状径向井的技术。对于这些径向井眼，大部分进行了测井和包括裸眼技术、柔性防砂管技术（径向井眼的衬管）及双向砾石充填技术完井。径向井眼的长度一般在8～46米，依地质情况的不同和所结合的其它工艺(如注蒸气)的不同，垂直井产能提高为2—10倍，平均原油增产约为2—4倍［2］。目前，国外从事该技术研究或拥有该项技术的国家有美国、加拿大、澳大利亚、克罗地亚、英国等。

在我国，径向水平井钻井技术是油井增产的一项强有力措施，特别适合于于低渗透油田的开发，对钻井也有着重要意义。从90年代初开始，中国石油天然气集团公司科技发展部组织了各方面的科研力量，进行了“径向水平井钻井综合配套技术”攻关研究。

第二部分 径向水平钻井技术基础研究

1. 钻杆的选材

由于进口受到一定条件限制，针对径向水平井技术钻杆需要经过0.3米的弯曲半径进行转向和内部需承受约70MPa高压的特点，我们对国产钢管进行了广泛的调研和试验分析，优选出一种国产无缝钢管作为径向水平井的钻杆。优选的国产钻杆采用了7种检验方法对其进行检验，其中，100MPa水压试验，管体未出现裂纹和渗漏，在55MPa系统压力下，可反复通过转向器7次以上，完全能够满足径向水平钻井要求。

2. 钻杆、钻头焊接

由于出厂的无缝钢管单根长度为5-9m，为了使它适合径向水平井钻井的需要，必须将其加长。