第一章-钻井地质设计

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1、单击此处编辑母版标题样式,,单击此处编辑母版文本样式,,第二级,,第三级,,第四级,,第五级,,,*,第一章 钻井地质设计,,,第一章 钻井地质设计,b.,钻井和试油,,,直接资料（岩心、岩屑、流体性质）,,间接资料（钻时、钻井液、气测录井及测试）,,→,,寻找,(,证实,),工业油气藏、进行开采,石油地质工作者寻找油气藏：,a.,地面地质调查、地球物理、地球化学勘探等方法,,了解区域构造、生油凹陷、二级构造带划分等等,,→,,指出含油气有利区域 和 有利构造位置,,,,,,,油气是一种流动性矿产，生成层位≠储集层位,,,钻井地质工作,--,在钻进过程中，取全、取准能够直接和间接反映地下地

2、质情况的各项资料数据，为油气层,(,油气藏、油气田,),评价提供依据。,各项资料质量好坏 直接关系到,▲,能否迅速查明地下地层、构造、含油气水等情况；,,▲,影响油田勘探速度和开发效果。,第一章 钻井地质设计,,,,,,,,,第一章 钻井地质设计,一、井别及井号编排,,,1,、钻探目的,,2,、井别,,3,、井号编排,,4,、井位落实,,二、 直井地质设计,,三 、 定向井地质设计,,四 、 钻前的其它准备工作,,,,,,,,新探区，为了,迅速发现油气藏,，,及时扩大勘探成果,，需要,编制钻探的,总体设计。,一、钻探目的,,二、,井别、,,三、,井号编排,,四、,井位落实,,根据,钻

3、探总体设计,编制的,要求，规定,开发,或,勘探总目标,。,,第一节 井别及井号编排,,,,,,,▲,,勘探总任务,,▲,,全区勘探的程度与方法,,▲,,井别、井位部署 等,,钻,探井,揭露井下地层与油气相关的地质情况,,,通过这样的探井发现和查明地下油气情况；,,,1,．钻探目的,钻,开发井,,提供油气采出和驱替剂注入的通道，通过这样的井孔通道达到采出地下油气的目的。,,,,,,第一节 井别及井号编排,,,2,、井别,,根据,《,油气勘探工作条例,》,等原则、要求，对,井别,作了具体规定。,依据勘探程序、钻探目的等，我国将探井主要分为,5,类,：,,,▲,,地质井,▲,参数井,▲,预探井,

4、,▲,评价井,▲,水文井,,（,1,）,,探井分类,（,2,）,开发类井的分类,,▲,开发井,,▲,调整井,,① 地质井,--,地质浅井、构造井,,,指在盆地,普查阶段,，由于地层、构造复杂，用地球物理勘探方法不能发现和查明地层、构造时，,为了确定构造位置、形态，查明地层层序及接触关系而钻的井,。,② 参数井,--,地层探井、区域探井,,,指在,区域勘探阶段,部署的，,在已完成地质普查或物探普查的盆地或坳陷内,,,为了解一级构造单元的区域地层层序、厚度、岩性、生油、储油和盖层条件、生储盖组合关系，并为物探解释提供参数而钻的井。,,,,,,（,1,） 探井分类,,③ 预探井,,指在圈闭,预探阶段

5、,，在地震详查的基础上，以局部构造,(,圈闭,),或构造带等为对象，,以发现油气藏、,取得储集层物性资料、计算控制储量和预测储量,,为目的而钻的探井。,,④ 评价井,,,指在地震精查或三维地震的基础上，在已获工业性油气流的圈闭上，,为详细查明油气特征,，评价油气田的规模、产能、经济价值，,计算探明储量,等而钻的探井。,⑤ 水文井,--,为了解,水文地质,问题和寻找水源而钻探的井,。,,,① 开发井,,,指,根据编制的该油气田开发方案,，,为,落实探明储量、完成产能建设任务,，按开发井网所钻的井,。,② 调整井,,,指,油气田全面投入开发若干年后,，根据开发动态及油气藏数值模拟资料，,为提高储量

6、动用程度,及,采收率,，需要分期钻一批调整井；,根据油气田调整开发方案加以实施,。,,,,,,⑵,开发类井的分类,,▲,,②,,参数井：,以基本构造单元,——,盆地或地区,统一命名,+,盆地内参数井序号。,如：胶参,1,井、胶参,2,井,--,胶,莱盆地,桩参,1,井,—,济阳坳陷东部,(,桩东凹陷东南部,),。,▲,,①,预探井,：,以,所在地区、二级构造带名称,中的某一个汉 字,+,该构造带上预探井布井顺序号命名,,如，华北盆地的华,1,、华,2,、,……,，,华,7,井（惠民凹陷）、华,8,井（东营凹陷）。,,,,,,3,、井号编排,,⑴探井井号编排,,▲,③地质井,,以,一级构造单

7、元,统一命名。取井位所在,一级构造单元,名称的第一个,汉字,+,大写汉语拼音字母“,D”,组成前缀,+,一级构造单元,内地质井,布井顺序号,(,阿拉伯数字,),命名。,如东,D1,井为东营凹陷的第一口地质井,▲,④水文井,,以,一级构造单元,统一命名。取井位所在,一级构造单元,名称的第一个,汉字,+,大写汉语拼音字母“,S,”,组成前缀,+,一级构造单元,内水文井,布井顺序号,命名．,如东,S1,井位东营凹陷的第一口水文井。,,,,,,3,、井号编排,,,▲,,⑤,水文井：,以,一级构造单元统一命名,。取井位所在,一级构造单元名称,的第一个,汉字,+,大写汉语拼音字母“,S,”,组成前缀,+,

8、加一级构造单元内水文井,布井顺序号,命名．,如东,S1,井位东营凹陷的第一口水文井。,▲,,⑥,定向井,定向井的井号命名应在,上述规定基础上,，在井号的后面,+,小写汉语拼音字母“,x”,+,加,阿拉伯数字,命名。,如柳,lx2,井表示柳,1,井井口处钻探的第二口定向井．,,,,,,3,、井号编排,,,（,2,）开发类井井号编排,,开发井,按井排编号。,按,油气藏,名称的第一个,汉字,+,开发区,+,井排,+,井号,命名 。,如孤东,7—5—2,井（生产井）表示孤东油田七区,5,排,2,号生产井。,,（,3,）海上钻井井号编排,,,★,海上探井,:,,方度区,+,方分块,+,构造,+,井号,,

9、→,BZ28-1-1,、,BZ29-3-1,（渤中方度区,28,方分块,1,号构造,1,号探井,,）,,★,海上开发井,：油田汉语拼音字头,-,平台号,-,井号,,,CB-A-1 -- CB-A-27,（埕北）；,,,CB-B-28 -- CB-B-54,,,,,,,,,,,,3,、井号编排,,,,,,,,4,、井位落实,▲,根据,勘探开发部署,把经过论证,确定,的,井位坐标,，通过,测量实施,，把设计的,井位落实,到,野外现场,,▲,钻井地质设计必须,依据现场确定的井位,，采用,现场井口,的,实测大地坐标,进行设计，才能使,设计,更好的,符合,未来的,钻探施工,情况。,,一、井别、井号,,二

10、、直井地质设计,,,,1,、设计的依据,（收集资料）,,,2,、探井地质设计内容,(,11,项,),,,3,、钻井地质设计的主要工作,,,,4,、井深及地层剖面的设计,,,三、定向井地质设计,,四、钻前的其他工作,,第二节 直井地质设计,,,A,、地层情况：,收集综合柱状图 及 有关地层研究报告,，,,对新探区还应到露头区踏勘。,→,区域地层层序、接触关系、岩性组合特征、,,标准层、地层厚度及生储盖组合,等。,⑴ 区域地质资料,,,地层情况、 构造情况、 油气水情况,设计前需收集,2,方面资料：,区域地质资料,、,邻井资料,,1,、,设计的依据,（收集资料）,,,,,,,二、直井地质设计,,

11、,,C,、油气水情况：,油、气、水性质、,,油气水纵向上的组合关系、横向分布规律；,,油、气、水层压力。,,B,、构造情况：,构造图、断层分布、局部构造图，,,通过本井的地震剖面图；,,新探区有时还应收集重磁力异常图和,,地面实测的构造图和剖面图；,,,→,所处构造部位、断层性质及延伸,等。,,,,,,1,、设计的依据,--,⑴,,区域地质资料,,⑵ 邻井资料,（,5,个方面）,,A,、邻井地层剖面图、地层对比图,--,,,→,了解区域地层层序、接触关系、岩性组合、岩性标准层、地层厚度、生储盖组合等。,,B,、邻井钻时、泥浆、气测、电测等资料,--,,,→,熟悉地层岩性特征、分析岩,--,电关

12、系、研究地层分段标志与标准层特征，掌握分层界线；,,,,,,1,、设计的依据,--,⑵,邻井资料,,D,、,邻井地层,岩石的可钻性,以及,对钻井液性能的影响,；,,,▲,,邻井井斜资料,→,预计本井易斜井段和井斜方位。,C,、邻井油、气显示和试油资料,--,预测本井油气显示井段；,,,★,开发区钻井,，收集邻井,采油、注水层位、压力等资料,,,→,了解油层连通情况及注水后的影响。,E,、有关地质、工程数据,,→,预测本井可能出现的各种情况。,,,,,,1,、设计的依据,--,⑵,邻井资料,,,⑴ 基本,(,础,),数据,,,包括：井号、井别、井位、设计井深、,,目的层、完钻层位 等,,⑵ 区域

13、地质简介,,,指地层、构造概况 及 邻井成果。,,,勘探概况，井位坐标、经纬度、地面海拔（海上钻井填写水深），构造位置、地理位置、测线位置；,,2,、直井地质设计内容,--,一般包括以下,11,项,,,,,,,⑶,设计依据及钻探目的,设计依据,--,单井钻探任务书、 邻井资料、,,部署设计井时用的构造图；,,,,钻探目的,--,根据单井钻探任务书填写；,,,一般与井别有关,，如预探井以发现油气藏为目的,,,▲,参数井主要目的 ？,,▲,详探井,(,评价井,),主要目的 ？,2,、直井地质设计内容,--,一般包括以下,11,项,,,,,,,,⑷ 设计地层剖面及预计油、气、水层位置,,,,包括：

14、层位、底界深度、厚度、,,地层产状、故障提示 等。,,⑸ 地层孔隙压力预测和钻井液性能使用要求,,,包括：邻井实测压力成果、压力预测曲线、,,钻井液类型及要求。,2,、直井地质设计内容,--,一般包括以下,11,项,,,,,,,⑹ 取资料要求,※,,岩屑、钻时、气测等录井的井段、,(,测点,),间距等；,,※,,地质循环观察,—,及时发现油气显示或其它重要地质现象等；,,※,,荧光录井,--,包括荧光检查、定级、录井井段及间距要求；,,※,,钻井取心及井壁取心,--,取心井段、进尺，取心目的、原则等,,※,,地球物理测井,--,测量井段、比例尺、测量项目及要求等；,,,…………,,取全取准岩屑

15、、钻时、气测、泥浆、荧光等录井资料和井壁、岩心等取心资料数据。,2,、直井地质设计内容,--,一般包括以下,11,项,,,,,,,⑺ 中途测试要求,,包括：,测试原则及目的、预测测试层位及井段、,,测试方法及要求,--,如电缆测试、裸眼封隔器测试、,,下套管封隔器测试 及 分层试油,⑻ 井身质量、井身结构要求,,包括：井斜、水平位移允许范围、油层套管尺寸等要求,⑼ 技术说明及要求,,包括：施工过程中可能出现的重大地质问题，,,以及响应预备方案、措施等。,2,、直井地质设计内容,--,一般包括以下,11,项,,,,,,,⑾ 附表、附图,,,▲,附表,--,邻井地层分层数据与地震反射层深度对照表；

16、,,▲,附图,--,●,,设计井位区域构造图、地理位置图；,,,●,,主要目的层局部构造井位图；,●,,设计柱状剖面图,,,●,,过设计井的十字地震剖面及地质解释横剖面。,⑽ 地理及环境资料,,包括：,气象资料,(,气温、风情、雨量、汛期水位,),、,,,地形地物,(,地面地形特征，与铁路、公路、,,桥梁的最近距离,),等。,2,、直井地质设计内容,--,一般包括以下,11,项,,,,,,,3,、直井地质设计主要工作,—,一般了解,,,,,,1,）探井地质设计,,（,1,）设计前的准备工作,★标定井位,,将设计井的坐标标定在井位图上，进行井位校对，同时在构造图上标出设计井位,.,区域资料,,:

17、,区域的地层、构造、油气水情况以及区域的石油地质条件，包括生油条件、储层条件、盖层条件、运移条件、圈闭条件、保存条件。,邻井和邻区实钻资料,：邻井地层分层、钻探成果、试油成果、邻井钻井液使用情况、邻井注水情况，以及邻井实钻过程中出现的卡、喷、漏等复杂情况，无邻井时应收集邻区的相关资料或野外露头剖面资料。,★收集资料,,井位部署,(,或论证,),研究报告。,,过井和区域地震测线。,,各种相关图件：如区域构造图、目的层构造图、,★收集资料,油藏预测剖面图等。,,其他资料如古生物、岩矿、地化等资料。,收集齐全上述资料后，设计人员首先进行初步分析，对所用邻井资料和构造图的准确性、可靠性进行评审。利用准

18、确、可靠的资料进行详细分析，完成单井钻井地质设计。,,（,2),单井设计工作,①,地层剖面设计,,根据,区域构造图、目的层构造图、过井地震测线，结合邻井实钻地层分层数据,。,设计出,本井将钻遇的层位及分层数据、断层数据、地层接触关系等，形成设计分层数据，编制出过邻井和设计井的地层对比图。,,注意事项,：,①设计井和邻井构造位置不同和断层的影响，可能产生的岩性和厚度变化。,,②当邻井是定向井时，必须把邻井分层数据,(,斜深,),，通过邻井的实测井斜数据表，进行井斜处理，换算成垂深,(,铅直深度,),数据供设计时使用。,,③若区域没有邻井，则应根据地质图、综合柱状图、地震测线等有关图件，或邻区数据

19、或野外露头剖面数据来确定设计井的层位和分层数据。,,④在下达设计井深内不能完成钻探目的，或下达的设计井深超过钻探目的层后井段过长；预测的目的层可能不存在，或可能多出新的油层，是否需要钻探时，都应与有关单位协商解决，重新确定设计井的数据。,,⑤设计井和邻井的地层分层、对比应根据录井、测井、地层鉴定等各方面的资料，提出统一的划分方案，建立区域三维立体模型。随着新井的钻探和研究的深人，分层方案有可能要随之改变，必须重新进行统一分层，建立新的区域三维立体模型，保证设计的科学性。,注意事项,：,设计分层数据提出后，根据相应资料预测各层位的岩性组合，编绘出详细的设计井综合柱状图。,,②,编写设计井区域地质

20、简介,主要内容,有,设计井,所在的具体位置,；,设计井,区域构造概况及构造发育史,；,地层,在,平面上的分布,，,地层厚度,在纵向上的变化情况,；,设计井,区块含油气情况,、,储层形态、物性、含油气特征等,；,区域上,的,钻探成果及设计井钻探成果预测,。,③,预测设计井的油气水及其位置,,应用区域、地震测线、邻井油气显示、砂体的横向变化、圈闭层位,等,资料综合分析,，,确定,设计井,的,主要目的层,，并,预测,设计井,油气水层的位置。,,,④,设计钻井液类型、性能及提出油气层保护要求,★,资料收集,：包括,邻井实测压力资料、邻井钻井液使用资料、邻井注水资料、邻井或区域出现的卡、喷、漏、高压油气

21、层,等,复杂情况资料,、,地震预测压力资料、预测油气水层位置的储层物性,等资料,，经过综合分析,，,在地质设计中,提出,设计井,的,钻井液类型和主要性能要求,、,实施近平衡钻井和保护好油气层的施工要求。,★,设计钻井液类型 ：,主要是要,满足,储层物性的需要,，,即钻井液类型应与储层岩石类型、油气层流体相配伍,，,不引起,储层岩石水敏、盐敏、酸敏、钻井液中的固相颗粒堵塞油气层等现象,，,起到保护油气层的作用,。,,★,设计钻井液性能：,包括,钻井液密度、粘度、失水、含砂、,pH,值等,，其中,最重要,的是,钻井液密度。密度大小,的,设计,是在,综合考虑邻井实测压力资料和实钻情况、地震预测压力资

22、料的基础上,，,预测,出,设计井,地层孔隙压力剖面，加上一定的附加值即为设计的钻井液密度值。,,★,油气层保护措施,：地质设计中的主要要求是：,按钻井液类型选好钻井液材料；,按压力预测剖面，确定合理的井身结构,；,根据预测的钻井液性能和实钻过程中的压力检测情况，合理的调配钻井液性能，严格实施近平衡钻井或负压钻井。,,⑤,设计资料录取项目,,◆,岩屑录井：,设计取样井段、间距及特殊要求。,,◆,钻时、气测或综合录井仪录井,：设计采集井段、间距及特殊要求。要求开启录井仪所有参数进行系统录井，注意油气显示的观察、录取和落实。,,◆,地质循环观察,：提出地质循环观察的地质目的、实施原则和要求 。,,◆

23、,钻井液录井和氯离子含量分析,：设计录井井段、间距及特殊要求。,,◆,地化录井,：设计录井井段、间距及分析内容。,,◆,荧光录井：,分普通荧光录井和定量荧光录井。,,普通荧光录井：设计录井井段、间距、湿照、干照、滴照、系列对比及特殊要求。,,定量荧光录井：设计录井井段、间距。,,……,,⑥,确定定向井、侧钻井、水平井的井身轨迹：,,◆,检查靶点数：,油层井段连续厚度,50m,以内，,在油层顶界提供一个靶点,；,厚度,50m,以上的在油层顶、底界,各提供一个靶点；,,若为水平井，则不管油层厚薄，必须在水平段首尾,各提供一个靶点,，,当水平段顶界垂深变化大时,，,应提供,该段中间的控制坐标,(,控

24、,制靶点,),。,,◆,计算中靶数据,：,计算方位、位移、稳斜角等,，,从地质要求方面确定合理的井眼轨迹，提出中靶半径,要求。,,◆,根据计算结果检查靶点和油藏控制断层或边界之间的水平距离,是否大于,要求的靶区半径,，,是否符合,钻井和采油工艺要求。,,⑦,设计其他的内容,。,◆,井,身质量要求,：井斜、水平位移允许范围、井身轨迹要求等，并落实钻井轨迹能否满足勘探,,开发的要求。,,◆,各层套管直径、下深、阻流环位置、水泥返高等设计,，遇高压油气井或特殊工艺，要确定技术套管位置。,,③故障提示：,提示设计井将可能遇到的卡、喷、漏等复杂情况。,,◆,特殊情况设计：,对有关方面提出的特殊要求都要在

25、设计中提出相应的要求。,⑧,完成相应的图件：,,地质设计中应附的图件包括,井位图、井身轨迹示意图、地层对比图、油藏剖面示意图、过井“十”字地震剖面图等。,,2,）开发井钻井地质设计,,开发井钻井地质设计工作按开发井内容设计，与探井钻井地质设计的工作相比，其应加深研究、精细设计的内容如下：,⑴,收集资料,,主要是,详细收集,邻井资料和各开发层系的精细构造图。,特别,是,收集,邻井采油、注水层位、动态压力等资料，,了解,油气层连通情况及注水后的影响，,收集,邻井储层物性资料和油气水性质资料，,了解,各项施工作业过程对储层和油气水层的不良影响。,,⑵,地层剖面设计,,应以大量的邻井资料，进行详细地层

26、分析对比，精确设计地层剖面。,,⑶,设计钻井液类型、性能及提出油气层保护要求,,开发区块资料较多，为油气层保护要求提供了基础。应以邻井物性资料和油气水性质资料、注水资料、动态压力资料，设计合理钻井液类型、性能，最大限度地保护好油气层。,,4,、,井深及地层剖面的设计,,,,,,,⑴ 钻井剖面法,--,开发阶段,,⑵ 地层剖面法,--,新探区,,根据,地形地质图,、,构造图,及,正钻与完钻井资料，等,,按目的层定出,设计井井深,,及 该井穿过的,地层剖面（推断岩性和厚度）,,⑴ 钻井剖面法,（开发阶段）,作出,过设计井的横剖面图,,,此外，应考虑因,构造位置和断层,的影响，,,可能产生的,岩性、

27、厚度和倾角,变化，,,设计深度：常常附加,5%,～,10%,,的后备深度。,,,⑵ 地层剖面法,--,钻井资料不足的新探区,,进行井深及剖面设计时，需要充分利用：,,,▲,,物探资料,(,尤其是,过设计井的地震剖面和构造图,),,,及附近的地面露头资料,。,,,,→,,设计井深及该井穿过的地层剖面,,,,,,4,、井深及地层剖面的设计,,,设计深度：,常常,附加,5%,～,10%,的后备深度,。,,图示说明：,目的层,S,2,顶界面构造图，,S,2,厚度,50,米。,4,井设计深度,＝,1700 + 50 + 1750,×,5%,（,10%,）,,=,1837.5m,（,1925m,）,,〔,

28、例,1〕,某构造上，,已完钻,1,、,3,、,4,、,5,四口探井,，,,设计,2,号井,，,目的,--,了解构造顶部含油、气及地层,,情况。,图,1-1 XXX,油田构造图,,,,◆,,根据,2,井构造位置确定,Nm,组底界,为,1235m,,,,◆,,据邻井,Ng,组厚度,(250,米左右,),推断,2,井,Ng,组底界,为,1485m,,首先，过设计井及,1,、,5,井,,,作横剖面图。,根据钻井剖面法设计,2,井：,1235m,1485m,（底界）,,,◆,,设计井要求,钻穿,Ng,，考虑到,地层厚度变化,的可能性，,,,设计井深为,1550m,(,Ng,组底界为,1485m,，,附

29、加,5%,±,后备深度,),,,◆,,由横剖面推断,2,井有两组油层,（,N,g,），油层井段为：,,,,1285,～,1310m,、,1380,～,1420m,；,图,1-2,根据钻井地质剖面设计探井,,1285m,,1310m,1380m,,1420m,1550m,,第三节 定向井地质设计,一、井别、井号,,二、直井地质设计,,三、定向井地质设计,,,1,、概 述,,,2,、定向井的有关概念,,,3,、定向井地质设计,,,4,、水平井地质设计,,,5,、钻井地质设计变更,,,6,、钻井地质设计的关键技术,,四、钻前的其他工作准备,,,,,,,,●,,1905,年定向钻井技术首先在,非洲,

30、的特兰士瓦尔与兰德的,采矿业上应用,。,,●,,1920,年该技术开始,在石油钻井中采用,，主要是,钻斜度较小的斜井或纠斜之用,。,,●,,1955,年,我国,第一口,定向井,是在玉门油田钻成的,C2-15,井,。,,,●,,1965,年，钻成了,我国,第一口,水平井,——,磨三井,，水平位移延伸,160m,，达到当时的,世界先进水平,,,,,1,、概 述,,,,,,三、定向井地质设计,,,⑵ 井斜方位角,--,指井眼轴线的切线在水平面上的投影与正北方向之间的夹角，用,β,表示。,2,、定向井的,有关概念,,⑶ 全变化角,(,狗腿角,，,ε,)--,指某井段相邻两测点间，,井斜与方位的,空间角

31、变化值,--,全角,全变化角,(,据,《,钻井工程,》),,,,⑴ 井斜角,--,指井眼轴线的切线与铅垂线的夹角，用,α,表示,（,4,）,水平位移,：,井眼轴线某,,一点,在水平面上的投影,至井口,,的距离。,,⑴二维定向井,—,井眼轴线,形状,只在,某个铅垂平面上变化,的定向井。即,井斜角,是,变化,的，而,井斜方位角,不变,。,,⑵三维定向井,—,井眼轴线,既有,井斜角,的,变化,，又有,井斜方位角,的,变化,。,1,）按设计井眼轴线形状分,,2,）按设计最大井斜角分,,,⑴低斜度定向井,—,最大井斜角,不,超过,15°,井斜角小，钻进时井斜、方位,不易,控制，钻井难度,较大,。,,,⑵

32、中斜度定向井,—,最大井斜,角在,15°,～,45°,，钻进时井斜、方位较,易,控制，钻井难度,较小,。,,,⑶大斜度定向井,—,最大井斜角,在,46°,～,85,°,，其斜度大，水平位移大，钻井,难度大,和成本高。,,,⑷水平井,—,最大井斜角,在,86°,～,120°,，并,沿水平方向钻进一定长度,的井。,3,、定向井的分类,,,3),按钻井目的分,,,⑴救援井,—,为,抢救某一口井的井喷、着火,等而设计的,定向井。,,,⑵多目标井,—,为钻达,数个目的层,而设计的,定向井,。,,,⑶绕障井,—,为绕过地下,某个障碍,而设计的,定向井,。,,,⑷立槽斜井,—,采用,斜井钻机,施工，从,井口

33、开始倾斜,的,定向井,。,,,⑸多底井,—,在一个井口下面有,两个以上井底,的,井,,4),按一个井场或平台的钻井数分,,⑴单一定向井,。,,⑵双筒井,—,用,一台钻机交叉作业,，同时钻出,井口相距很近,的,两口定向井,。,,⑶丛式井,—,凡,在一个井场或平台上,，有计划地,钻几口或几十口,定向井和一口直井,，这些井统称,丛式井,。,,▲,纠斜,--,纠正已钻斜的井眼，使之成为一个垂直井身,,▲,侧钻,--,对落鱼,(,钻具折断后留在井下的部分,),等,井下障碍物进行侧钻,▲,,在不可能或不适宜安装钻机的地面位置的下边钻油井；,,,▲,,为扑灭大火、压住井喷等而设计的井,--,抢险井,或,救险

34、井,▲,,在一个井场、钻井平台或人工岛上，钻几口、几十口井,–,,,,丛式井,—,海上油田、地面受限制的沙漠、沼泽等地；,▲,,最大,井斜角,接近或达到,90,°,，且有水平延伸的井,--,水平井,,,3,、,定向钻井的应用,,,1,）地面条件限制,2),地下地质条件要求,3),钻井工程需要,4),经济有效开发油气藏,,定向钻井的目的（据,Leroy,，,1977,）,,A--,海上平台丛式井；,B,—,海岸钻井,；,C,—,断层油气藏,；,,D--,不可能进入地点,；,E--,地层油气藏；,,F--,控制的救灾井,；,G--,纠直和侧钻,；,H,、,I,、,J--,盐丘钻井,,纠直和侧钻,不

35、可能进入地点,救灾井,丛式井,侧钻,,3,、定向井地质设计,,⑴ 基本的井身剖面类型,⑵ 定向井井身剖面设计,,定向井与直井存在着明显差别,：,,,▲,地面井位与地下井位不一致,；,,,▲,且有一定的方位、水平距要求,。,井身剖面设计与直井有明显的区别。,地质设计依据,(,区域地质概况、邻井资料,),,地质设计内容,(11,项,),—,如,基本数据、,区域地质简介、设计依据及钻探目的,……,,定向井地质设计与直井设计类似,,,① 表层套管,：安装至井口，防止表层松软地层垮塌、防喷，支撑技术套管与油层套管部分重量。,,② 技术套管,：封隔,钻井液,难于控制的复杂地层,（漏失层、严重塌层、高压水层

36、、非目的层的油气层等）,；,,在井斜较大的定向井中，为防止井下复杂情况，在,造斜井段,下技术套管，以保证钻井顺利进行。,,③ 油层套管,：分隔油、气、水层，保证正常生产。,预备知识：,套管类型,,⑴ 基本井身剖面类型,进行定向井设计时，,首先要选择基本的定向井井身剖面类型,及,计算其井斜角度,和,方位,。,,经常采用的有,三类,井身剖面。,▲,,I,,型井身剖面,,▲,,Ⅱ,型井身剖面（,S,形曲线井身剖面）,,,▲,,Ⅲ,型井身剖面,4,、定向井地质设计（,1,）,,①,I,,型井身剖面,,表层套管下过造斜井段,并注入水泥。,该类剖面通常,适用于,：,中深井,和,要求大水平位移的深井钻井中,

37、。,套管鞋,井底位移,表层套管,剖面中，初始造斜角位置深度相当浅，该,井斜角一直保持到靶心,。,,井眼在相当,浅的深度造斜,，钻至水平位移达到要求时为止，然后,减小井斜角,或,垂直,，钻进到深度要求为止。,②,Ⅱ,型井身剖面,--,S,形曲线井身剖面,表层套管,下过造斜井段并注入水泥；,,技术套管,下到第二个垂直井段中；,,该类剖面,适用于：,地层相对复杂,，,,,需要下技术套管,来控制的井身。,表层套管,技术,(,中,,间,),套管,井底位移,,造斜位置,(,造斜点,),较深,；,,,井斜角大,，,水平位移小,。,③,Ⅲ,型井身剖面,井眼的,造斜部分很少下套管,；,,该类井身剖面特别,适合于

38、,：,,,钻穿断层,或,盐丘地区,、需要较小井底位移的井或 重钻或再校准井眼的井底段等。,,⑵ 定向井井身剖面设计,沿着一个设计的井身路线把,井眼偏斜至一个地下靶心,的工艺技术称之为,有控制的定向钻井,。,(5,个方面,),⑤,根据井身剖面,设计,钻头程序、套管程序及下入深度,。,,①,根据地面、地下地质资料，,确定定向井地面井位,,,②,选择,目标层,，确定,地下井位,，,靶区范围要求,,,③,根据已有地质资料，,设计定向井分层数据,(,垂直深度,),,,④,选择合适的,井身轨迹,，,作好井身剖面设计,4,、定向井地质设计（,2,）,,,▲,设计出定向井,（新濮,2-151,井）,分层数据,

39、(,垂直深度,),。,,▲,选择合适的井身轨迹，作好井身剖面设计,新濮,2-15l,井,,剖面设计轨迹图,,500,,1000,,1500,,2000,,2372.311,343.456,,5,、水平井地质设计,水平井,:,在,油层部位,的,井眼倾斜角为零度或接近零度,的,定向井。,优点：,可,长距离穿越油层,，,增加,油层的厚度,、,提高,井的产油能力 。,,适合,于,油层较薄,的,低产油藏,，,也适合,于,高角度裂缝发育,的,低渗透率油藏,。,,水平井的地质设计基本上与定向井相同，,不同处,在于其,水平段的长度,、,水平段在油藏部位的高度,和,水平段的方位,。,水平段的长度,应依照,单井产

40、能的要求和油层渗透率的高低来确定,：,水平段越长,，,其单井产量越高,。因此，,油层渗透率低时，,其水平段应当设计长一些。,水平段在油藏部位的高低,取决于,油藏开发的整体设计思想：,采用底水驱，则水平段位置应当靠上，以留出足够的避水高度；,采用气顶驱则相反，水平段应靠下以保证必要的避气高度,；,如无底水和气顶，则应依据油气储量在剖面上的总体分布情况取适中的高度。,水平段在油层中的方位,则主要,考虑裂缝发育的方向性,，,以垂直主要裂缝的裂缝面的展布方向为最佳。,,6,、钻井地质设计变更,由于,地面地表条件限制,或是,在钻井过程中,，由于,地下地质情况复杂,，,实钻地质情况与设计出入较大,，,不能

41、按原设计进行,，,需要更改钻井地质设计内容,。,钻井地质设计变更的主要内容有：,,1,．井位移动超过,50m,；,,2,．表层套管、技术套管、油层套管 下深的改变；,,3,．钻井取心层位、进尺的改变；,,4,．测量项目及测量井段的改变；,,5,．录井项目的增减；,6,．钻井液性能的重大改变；,,7,．中途测试的变更；,,8,．完钻井深及层位的改变,,9,．完钻方法的改变,,10,．原钻机试油方案的改变,,11,．其他特殊情况,,7,、钻井地质设计的关键技术,—,一般了解,钻井地质设计的关键技术主要有五项：,1,．地层预测技术,（,1,）地层分层预测,以地质录井的各方面资料结合测井、地震资料

42、，提出统一的划分方案，进行地层分析对比，建立区域三维立体模型，然后根据区域构造图、目的层构造图、过井地震测线或三维地震数据，结合邻井实钻地层分层数据，预测设计井地层分层数据，,包括设计井将钻遇的层位及分层数据、断层数据、地层接触关系等，形成设计分层数据、编制出过邻井和设计井的地层对比图。,（,2,）地层岩性剖面预测,设计分层数据提出后，根据邻井录井剖面等相应资料预测各层位的岩性组合，编绘出详细的设计井综合柱状图。,,（,3,）油气层预测,根据邻井录井剖面油气显示、测试和区域等相应资料预测有利的储盖组合和预测含油气层位。,,,2,．压力预测及油气层保护设计技术,,根据地震资料、测井资料、邻井实测

43、压力、钻井液使用情况、钻探过程中的卡、喷、漏、油气显示等复杂情况，综合分析、预测并合理设计出设计井使用钻井液类型、性能要求，并提出油气层保护措施，特别是预测的主要含油气目的层段，达到近平衡钻井，保护好油气层。,,3,．地质资料录取工程项目设计技术,,不同的地质剖面，不同的油气性质，设计不同的地质录井工程项目，形成不同井别、不同井型的单井录井系列。,,,要求设计人员从事多年的研究工作并具多年的现场工作经验，熟悉各录井工程项目的作用、录取方法，结合地层预测等技术，能设计出完成设计井钻探目的的最佳录井工程项目，并且可以利用设计井实施过程中的最新资料修改录井工程项目。,,4,．钻井工程复杂情况预测技术

44、,,,通过邻井钻探过程中的卡、喷、漏、油气显示等复杂情况综合分析，预测设计井可能出现的钻井复杂情况。提出预防井喷、井漏、油气浸、盐水浸等预案。,,5,．计算机辅助设计技术,,,开发应用钻井地质设计系统软件，形成了计算机应用设计技术,1,）数据管理和查询使用技术,,2,）图件编制和自动生成技术,,3,）设计预处理技术,,4,）地质设计书网上审批、查询和压缩技术,,,第四节 钻前的其他工作准备,一、井别、井号,,二、直井地质设计,,三、定向井地质设计,,,四、钻前的其他工作准备,,1,、钻井地质交底和地质预告,,2,、钻前基本数据的收集,,3,、物质准备工作,课件制作人,:,刘冬梅,,,,,,,

45、一、钻井地质交底和地质预告,1,．钻井地质交底,地质人员在开钻前向全队职工进行地质交底，详细介绍本区的勘探形势和本井的钻探目的任务，明确本井取资料要求、钻进中可能遇到的问题和可能出现的故障，组织讨论，制定出优质快速完成钻探任务的各项措施。,2,．地质预告,,,,地质预告是指导钻井和取全取准地质资料的重要措施。准确及时的地质预告可以提高钻进速度和录井工作质量，并减少钻井事故的发生。,方法,：,采取大段控制、分层对比、选用标志层、及时校正深度的办法,。,,× ×,井钻井地质预告图,,钻前数据是指与录井资料有关的工程数据,。包括,补心高度、泥浆罐溶剂、表层套管数据,等必须在开钻前收集好。,2,、钻前

46、基本数据的收集,１）补心高度,,补心高度,：钻盘面至地面的垂直距离 。,,丈量,：,在钻机安装完毕后，从钻盘补心顶面丈量到井架底座底面的长度 。,,补心高度,是,钻井剖面的深度，电测深度，下套管，油管的深度，射孔深度,等,均以转盘面,计算深度的起点。,２）泥浆罐容积,,要,清楚,泥浆罐的单位容积、罐中的深度标尺,，以便在发生,井漏或井涌,时,及时计量,,,3,）表层套管数据,,表层套管下入深度,，即表层套管鞋深，它经常是,电测时,用来,校正电缆长度,的 ，,,电测曲线在表层套管中显示为一条直线，在表层套管以下才能测出曲线来 ，曲线上突变点所指示的深度与表层套管鞋深度相符。,套管总长,=,套臂串

47、长度十套管鞋深度,,套管鞋深度,=,套管总长度,+,联入,,联入是指联顶节在转盘平面以下的长,度。,,联入,丈量,的,方法,：,下套管之前丈量联顶节长度，固定时再丈量转盘面以上出露部分的长度，二者相减得出联入 。,,3,、物质准备工作,开钻前的物质准备,指的是,与录取资料有关,的,各种设备、工具、器材、药品和记录表格。,,1,）技术准备,,①,明确,工区所在,的,地理位置和构造位置,，,了解,工区,地层、构造、地层压力和含油气情况,，,并收集有关资料,。,了解,邻井,施工过程中曾经出现的,井下复杂情况、处理经过及经验教训。,,②,根据,地质设计,的,内容和要求,，,通过认真的分析和研究，找准,

48、工作,的,重点和难点,，,共同,制定,出,全井的工作措施,2,）资料准备,,上井前,，,准备好,所,必需,的,各项资料。,根据设计书要求,，,做好,仪器和地质录井,所需,的,备件和耗材,。,,3,）设备准备,,①,设备运抵井场后,应,做好,设备的安装工作,，以,确保,录井工作,的,顺利开展,。,②设备的安装应满足下列要求：,,▲,录井房,（,包括仪器房和地质房,）应,安放,在井场振动筛一侧，离井口距离,30,～,50m,；,,▲,气管线等外部管线、电缆线的,架高,不低于,1.8m,；,,▲,电缆线与各种信号线,应,分开,架设,，以避免信号的干扰；,,▲,各种传感器,的,安装,应,严格按,有关安装规程或技术手册,的,要求进行。,,,③应注意取样条件是否满足录井需要。,,▲,架空槽,的,坡度,应,在,3°,～,5°,之间,；,,▲,振动筛下,应能,放置,取样盆,；,,▲,具备,清洗砂样,用的,标准的水源,；,,▲,照明,应,满足,夜间取样,和,观察槽面油气显示,的,要求,；,,▲,能够同时晾晒,30,包以上的砂样台；,,▲,地质房、仪器房、砂样台以及取样地点之间,应,方便通等,。,④设备调试,应,按操作规程,的,具体要求进行校准和调试，,达到,正常录井,的,指标要求,；,正式录井前,应进行,试录井,，,但设计要求二开录井的井，不进行试录井工作。,,