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多分支井是指從一主井眼中鉆出兩個(gè)或兩個(gè)以上分支井眼的井。通常把兩個(gè)或多個(gè)分支井眼鉆在同一層的叫多底井，鉆在不同油層的叫多分支井。國(guó)內(nèi)把兩種類(lèi)型的井都稱(chēng)為分支井。

分支井可以開(kāi)采低產(chǎn)難采儲(chǔ)量，提高最終采收率，降低鉆井投資和噸油開(kāi)采成本，整體改善油田開(kāi)發(fā)效果；適用于水錐造成的死油區(qū)和閣樓油、透鏡體油氣藏、薄油氣藏及低滲透油藏、高粘度稠油藏、天然裂縫油氣藏、致密砂巖油氣藏、自然瀝青油藏、邊際油藏等常規(guī)井無(wú)法開(kāi)采或不具有經(jīng)濟(jì)開(kāi)采價(jià)值的油田；分支井經(jīng)濟(jì)上還具有充分利用老井眼和降低每鉆開(kāi)單位長(zhǎng)度油層所需的總進(jìn)尺、減少占地面積、減少環(huán)境污染、減少平臺(tái)數(shù)量、減少地面采油管線(xiàn)成本、降低廢棄物、鉆井液、鉆屑的處置費(fèi)用的優(yōu)點(diǎn)。

分支井關(guān)鍵技術(shù)

按照1997年蘇格蘭阿伯丁分支井技術(shù)論壇上確立的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，分支井技術(shù)分為6級(jí)（如圖1）。

分支井技術(shù)在定向井和水平井技術(shù)的基礎(chǔ)上，增加了第一個(gè)分支井眼以后的分支井眼的鉆井技術(shù)和完井技術(shù)，其中難點(diǎn)是套管開(kāi)窗技術(shù)和完井回接技術(shù)，分支井連接井段要求達(dá)到三性要求：機(jī)械支撐性、水力密封性和可重入性。

長(zhǎng)城鉆探工程有限公司通過(guò)對(duì)分支開(kāi)窗側(cè)鉆、分支井眼完井管柱定向定位回接、水平段裸眼懸空側(cè)鉆等技術(shù)的研究，形成了一套具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的 “DF-1” 新型分支井鉆完井系統(tǒng)，該系統(tǒng)已經(jīng)成為長(zhǎng)城鉆探公司，乃至中國(guó)石油集團(tuán)的一項(xiàng)特色品牌技術(shù)，成為世界第五大擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的分支井鉆完井技術(shù)。

具有機(jī)械穩(wěn)定性的井下三通技術(shù) 這是分支井在第一個(gè)分支井眼完成后繼續(xù)實(shí)現(xiàn)其它分支井眼鉆井和完井的關(guān)鍵技術(shù)。通過(guò)對(duì)分支開(kāi)窗側(cè)鉆、預(yù)開(kāi)孔套管與主井眼空心導(dǎo)斜器成型對(duì)接、分支管柱回接進(jìn)入主井眼等技術(shù)的研究，研制成功了具有穩(wěn)定機(jī)械支撐的井下三通，該機(jī)構(gòu)可以使分支井眼實(shí)現(xiàn)固井作業(yè)，使完井水平達(dá)到TAML5級(jí)。井下三通結(jié)構(gòu)如圖2，窗口中心點(diǎn)處的形狀如A-A斷面所示；窗口末端處的形狀如B-B斷面所示。

大通徑分支井開(kāi)窗技術(shù) 為滿(mǎn)足各分支井眼對(duì)主井眼通徑的要求，通過(guò)對(duì)分支開(kāi)窗、造斜器打撈與導(dǎo)斜器下入工藝技術(shù)的研究，形成了可撈式造斜器與空心導(dǎo)斜器換取技術(shù)，保證了分支井大通徑開(kāi)窗的成功實(shí)施，滿(mǎn)足了深井硬地層和高鋼級(jí)厚壁套管開(kāi)窗的需要。

分支井眼尾管定向定位回接技術(shù) 為適應(yīng)分支井眼尾管定向定位回接工藝技術(shù)的要求，研制成功了螺旋定向定位工具，該工具采用機(jī)械嚙合的原理，能準(zhǔn)確將預(yù)開(kāi)孔套管下到井下任意預(yù)定深度，并把預(yù)開(kāi)孔套管坐掛到預(yù)先設(shè)定的方向上，實(shí)現(xiàn)與空心導(dǎo)斜器的精確對(duì)接。多口井的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)表明，該機(jī)構(gòu)精確度高、可靠性強(qiáng)。

魚(yú)骨型分支井鉆井技術(shù) 分叉點(diǎn)在油層段的分支井稱(chēng)為魚(yú)骨型分支井，國(guó)際上通常選用1級(jí)或2級(jí)完井技術(shù)，該技術(shù)的關(guān)鍵是水平段裸眼懸空側(cè)鉆技術(shù)。長(zhǎng)城鉆探工程有限公司根據(jù)儲(chǔ)層膠結(jié)強(qiáng)度和硬度的不同，優(yōu)化鉆具組合，研究水平段裸眼懸空側(cè)鉆夾壁墻的快速形成和穩(wěn)定機(jī)理，以及劃槽、打窩、控制鉆進(jìn)等施工工藝，探索出了兩套適應(yīng)不同地層特點(diǎn)的同尺寸鉆頭懸空側(cè)鉆和復(fù)合尺寸鉆頭懸空側(cè)鉆工藝，形成了一套具有長(zhǎng)城鉆探公司特色的魚(yú)骨型分支井裸眼懸空側(cè)鉆技術(shù)。由于應(yīng)用效果顯著，該技術(shù)在稠油、超稠油、低壓低滲以及深層潛山裂縫等儲(chǔ)層中得到了廣泛應(yīng)用，年實(shí)施井?dāng)?shù)在20口以上。

分支井固井、鉆井液配套技術(shù) 通過(guò)對(duì)分叉口井下三通固定、預(yù)開(kāi)口套管暫堵以及尾管懸掛等技術(shù)的研究，實(shí)現(xiàn)了分支井固井一趟鉆完成坐掛、丟手、注水泥等作業(yè)，節(jié)約了鉆井周期。針對(duì)多個(gè)裸眼分支井眼長(zhǎng)時(shí)間共存情況下的井壁穩(wěn)定和儲(chǔ)層保護(hù)問(wèn)題，通過(guò)對(duì)分支井鉆井液暫堵性和防污染性能研究，形成了一套適應(yīng)不同地層和儲(chǔ)層特點(diǎn)的鉆井液體系。

技術(shù)成功推廣應(yīng)用

自第一口試驗(yàn)井海14-20三分支定向井完成至今，累計(jì)完成各類(lèi)分支井120余口，其中4級(jí)分支井19口，魚(yú)骨分支井100余口，在氣井、稀油、稠油、超稠油、高凝油、低滲透、裂縫性、復(fù)雜斷塊邊界等特殊儲(chǔ)層取得了良好的應(yīng)用效果，技術(shù)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。具備篩管、固井、上固下掛等各種完井方式下淺、中、深層魚(yú)刺型分支井和9-5/8″和7″兩大系列的四級(jí)分支井的設(shè)計(jì)及實(shí)施能力，形成了集井位優(yōu)選、鉆完井工程設(shè)計(jì)、鉆完井現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)服務(wù)、事故預(yù)防與處理配套技術(shù) 、采油/修井作業(yè)后期技術(shù)于一體的綜合服務(wù)能力。分支井完成數(shù)量占全國(guó)的60%以上，分支井推廣應(yīng)用規(guī)模、分支數(shù)量、井深、分支數(shù)、全井累計(jì)進(jìn)尺等多項(xiàng)指標(biāo)國(guó)內(nèi)領(lǐng)先。

在不同壓力層系氣藏開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用 新淺90井是國(guó)內(nèi)完成的第一口雙分支氣井（如圖4），該井用兩個(gè)分支分別開(kāi)發(fā)兩個(gè)不同壓力系統(tǒng)的氣層：第一分支為直井，主井眼尺寸Φ311.1mm，分支井眼尺寸Φ215.9mm，完井套管尺寸Φ177.8mm；第二分支為定向井，分支井眼尺寸Φ215.9mm, 完井套管尺寸Φ177.8mm。該井采用注水泥固井完井，窗口處采用擠密封劑技術(shù)密封，較好地解決了水力密封問(wèn)題，完井水平達(dá)到TAML5級(jí)，實(shí)現(xiàn)了分層壓裂、分層開(kāi)采，產(chǎn)量是同區(qū)塊鄰井的4～5倍，取得了良好的應(yīng)用效果。

在老井側(cè)鉆中的應(yīng)用 靜31-59井為國(guó)內(nèi)第一口側(cè)鉆分支水平井（如圖5），該井是利用停產(chǎn)老井側(cè)鉆開(kāi)發(fā)井間剩余油的雙分支水平井。主井眼套管尺寸：Φ177.8mm；分支井眼尾管尺寸：Φ101.6mm；該井采用無(wú)接箍篩管懸掛完井；產(chǎn)量是該區(qū)塊普通直井的6～8倍；利用老井側(cè)鉆技術(shù)節(jié)約成本150萬(wàn)元。

目前，遼河油田等許多油田的開(kāi)發(fā)已進(jìn)入中后期，井網(wǎng)密集，且低產(chǎn)、低效井多，采用分支井技術(shù)在老井內(nèi)側(cè)鉆挖掘井間剩余油具有成本低、見(jiàn)效快等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用前景廣闊。

在斷塊油藏開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用 小35-H1Z井是利用一口雙分支水平井開(kāi)發(fā)兩個(gè)斷塊、三個(gè)儲(chǔ)層的井（如圖6）。該井位于遼河盆地東部凹陷中段鐵匠爐構(gòu)造西側(cè)，儲(chǔ)層巖性為粗面巖，儲(chǔ)集空間具有縫洞—孔隙雙重介質(zhì)，儲(chǔ)層非均質(zhì)性較強(qiáng)，物性較差，直井、定向井開(kāi)發(fā)效果不理想。小35-H1Z橫跨小33、小35塊2個(gè)斷塊，第一分支水平段長(zhǎng)850m、第二分支水平段長(zhǎng)350m，為反向雙臺(tái)階階梯分支水平井，水平段最大井斜101.7°，整體呈上翹趨勢(shì)。全井井身結(jié)構(gòu)復(fù)雜，共實(shí)施了五次開(kāi)鉆、四層套管層系、五種套管尺寸。該井投產(chǎn)后，日產(chǎn)油氣當(dāng)量180t，產(chǎn)量是同一區(qū)塊直井的6～8倍。

多層次分支井在潛山裂縫性油藏開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用 邊臺(tái)H3Z井是國(guó)內(nèi)第一口多層次分支井（如圖7）。該井用多層次分支井技術(shù)開(kāi)發(fā)潛山裂縫性油藏的兩個(gè)層系，兩個(gè)主分支井眼目的層垂深相差325m，為兩個(gè)4級(jí)完井的分支井眼，每個(gè)主分支井眼又分別含5個(gè)、6個(gè)魚(yú)刺型分支井眼，是國(guó)內(nèi)完井技術(shù)最為復(fù)雜的一口特殊工藝井，單井總進(jìn)尺6655m，油層進(jìn)尺4390m。由于實(shí)施了多層次分支井技術(shù)，顯著提高了裂縫鉆遇率，實(shí)現(xiàn)了塊狀裂縫性?xún)?chǔ)層的立體開(kāi)發(fā)。該井投產(chǎn)后，產(chǎn)量是同區(qū)塊鄰井的6～10倍，取得了良好的開(kāi)發(fā)效果。

欠平衡分支井在低滲油藏開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用 哈3-H3井是國(guó)內(nèi)首次將欠平衡鉆井技術(shù)和分支井技術(shù)相結(jié)合應(yīng)用于低滲油藏開(kāi)發(fā)的井。設(shè)計(jì)井段/井眼尺寸： 2230～3004m/Φ152mm；設(shè)計(jì)鉆井液體系/密度：水包油/0.92g/cm3；設(shè)計(jì)靜/動(dòng)欠壓差值： -2.6 MPa /（－0.73～1.15MPa）。該井共鉆成5個(gè)魚(yú)刺型分支井眼，由于采用分支井與欠平衡相結(jié)合的技術(shù)，有效保護(hù)了儲(chǔ)層，提高了分支井的實(shí)施效果，投產(chǎn)產(chǎn)量是鄰近水平井的10倍，增產(chǎn)效果顯著。

魚(yú)骨型分支井技術(shù)在高凝油油藏開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用 靜52-H1Z井是國(guó)內(nèi)陸地油田分支數(shù)最多的一口魚(yú)刺型分支井（如圖8）。該井位于遼河大民屯凹陷靜安堡潛山帶中段，油藏性質(zhì)為高凝油，屬于低孔、低滲、無(wú)底水裂縫性塊狀潛山油藏，主井眼尺寸Φ215.9mm，分支井眼尺寸Φ200mm，主井眼下入Φ139.7mm打孔篩管完井，分支井眼裸眼完成。實(shí)施過(guò)程中，由于采用了復(fù)合尺寸井眼懸空側(cè)鉆技術(shù)，鉆井效率得到了大幅度提高。本井共完成魚(yú)刺分支井眼20支，總進(jìn)尺7577m，水平段總長(zhǎng)4333m，產(chǎn)量是鄰井的8倍，增產(chǎn)效果顯著。

效果評(píng)價(jià)與應(yīng)用前景

在長(zhǎng)城鉆探累計(jì)完成的120余口各種類(lèi)型的分支井中，單井日產(chǎn)量均在臨井的1.5倍以上，顯示了良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。

其中，在遼河油田沈陽(yáng)采油廠(chǎng)沈北潛山北區(qū)塊進(jìn)行了規(guī)模化推廣應(yīng)用，顯示了顯著的規(guī)模化應(yīng)用效果。

1992年底邊臺(tái)潛山開(kāi)始投入開(kāi)發(fā)，1994年達(dá)到產(chǎn)量高峰609噸，從1994年開(kāi)始實(shí)施邊底部注水，但因邊部裂縫發(fā)育差、注水困難，油藏仍然依靠天然能量進(jìn)行開(kāi)發(fā)，產(chǎn)量遞減較快，日產(chǎn)油下降到280噸。從1998年開(kāi)始采用內(nèi)部和邊部的低部位注水，注水工作取得了一定的進(jìn)展，到2000年區(qū)塊產(chǎn)量遞減趨勢(shì)減緩，2005年日產(chǎn)油下降到164噸。

2007年開(kāi)始在邊臺(tái)區(qū)塊推廣利用分支水平井開(kāi)發(fā)低滲難動(dòng)用儲(chǔ)量的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施，克服了潛山混合花崗巖地層分支水平井實(shí)施的一系列技術(shù)難題，目前共完成各類(lèi)分支水平井16口。區(qū)塊產(chǎn)量也自2007年開(kāi)始恢復(fù)， 2007年區(qū)塊平均日產(chǎn)恢復(fù)到198.9噸/天，2008年255.1噸/天，2009年293噸/天， 2010年369噸/天，實(shí)現(xiàn)了邊臺(tái)區(qū)塊高凝油油藏穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)的開(kāi)發(fā)目標(biāo)（如圖9）。

2010年開(kāi)井71口，其中分支水平井16口、占22.5%，相應(yīng)平均日產(chǎn)占57.5%，顯示良好的單井高產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)。

通過(guò)對(duì)比分析，單支魚(yú)骨井是直井產(chǎn)量的3.5倍，雙分支魚(yú)骨井是單支魚(yú)骨井的2.6倍（如圖10）。

通過(guò)十余年、120余口分支井技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施，經(jīng)過(guò)各種類(lèi)型油氣藏分支井的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，分支井單井高產(chǎn)效果明顯；分支井技術(shù)的區(qū)塊規(guī)模化實(shí)施，更能體現(xiàn)出分支井的經(jīng)濟(jì)技術(shù)優(yōu)勢(shì)。隨著國(guó)內(nèi)外易采儲(chǔ)量的不斷減少，分支井技術(shù)將會(huì)獲得更大的應(yīng)用需求。

隨著其它鉆井技術(shù)的不斷進(jìn)步，分支井技術(shù)和水平井、大位移井、水平井分段壓裂、MRC、ERC等技術(shù)的配合使用將會(huì)產(chǎn)生更好的應(yīng)用效果和前景。