白迎前盧青山(.西部鉆探青海鉆井公司4067鉆井隊,青海西寧67400;.西部鉆探青海鉆井公司5056鉆井隊,青海西寧67400)
試論石油鉆井工程技術(shù)現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及發(fā)展趨勢
白迎前1盧青山2(1.西部鉆探青海鉆井公司40672鉆井隊,青海西寧627400;2.西部鉆探青海鉆井公司50561鉆井隊,青海西寧627400)
世界范圍內(nèi),我國的能源消費主要是以石油和天然氣為主,而對于我國來說,仍舊是以能源為主的消費。但是由于科學技術(shù)的欠缺及煤炭資源在使用過程中存在局限性,因而我國迫切需要大量的油氣資源,來改變我國的能源消費結(jié)構(gòu),環(huán)節(jié)能源短缺的現(xiàn)狀及解決煤炭資源的不足,促進我國經(jīng)濟的發(fā)展。
石油鉆井;工程技術(shù);挑戰(zhàn);趨勢
就全球石油工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀來看,石油工程技術(shù)上的每一次革命都伴隨著全球油氣產(chǎn)量及儲存的一大飛躍。特別就近些年來的技術(shù)來看,旋轉(zhuǎn)導向、水平井多級壓裂等工程的進步引領著全球的第四次石油技術(shù)革命的發(fā)展。
近些年來,我國的石油行業(yè)在新技術(shù)的支持下得到飛速的發(fā)展,就青海地區(qū)來說,昆北區(qū)和英東區(qū)石油鉆井來說,其油氣工程及裝備技術(shù)都得到迅速的發(fā)展,尤其在水平井鉆及多段壓裂增產(chǎn)造成了技術(shù)上的突破,這一技術(shù)上的突破有力的支撐了油氣勘探業(yè)務的開發(fā),現(xiàn)如今已經(jīng)成為該地區(qū)尋找油氣藏、開發(fā)油氣田的重要手段。
1.青海地區(qū)鉆井基本情況
(1)英東區(qū)鉆井的基本概況
英東區(qū)的鉆井在英東地區(qū)的119井126°方位,175米處。該井是一口采油井,全井最大井斜4.78°/3100m,最大全角變化率5.00°/1900m,井身質(zhì)量合格。在進行鉆井的過程中,主要采用低壓吊打,主要為了保證上部井眼直,便于控制下部井眼;在控制質(zhì)量上主要采取的是從鉆具組合上想辦法,在加密點傾斜的情況下及時的對鉆井的參數(shù)進行調(diào)整,從而保障井下鉆具的安全。在鉆井的過程中,應該重視油氣層的保護工作,首先應該嚴格按照設計執(zhí)行,在鉆井的過程中盡量按照設計密度進行設計,同時還應該做好固控設備,控制好泥漿流變性能。
(2)昆北區(qū)鉆井基本概況
昆北區(qū)鉆井是在地面海拔3053.48m處進行鉆井,該口井是一口開發(fā)井,位于青海省梅西洲花土溝鎮(zhèn)。所在構(gòu)造名稱柴達木盆昆北油田切12井區(qū),構(gòu)造位置位于西部坳陷區(qū)昆北斷階帶切十二號構(gòu)造切12井區(qū)切12-15-10井220o方位719.2m處。井口橫坐標16316519.2m縱坐標4195561.7m。昆北區(qū)塊表層存在不同厚度的流砂層,一開鉆井液已膨潤土漿為主,般土含控制在45-60mg/l。為了二開后鉆井液及時轉(zhuǎn)換、維護和處理,建議配置一開井漿40-60方為宜,避免膨潤土鉆井液量過多。
2.鉆井工程技術(shù)的所面臨的現(xiàn)狀
對當前的油氣開發(fā)現(xiàn)狀而言,我國油氣開發(fā)面臨的現(xiàn)狀有資源品質(zhì)劣化,油氣目標復雜化、安全環(huán)保嚴格化等嚴峻挑戰(zhàn)。當面對這些勘探的開發(fā)的新形勢而言,在開發(fā)的過程中使得工程技術(shù)遇到了新的挑戰(zhàn)與難題,井下作業(yè)儲層改造技術(shù)與國外差距較大,主要在高壓氣井帶壓作業(yè)裝備低成本。深度增加凸顯鉆機低效深部高研磨性地層破巖效率低,鉆速慢、高溫高、壓對管柱井下工具儀器的損壞嚴重,高壓地層對井控安全帶來挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的隨鉆測量系統(tǒng)的信道受到制約,深層井壁失穩(wěn)問題突出,超深層巖石賦存狀態(tài)遵循規(guī)律不同于常規(guī)地層,常規(guī)井壁穩(wěn)定理論不再適用多層井身結(jié)構(gòu)應用問題等??梢哉f這些現(xiàn)狀都制約了鉆井的發(fā)展。
1.昆北區(qū)石油鉆井發(fā)展建議
由于表層巖性以灰色礫巖和礫狀砂巖為主,且成巖性差,膠結(jié)程度差,巖石的骨架應力小,在形成井眼后易產(chǎn)生應力集中而發(fā)生井塌,獅子溝組地層中也含有礫狀砂巖,為了防止井塌,給二開打下基礎,建議將表層套管下深加深;在鉆井的過程中建議使用大尺寸的鉆鋌,及加重鉆桿,以降低中性點的位置,從而在給鉆頭施加足夠的鉆壓時克服鉆桿的撓性變彎,從而減小井壁對鉆桿的阻力,減輕柴油機負荷;由于本地區(qū)井易斜,地層的造斜力最大,且糾斜進度慢,為加快降斜速度,減少純鉆時間,提高機械鉆速,節(jié)約成本,建議使用彎度較大的螺桿。與此同時在鉆井的過程中還應該做好對注水層的妨害預防。
2.英東區(qū)石油鉆井發(fā)展建議
在鉆井過程中,表層施工期間做好防漏、防塌工作,特別是大井眼施工。并且應當適當?shù)募訌妼钯|(zhì)量的控制,每隔一段時間對井斜進行測量,在二開井后,有條件的情況下使用MWD隨鉆測斜、糾斜施工,以此減少輔助生產(chǎn)時間。在進行鉆井時,還需要密切注意底層及增產(chǎn)的變化,從而便于加強地層壓力的監(jiān)測與監(jiān)制。
當今世界油氣工業(yè)正經(jīng)歷著前所未有的變革世界各國越來越把油氣工業(yè)的發(fā)展寄希望于技術(shù)革命,因而創(chuàng)新與引進消化與吸收研制成功一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的重大高端裝備工具軟件產(chǎn)品和技術(shù)更快更好地做好工程技術(shù)服務為提高油氣資源動用率和勘探開發(fā)效益提供強有力的工程技術(shù)支撐。
就青海地區(qū)來說,對非常規(guī)的油氣進行開發(fā)時,應當從開發(fā)的實際情況出發(fā),加快對自動化鉆機、大型壓裂裝備、高效鉆頭和抗高溫長壽命螺桿技術(shù)等研究力度盡快形成產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢;在開發(fā)深層油氣的過程中應該積極提高鉆井效率的鉆井機井口自動化設備,從而研制出高溫高壓的試油測試裝備、高管級抗腐蝕油套管,來完成井筒的完整性、評價性技術(shù)。
[1]楊金華.全球深水鉆井裝置發(fā)展及市場現(xiàn)狀[J].國際石油經(jīng)濟,2006(14).
[2]陳國明;殷志明;許亮斌.深水雙梯度鉆井技術(shù)的研究進展[J].石油勘探與開發(fā),2007(02).
白迎前(1980-),男,籍貫:青海湟中,學歷:本科鉆井助理工程師主要研究方向:鉆井工程技術(shù);
盧青山(1978-),男,籍貫:青海湟中,目前職稱:鉆井助理工程師主要研究方向:鉆井工程技術(shù)。