白臣(大慶鉆探工程公司鉆井一公司市場(chǎng)開(kāi)發(fā)中心,黑龍江 大慶 163411)

水平井鉆井技術(shù)已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外各大油田勘探開(kāi)發(fā)、提供油氣產(chǎn)量的有效方式。特別是長(zhǎng)水平段水平井在開(kāi)發(fā)“低壓、低滲、低產(chǎn)”的三低油氣藏及頁(yè)巖氣等非常規(guī)油氣資源中發(fā)揮了常規(guī)水平井無(wú)法取代的作用，但是由于長(zhǎng)水平段水平井水平井段很長(zhǎng)，在鉆井和完井施工存在著很多的技術(shù)難點(diǎn)，如果如何解決好這些困擾長(zhǎng)水平段水平井施工的技術(shù)瓶頸問(wèn)題，是保證長(zhǎng)水平段水平井施工成功的關(guān)鍵。

1 長(zhǎng)水平段水平井施工難點(diǎn)分析

1.1 鉆井施工難點(diǎn)分析

1.1.1 井眼軌跡控制比較困難：長(zhǎng)水平段水平井不同于一般的常規(guī)水平井，長(zhǎng)水平段水平井往往需要穿越多個(gè)靶點(diǎn)，因此在進(jìn)行長(zhǎng)水平段水平井井眼軌跡設(shè)計(jì)時(shí)，需要綜合考慮直井段、造斜井段和水平井段之間的關(guān)系；另外，隨著水平井段的不斷延長(zhǎng)，造成摩阻扭矩不斷增大，在進(jìn)行定向施工時(shí)，使鉆壓無(wú)法傳遞，工具面角無(wú)法擺正，這就極大了增加了井眼軌跡控制的難度。

1.1.2 摩阻扭矩大：隨著水平井段的不斷延長(zhǎng)，鉆具與下井壁的接觸面積不斷增大，這就增加了鉆具與井壁之間的周向摩擦扭矩，同時(shí)由于鉆具長(zhǎng)度的不斷增加，鉆具的軸向摩擦扭矩也在不斷增加；另外隨著水平井段的不斷延長(zhǎng)，巖屑在上返過(guò)程中被磨的很碎，這樣混在鉆井液中無(wú)法清除，使鉆井液的固相含量增加，潤(rùn)滑性降低，增加了鉆井施工的摩阻扭矩。

1.1.3 易形成巖屑床：隨著水平井段的不斷延伸，在大斜度井段和水平井段，鉆具與井眼底邊的接觸面積不斷增大，這樣就形成了偏心的環(huán)控，在井眼的下方鉆井液流速低，攜帶巖屑的能力明顯降低，巖屑會(huì)在井下的下方堆積，形成巖屑床，給鉆井施工帶來(lái)安全隱患。

1.1.4 井壁穩(wěn)定性差：隨著井深的不斷增加和水平井段的不斷延長(zhǎng)，井眼在力學(xué)和化學(xué)兩個(gè)方面都發(fā)生了變化，因此很容易造成井壁失穩(wěn)，形成鉆井復(fù)雜。

1.2 完井施工難點(diǎn)分析

1.2.1 套管下入困難：隨著水平井段的延長(zhǎng)，下套管過(guò)程中套管的重量和套管與井壁之間的摩擦阻力不斷增大，影響套管的安全下入。

1.2.2 套管不居中：由于長(zhǎng)水平段水平井鉆井的特殊性，水平段與直井段之間接近90°的垂直度，因此完井下套管過(guò)程中，套管由于自身重量的作用比如與水平段井壁接觸，造成套管不居中。

1.2.3 頂替效率差：由于套管不居中，使井眼底邊的鉆井液驅(qū)動(dòng)困難；油基鉆井液的使用，使井壁形成油膜，不容易驅(qū)替。

1.2.4 水泥漿性能要求高：在長(zhǎng)水平段水平井固井施工中，對(duì)水泥漿的流變性能、稠化性能和失水性能都提出了很高的要求，特別是要求水泥漿具有零失水性能。

2 長(zhǎng)水平段水平井施工技術(shù)對(duì)策

2.1 鉆井施工難點(diǎn)對(duì)策

2.2 軌跡控制困難對(duì)策：在進(jìn)行長(zhǎng)水平段水平井鉆井設(shè)計(jì)時(shí)，優(yōu)選造斜點(diǎn)和優(yōu)化井眼軌跡剖面類(lèi)型；優(yōu)化鉆具組合設(shè)計(jì)，在大斜度井段和水平井段選用“單彎螺桿+LWD”的倒裝鉆具組合，有利于鉆壓的傳遞，必要使可使用旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆具組合；在井眼軌跡控制過(guò)程中，按照“少定多轉(zhuǎn)、勤調(diào)少調(diào)”的原則，使井眼軌跡更加光滑，降低施工摩阻扭矩。

2.3 摩阻扭矩大施工對(duì)策

使用18°斜坡鉆桿代替普通鉆桿，簡(jiǎn)化鉆具組合，利用加重鉆桿代替鉆鋌，降低與井壁之間的接觸面積，減少施工摩阻扭矩；調(diào)整鉆井液性能，加入潤(rùn)滑效果好的白油、石墨等高效潤(rùn)滑劑，降低摩阻扭矩，同時(shí)應(yīng)用軟件對(duì)井眼的摩阻扭矩進(jìn)行預(yù)測(cè)，為施工提供理論依據(jù)。

2.4 破壞巖屑床措施

增大鉆井施工中的鉆井液排量，提高環(huán)控返速；優(yōu)化鉆井液性能，提高鉆井液攜帶巖屑和懸浮巖屑的能力；定期進(jìn)行短起下鉆和劃眼作業(yè)，分段循環(huán)，破壞巖屑床，保證鉆井施工安全。

2.5 保證井壁穩(wěn)定對(duì)策

根據(jù)地層壓力情況選用合理的鉆井液密度，調(diào)整好鉆井液各項(xiàng)性能，控制鉆井液失水，形成薄而致密的井壁泥餅；控制起下鉆速度，減小抽吸壓力和激動(dòng)壓力，保證井壁穩(wěn)定。

2.6 完井難點(diǎn)技術(shù)對(duì)策

2.6.1 套管安全下入技術(shù)：強(qiáng)化井眼軌跡控制措施，保證井眼軌跡平滑；才用模擬下套管通井技術(shù)，選用自導(dǎo)式扶鞋和漂浮接箍?jī)?yōu)化管串結(jié)構(gòu)，利用套管加壓裝置，保證套管安全下入。

2.6.2 套管居中技術(shù)：選用剛性、半剛性和彈性套管扶正器，優(yōu)化各種扶正器的下入位置和數(shù)量，保證套管居中度在70%以上。

2.6.3 提高頂替效率技術(shù)：大排量洗井，清除巖屑；使用優(yōu)質(zhì)油基鉆井液牽制沖洗液，清除油膜；活動(dòng)套管，改變頂替排量，提高頂替效率。

2.6.4 水泥漿技術(shù)：調(diào)整水泥漿性能，保證具有良好流變性，密度差控制在0.03g/cm3，自由水析出控制在0ml，控制合理的稠化時(shí)間，提高固井質(zhì)量。

3 結(jié)語(yǔ)

在長(zhǎng)水平段水平井鉆井和完井施工過(guò)程中，存在著井眼軌跡控制困難、摩阻扭矩大、易形成巖屑床、井壁穩(wěn)定性差、套管下入困難、套管不居中、頂替效率低、水泥漿性能要求高等諸多施工難點(diǎn)，只要針對(duì)這些施工難點(diǎn)找出合理的解決措施，才能保證長(zhǎng)水平段水平井施工的順利進(jìn)行和提高長(zhǎng)水平段水平井固井質(zhì)量。

[1]郭元恒，何世明，劉忠飛等.長(zhǎng)水平段水平井鉆井技術(shù)難點(diǎn)分析及對(duì)策[J].石油鉆采工藝，2013：35（1）：14-18.