【摘要】采用大位移井技術可以開采各種地形受限的油氣藏，目前得到了廣泛的應用，大位移井井眼凈化是大位移井開發(fā)中十分關鍵的一個環(huán)節(jié)，本文在對井眼凈化的評價標準和影響因素進行闡述的基礎上，介紹了大位移井井眼凈化改善途徑的現(xiàn)狀，并對大位移井井眼凈化技術的發(fā)展方向進行了展望。

【關鍵詞】大位移井；井眼凈化；環(huán)空返速；井斜

采用大位移井技術可以開采各種地形受限的油氣藏，有效提高油藏的開采效率。同時，使用大位移井可將海上分散的油氣藏進行串聯(lián)，利用固定平臺的設施進行統(tǒng)一開發(fā)，極大的節(jié)約海上油田的開發(fā)費用。目前，大位移井技術已在中國、美國、澳大利亞以及歐洲等國家得到了廣泛的應用。井眼凈化對大位移井的開發(fā)十分重要，井眼凈化的好壞將直接影響到大位移井的井眼摩阻/扭矩、鉆井效率、軌道控制和鉆進安全。因此，在大位移井鉆井過程中有必要對井眼凈化途徑進行深入而詳細的探討。

1.井眼凈化的評價準則

通常，從巖屑形狀、巖屑尺寸、巖屑體積、井眼暢通程度等四個方面對井眼凈化進行評價。

1.1巖屑形狀 磨圓砂樣小于20%，說明井眼凈化情況良好；在20%～30%之間，說明井眼凈化情況中等；在30%以上，說明井眼凈化較差、存在較嚴重的巖屑床。

1.2巖屑尺寸 若在鉆井過程返出的巖屑中存在較大的巖塊，說明鉆井液攜沙能力強、井眼凈化較好。

1.3巖屑體積 若鉆井時返出的巖屑與鉆井液混合物中，巖屑體積所占的百分比越大，說明井眼凈化越好。

1.4井眼暢通程度 在各個井段的下鉆過程中，若下鉆遇阻或下鉆阻力忽然增大，則說明存在大量堆積的巖屑，井眼凈化差。

2.井眼凈化的影響因素

2.1井斜 井筒的傾斜角是影響大位移井井眼凈化的主要因素。井斜為巖屑床的形成提供了條件，巖屑床通常由巖屑顆粒在井眼底邊堆積形成，井斜越大，臨界返速、環(huán)空巖屑的總濃度就越大，井眼凈化程度就越差。

2.2環(huán)空返速 環(huán)空返速的大小會直接影響到井內(nèi)巖屑的狀態(tài)和運移方式。鉆井液環(huán)空返速的適當提高將有助于破壞巖屑床、有利于井眼凈化。

2.3鉆井液 通過控制鉆井液的流變性可有效的改善井眼凈化。適當?shù)奶岣咩@井液密度，有利于提高返井液攜帶巖屑的能力。

2.4鉆具 鉆具的偏心度大小對巖屑形成有較大影響，鉆具偏心度越大，環(huán)空巖屑濃度就越大，再加上由于鉆井液在井壁周圍的速度較低，容易導致巖屑沉降、滯留從而生成巖屑床?？赏ㄟ^增大鉆具尺寸的方式減小鉆具的偏心度。

2.5鉆井速率 鉆井速率過高會造成環(huán)空巖屑濃度大，容易導致巖屑床的形成，不利于井眼凈化。

3.井眼凈化的途徑

3.1井眼軌道設計 如前文所述，井斜越大將越不利于井眼凈化。因此，必須對大位移井的井眼軌道進行優(yōu)化設計，盡量減少容易形成巖屑床的井段長度。井斜角為30°～60°的井段容易形成巖屑床，因此，在設計時要盡可能的減少該井段長度。

3.2鉆井液 在選擇鉆井液時，應綜合考慮到潤滑、保持井眼清潔、降低扭矩和摩阻、保持井眼穩(wěn)定等多方面因素，防止鉆井液流變性變差等不良情況的發(fā)生，同時，可以通過在鉆井液中添加適當攜屑劑以改變其流變性，從而去除普通的鉆進液無法攜帶的巖屑，從而提高井眼凈化效果。高粘度攜屑劑、高密度攜屑劑、纖維攜屑劑、浮選攜屑劑是幾種常用的攜屑劑。

3.3鉆具優(yōu)化 應對鉆具結構進行適當簡化，使用加重鉆桿替代傳統(tǒng)的鉆鋌，接于井筒斜率較小的井段。同時，應在井斜角較大的井段使用柔性鉆桿，減少井壁與鉆具的摩擦接觸，從而減少巖屑的生成。

3.4控制環(huán)空上返速度 合理控制鉆井液環(huán)空返速和鉆柱轉速的變化是井眼凈化的關鍵技術之一。在實際工作中，可根據(jù)轉速與排量的工程經(jīng)驗選擇與排量相匹配的鉆速。排量過大會對井壁形成沖刷、使井壁穩(wěn)定度受損，排量過小則達不到井眼凈化的效果。

3.5井下清巖工具 采用機械設備直接進行井下的巖屑床清除，具備見效快、安全性高、成本低等優(yōu)點。例如，VAM公司生產(chǎn)的清巖專用工具HydrocleanTM，通過在該儀器的表面設計旋轉槽和刀片來協(xié)助進行井眼巖屑的移除。當鉆桿進行鉆動時，旋轉槽和刀片就會通過攪動產(chǎn)生紊流，使沉積的巖屑重新回到懸浮狀態(tài)，便于被鉆井液攜帶出井。同時，含有V形槽段的巖屑清除工具也得到了廣范的應用。巖屑清除工具在使用時，可通過V形槽段增加鉆井液流速，以形成對巖屑的沖刷。

3.6鉆具活動 在泵排量優(yōu)選進行的同時應配合轉動、旋轉鉆桿、劃眼等鉆具活動，從而對尚未被移除巖屑床進行破壞。起下鉆應保持較短的間隔距離，通常每200m距離內(nèi)應完成起下鉆一次。對于巖屑床較嚴重的地段，可以采用劃眼的方法對其進行破壞。

3.7實時檢測設備參數(shù) 可以通過在鉆井時對鉆具進行實時監(jiān)控的方法來檢測井內(nèi)巖屑床的厚度，若鉆具在使用過程中質(zhì)量增加，則說明巖屑在井中有沉積。此外，還可通過搜集循環(huán)系統(tǒng)流體流變性、固體回收率等數(shù)據(jù)，獲得當前井眼中巖屑的相關信息，從而通過對鉆速、泵排量的調(diào)整來加快井眼內(nèi)巖屑的移除。以上分析了大位移井井眼凈化的改善途徑，按照井眼凈化的流程，總結如下：1）根據(jù)地層特點和施工工藝確定鉆井液；2）根據(jù)井段狀況和鉆井設備設施的能力確定井液環(huán)空返回速度和流型；3）通過計算井眼凈化相關參數(shù)對鉆井液進行適當調(diào)整；4）通過鉆具活動配合井眼凈化；5）可使用專用的井下清巖工具移除巖屑床。6）通過建立實時監(jiān)測系統(tǒng)可實現(xiàn)對鉆井過程的實時調(diào)節(jié)，從而有助于更好的進行井眼凈化。

4.井眼凈化的展望

隨著大位移井井眼凈化技術的不斷發(fā)展，精度更好、更加準確的數(shù)學模型將會不斷的提煉出來，新型的、方便的機械化井下清巖工具也會不斷的出現(xiàn)，井眼實時檢測系統(tǒng)將得到更加廣泛的應用，這些都將為改善大位移井凈化效果提供新的手段和方法。

結束語

本文闡述了井眼凈化的改善途徑現(xiàn)狀及未來發(fā)展方向。因為井眼凈化對大位移井的開發(fā)十分重要，所以在進行設計和實施時，要綜合考慮到各方面因素，從設計階段到施工階段以及驗收階段各個環(huán)節(jié)需環(huán)環(huán)緊扣、協(xié)調(diào)配合，同時，可以將井眼軌道設計、調(diào)節(jié)環(huán)空返速、調(diào)整鉆井液、專用清巖工具等技術有機結合起來使用，逐步發(fā)展完善井眼實時檢測系統(tǒng)，成功實現(xiàn)大位移井的井眼凈化。

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作者簡介

徐兵（1975-），男，漢族，湖北咸寧人，畢業(yè)于中國石油大學資源勘查專業(yè)，工程師，現(xiàn)主要從事鉆井管理工作。