陳婷婷

摘要：鉆井技術是石油天然氣勘探生產(chǎn)中非常重要的環(huán)節(jié)。隨著石油和天然氣資源勘探的深入，鉆探成本占勘探和開發(fā)總投資的比例更高。隨著近年來鉆井工藝的不斷進步，相應的鉆井設備和工具也在不斷的更新?lián)Q代，以便能更好的適應新時期的鉆井工藝技術要求。20世紀50年代，石油鉆井技術從傳統(tǒng)的依靠鉆井經(jīng)驗逐漸步入科學鉆井時期。近年來，隨著在鉆井過程中使用各種先進工具，使鉆井工程向信息化和智能化的方向又邁進了一大步。薄油層多分支水平井鉆井技術得到了足夠的重視和發(fā)展，因為水平井可以有效地擴大油氣藏的暴露面積，不僅能提高油井產(chǎn)量，還能極大的提高采收率。

關鍵詞：薄油層;多分支水平井;鉆井技術;分析與研究

我國油田經(jīng)過多年的勘探開發(fā)，大部分已處于開發(fā)中后期，利用水平井等先進鉆井技術提高采收率是目前有效的鉆井技術之一。其技術特點是根據(jù)薄油層的特點設計井眼，實現(xiàn)井筒的空間分布，有效增加薄油層的裸露面積，提高油藏的最終采收率，是石油天然氣鉆井的先進技術之一。薄油層多分支水平井鉆井技術是集油藏，鉆井完井，泥漿等技術為一體的系統(tǒng)工程。它包括了從地質(zhì)到鉆井、從完井到油田化學等一系列復雜難點。針對其施工特點，從研究剩余油藏分布入手，通過優(yōu)化地質(zhì)設計，工程設計，鉆井過程中優(yōu)化井眼軌跡控制，總結出先上后下，主分井眼交替施工的井眼軌跡控制技術，并提出懸空側(cè)鉆、復合井眼側(cè)鉆等特殊軌跡施工方案，為薄油層多分支水平井的有效實施提供有力的技術支持。通過鉆井液體系，完井方式的優(yōu)選，并最終形成了適合稠油、稀油、高凝油地層特點的分支水平井鉆完井方法。從實際施工情況看，薄油層多分支水平井成本略高于普通水平井，但產(chǎn)量是鄰井數(shù)倍，降低了水平井綜合開發(fā)成本

1.現(xiàn)階段我國水平井鉆井技術現(xiàn)狀分析

與常規(guī)的鉆井工藝技術相比起來，水平井的鉆探，往往需要一些較為復雜的施工方式，消耗的時間也比較長。人們要從多個角度來展開鉆探工作，這樣一來，水平井鉆探的挑戰(zhàn)性就比較大。在該技術的應用過程中，人們要對鉆井的井眼軌跡進行及時的調(diào)整，這樣才能夠?qū)ζ溥M行更好的控制，使它維持在更加準確的范圍內(nèi)。對水平井鉆探施工的時候所采用的施工工具以及技術，也要結合具體的狀況來進行選擇，便于提高鉆井的質(zhì)量和穩(wěn)定性，實現(xiàn)人們對施工程度的要求標準。水平井鉆探工作中勢必會遇到很多難以解決的問題，這些問題要結合多種復雜技術的共同應用，才能夠更好地實現(xiàn)對該技術的控制與管理，為人們的工作提供可靠的保障，從而充分發(fā)揮水平井鉆探的價值。

1.1超薄油層水平井鉆井技術

對于超薄油層，傳統(tǒng)的垂直鉆井對油藏的利用程度較低，開采效益也不高，水平井鉆井技術可以最大限度地提高油層的裸露程度，顯著提高油氣井產(chǎn)量，該技術的廣泛應用極大地促進了超薄油層的有效開發(fā)，使大批使用直井開發(fā)無效益的超薄油層區(qū)塊得到了有效開發(fā)。

1.2大位移井鉆井技術

大位移水平井，其指的是水平位移與垂直鉆井深度的比率大于2.0。隨著20世紀90年代最新研發(fā)的旋轉(zhuǎn)導向技術，以及其相應的配套工具變徑穩(wěn)定器和可控偏心器在鉆井工藝中應用，使大位移井鉆井技術能夠快速發(fā)展。該項技術解決了在鉆井期間鉆井中的鉆柱摩擦和鉆屑增加的問題。目前，大位移鉆井技術已廣泛應用于海上鉆井，海油陸采等領域，極大的提高的石油的開采率。

1.3分支井鉆井技術

分支井鉆井技術是指進入多個油氣儲層的分支水平井，通過對該項技術研究和攻關，顯著提高了油氣勘探開采效率，多儲層開發(fā)共用主井筒，大大節(jié)省了鉆井投資，該技術正變得越來越成熟，并在實際生產(chǎn)中取得了良好的開采效果。

2.薄油層多分支水平井鉆井技術難點分析

2.1鉆井工程設計限制多

在對鉆井工程設計的過程中，各方面限制的因素非常多，不僅要考慮達到摩阻、扭矩的情況，還要使井眼軌跡滿足地質(zhì)油藏的實際要求。另外，修井機鉆井設備的作業(yè)能力、螺桿造斜的能力等都要進行全面的考慮，最重要的一個方面就是把鉆井施工難度降到最低。

2.2中靶精度要求高

由于油藏的厚度比較小、其分布的情況也不夠集中，比較分散，對此經(jīng)過不斷的研究與分析，依然無法找到更高效的開采技術手段，在薄油藏的垂深，以及薄油藏的地層傾角上都存在不確定的因素，在鉆井施工時，對于地質(zhì)的要求和標準，鉆井工藝在很大程度上都達不到。對井眼的軌跡控制也是一個難題，需要更精準的控制，這些在實際施工過程中都很難做到，而且中靶的精度要求很高，這些因素都無形之中增加了施工的難度，導致開采效率低下。

2.3井眼軌跡控制難度大

由于地層傾角和井筒曲率的影響，當造斜段采用滑動鉆進和轉(zhuǎn)盤鉆進相結合時，鉆具組合的造斜率規(guī)律性較差，給井眼軌跡控制帶來重重困難，加大了定向工程師的工作量，導致鉆井時效低，鉆井周期長。在目的層鉆進時，根據(jù)電阻率和伽馬值的變化，及時判斷油層的厚度和傾斜度，合理調(diào)整井眼軌跡。

2.4鉆井施工風險高

由于水平段長，滑動摩擦力大，扭矩大，鉆具壓力傳遞困難，鉆速低，造斜率很不穩(wěn)定，這些都導致井眼軌跡控制困難。同時存在嚴重的巖屑床現(xiàn)象，井眼的泥漿凈化效果難以保證，容易造成卡鉆等井下復雜事故。

2.5油氣層保護難度大

由于井結構的復雜性，工程施工的難度和修井設備的局限性，因此，鉆井液性能必須符合一定的標準，需要具有良好的流變性，足夠

的潤滑性和頁巖抑制作用，才能確保井眼清潔。分支水平段鉆開的油藏屬于低孔低滲儲層，只有優(yōu)選合適的鉆井液體系，才能實現(xiàn)安全鉆井、保護儲層。

3.薄油層多分支水平井鉆井技術發(fā)展趨勢分析

3.1FEWD和LWD技術在薄油層勘探開發(fā)中的應用

目前，F(xiàn)EWD和LWD技術已在各大油田得到廣泛的推廣使用。隨著大型油田的不斷勘探開發(fā)，油田的開采已經(jīng)進入中后期階段，這個階段的剩余油層分布較窄、儲層區(qū)塊比較薄，如果采用直井鉆井技術難以達到開發(fā)效果，因此開展FEWD、LWD的應用和水平井鉆井技術的結合是保證油層鉆穿率的有效途徑，也是實現(xiàn)油田高效開發(fā)的重要技術手段。

3.2薄油層分支水平井鉆井技術是未來發(fā)展和應用的重要研究方向

薄油層分支水平井鉆井技術在整裝式油田開發(fā)生產(chǎn)過程中的廣泛應用，可以有效減緩原油產(chǎn)量的下降，延長油藏的開采壽命。因此，薄油層分支水平井鉆井技術是未來開發(fā)高難度油藏的最有效的技術手段。

4.結論與認識

水平井鉆探工作的危險性非常大，而且，在施工的過程中，對各種工藝技術的要求也很高。隨著我國科學技術的發(fā)展，人們要加大對該方面工藝水平的研究和不斷提升，為水平井鉆探工作的質(zhì)量以及人們的安全提供可靠的技術保障，同時，也促進我國經(jīng)濟效益的發(fā)展。鉆井技術發(fā)展的大趨勢是朝著自動化，智能化，環(huán)?；姆较虬l(fā)展，鉆井過程的信息化和智能化已成為鉆井技術發(fā)展的方向之一。結合鉆井，電測，錄井和井眼軌跡控制技術，最大限度地發(fā)現(xiàn)和保護油氣儲層，增加油氣井產(chǎn)量和油氣田的采收率，降低鉆井成本，提高油氣勘探開發(fā)的綜合效益，為油田的可持續(xù)性發(fā)展創(chuàng)造有利條件。

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