潘麗輝

【摘? 要】在目前的石油勘探開發(fā)當(dāng)中，水平鉆井技術(shù)使用較為廣泛，具有一定的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。但是通過(guò)本文的研究發(fā)現(xiàn)，在實(shí)際當(dāng)中水平鉆井技術(shù)也存在著一些不足和技術(shù)問(wèn)題。本文根據(jù)這些問(wèn)題提出了一些改進(jìn)措施和建議。

【關(guān)鍵詞】水平井;鉆井技術(shù);石油勘探

引言

隨著能源危機(jī)席卷全球，人們對(duì)石油勘探技術(shù)提出來(lái)了越來(lái)越高的要求。在這一背景之下水平井鉆井技術(shù)憑借其操作簡(jiǎn)單工作量小，產(chǎn)油量高的優(yōu)點(diǎn)被廣泛的運(yùn)用在多層陡峭產(chǎn)油層、薄油層、垂直裂縫油藏以及低滲透油藏中。但是水平鉆井技術(shù)實(shí)際的油田勘察開發(fā)工程當(dāng)中，也存在眾多的技術(shù)限制和缺陷需要進(jìn)一步的研究和開發(fā)。

1.水平井鉆井技術(shù)概述

在目前的水平井當(dāng)中，主要使用的技術(shù)方法有套管針鉆井技術(shù)、欠平衡鉆進(jìn)技術(shù)、分支井鉆井技術(shù)三種。其技術(shù)特征和優(yōu)缺點(diǎn)詳細(xì)如下[1]：

1.1水平井鉆井技術(shù)

對(duì)于水平井鉆井技術(shù)而言，套管鉆井技術(shù)是使用范圍最廣技術(shù)最成熟的技術(shù)方法。套管鉆井技術(shù)原理簡(jiǎn)單，操作方便對(duì)防止鉆井出現(xiàn)卡鉆和井噴等事故具有非常好的效果。同時(shí)，套管鉆井技術(shù)的利用還可以大大的降低石油勘探鉆井的費(fèi)用以及的井下事故的處理時(shí)間。其次，欠平衡鉆井技術(shù)也是目前較為常用的水平鉆井技術(shù)，該技術(shù)具有較好的鉆井率，可以顯著的提升油氣的產(chǎn)量。但是，對(duì)于欠平衡鉆井技術(shù)而言只能在特定的環(huán)境條件下使用，理論上而言這種鉆井技術(shù)不能夠用于地層孔隙壓力不清、地層壓力較高、風(fēng)險(xiǎn)大、井壁不穩(wěn)定以及產(chǎn)量較大的作業(yè)環(huán)境下。

最后，分支井鉆井技術(shù)主要是被應(yīng)用于低產(chǎn)難采儲(chǔ)量油藏的勘探開采作業(yè)當(dāng)中。分支井鉆井技術(shù)也可以大致的分為多分支、叉井眼、垂直經(jīng)分支井眼等多種。通過(guò)分支井鉆井技術(shù)可以顯著的提高薄層及薄層產(chǎn)狀的產(chǎn)油量。

1.2水平井鉆井技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

對(duì)于石油勘探開采而言，具有多種方法和技術(shù)。水平井鉆井技術(shù)是這位常見的一種開采方法之一。一般而言水平井鉆井技術(shù)在薄層、低孔低滲和稠油的油氣田當(dāng)中具有擴(kuò)大滲流面積，增加油氣田的整體產(chǎn)量的作用和技術(shù)優(yōu)勢(shì)。在油氣田當(dāng)中具有很多垂直型的裂縫通過(guò)水平鉆井技術(shù)可以和垂直裂縫進(jìn)行垂直相交。通過(guò)和多條垂直裂縫的相交，可以大大提高產(chǎn)油效率提升油氣產(chǎn)量。對(duì)于天然氣的開采而言水瓶座臉技術(shù)可以起到緩解產(chǎn)氣的速度，穩(wěn)定產(chǎn)氣壓力，是水平井鉆井技術(shù)也被經(jīng)常運(yùn)用于海洋油氣田的開采，具有降低人力物力成本，使用面積小，工作效率高的優(yōu)點(diǎn)。

2.水平井鉆井技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及問(wèn)題分析

雖然水平井鉆井技術(shù)具有諸多的優(yōu)勢(shì)，但是也不能否認(rèn)其具有一定的技術(shù)難度和使用環(huán)境限制。目前水平鉆井技術(shù)在我國(guó)具有廣泛的使用，但綜合而言，具有以下幾點(diǎn)問(wèn)題和不足之處亟待改進(jìn)[2]。

2.1下套管的難度較大

首先對(duì)于水平井鉆井技術(shù)而言，其一般都具有較長(zhǎng)的水平段。因此水平井就會(huì)具有較高斜率的斜度井。因此這就給水平井套管帶來(lái)了極大的困難。因?yàn)樵谛倍染翁坠芎蛶r壁具有非常大的摩擦力推進(jìn)力不足就會(huì)造成套管難以下降無(wú)法到達(dá)指定位置，推進(jìn)力大一會(huì)造成套管破損。因此，目前水平井鉆井技術(shù)大多被采用于埋深教小的油氣田當(dāng)中。深度較大的油氣田，采用此技術(shù)還需要進(jìn)一步進(jìn)行研究和開發(fā)。

2.2水泥漿的替代率較低

水平井鉆井技術(shù)當(dāng)中需要采用水泥將進(jìn)行套管，但是由于水平緊，套管的重量較大會(huì)造成水泥漿的替代效率降低。進(jìn)而造成在套管和水平段之間出現(xiàn)較大的差異，造成層流替代的問(wèn)題。

2.3固井質(zhì)量容易受水泥漿性能的影響

如上文所述，水平井鉆井需要較長(zhǎng)的水平段套管因此水平井鉆井技術(shù)對(duì)套管的泥漿具有較高的質(zhì)量要求。需要通過(guò)水泥漿在斜井段和水平井段的位置高差處形成水袋，來(lái)確保水泥石和水平井壁的凝結(jié)質(zhì)量符合要求。但是在實(shí)際過(guò)程當(dāng)中油氣會(huì)潛入到水泥漿當(dāng)中這樣會(huì)造成水泥漿結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞水泥漿膠體性能結(jié)構(gòu)下降，出現(xiàn)凝固體積收縮，進(jìn)而造成水泥石和井壁及套管壁之間出現(xiàn)空隙，造成水平井無(wú)法固定。

3.提升水平井鉆井技術(shù)在石油開發(fā)中的應(yīng)用質(zhì)量

針對(duì)目前水平井鉆井技術(shù)在石油勘探開發(fā)當(dāng)中所存在的問(wèn)題，本文根據(jù)目前的實(shí)踐研究結(jié)果及國(guó)內(nèi)外最新研究動(dòng)態(tài)，結(jié)合筆者自身的工作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出了以下幾點(diǎn)改進(jìn)措施[3]。

3.1下套管施工

首先對(duì)于水平井鉆井技術(shù)而言，下套管施工是保證工程質(zhì)量的關(guān)鍵所在。在下套管施工之前，我們需要對(duì)整個(gè)施工過(guò)程進(jìn)行精確計(jì)算和模擬分析。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，我們選擇最合適的下入設(shè)備質(zhì)量。通過(guò)精確的控制來(lái)最大程度的減小摩擦力和機(jī)械損失，同時(shí)也可以避免坍塌、井下壓差卡鉆等問(wèn)題。對(duì)于下套管施工過(guò)程中摩擦力大，難度高的問(wèn)題我們可以通過(guò)引入頂部驅(qū)動(dòng)技術(shù)來(lái)對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行解決，簡(jiǎn)化下套管操作流程，控制套管的漂浮或下壓等狀況，確保套管施工的順利進(jìn)行。

3.2井身軌跡控制

對(duì)水平井鉆井的景深進(jìn)行軌跡控制和監(jiān)控是保證施工質(zhì)量和套管施工過(guò)程穩(wěn)定進(jìn)行的關(guān)鍵所在。在整個(gè)井深軌跡控制當(dāng)中主要是要對(duì)直井段以及水平段與造斜段井身軌跡進(jìn)行控制。水平井的垂直段的緊身軌跡控制其實(shí)相較于水平段技術(shù)難度低，操作簡(jiǎn)單，不需要過(guò)多的關(guān)注，只需要保持緊身垂直即可。對(duì)于水平段的井深軌跡控制，我們需要利用先進(jìn)的軌跡跟蹤儀器和勘察技術(shù)手段來(lái)控制鉆進(jìn)的方向和速度。

3.3其他應(yīng)用措施

除了上述兩個(gè)技術(shù)方法之外，當(dāng)井段角度處于 40°～ 60°的范圍內(nèi)時(shí)我們還需要從以下三個(gè)方面進(jìn)行控制，以提高水平鉆井的施工質(zhì)量保證鉆井能夠順利進(jìn)行。第一，當(dāng)井段角度大于45度時(shí)我們需要采用無(wú)磁承壓鉆桿來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的無(wú)磁鉆桿;第二，在進(jìn)行水平段鉆井時(shí)，我們需要最大程度的降低扭矩和摩擦阻力來(lái)確保順利鉆進(jìn);第三，對(duì)于水平僅的水平段剖面設(shè)計(jì)而言，應(yīng)當(dāng)盡量采用長(zhǎng)半徑和短半徑剖面。因?yàn)檫@樣的剖面可以很大程度的降低水平段摩擦力和施工難度提高身軌跡追蹤的效率和準(zhǔn)確性。

結(jié)束語(yǔ)：對(duì)于石油勘探水平鉆井技術(shù)而言，其主要使用的技術(shù)有套管鉆井技術(shù)、欠平衡鉆井技術(shù)和分支井鉆井技術(shù)。這些技術(shù)都具有各自的使用范圍和技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)。根據(jù)本文的研究分析，可以發(fā)現(xiàn)水平鉆井技術(shù)在石油勘探開發(fā)當(dāng)中具有廣泛的使用空間和成熟的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。一般而言，水瓶座點(diǎn)技術(shù)在薄層低孔低滲和稠油的油氣田開采當(dāng)中具有開展效率高，轉(zhuǎn)緊時(shí)間短，使用空間小，產(chǎn)油量高的優(yōu)點(diǎn)極大程度的降低了油氣田開發(fā)管理使用的成本。但是在實(shí)際工作當(dāng)中，水平井鉆井技術(shù)仍然存在著一些問(wèn)題和不足，本文根據(jù)筆者自身的實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)，就這些不足，一一提出了一些改進(jìn)措施和方法只在通過(guò)本文的研究為具體的工程實(shí)例提供一些理論參考，提高水平井鉆井技術(shù)的效率和可靠性。

參考文獻(xiàn)：

[1]席大俊.水平井鉆井技術(shù)在石油勘探開發(fā)中的應(yīng)用[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2018，v.38;No.463（05）：168-169.

[2]鄧健.水平井鉆井技術(shù)在石油勘探開發(fā)中的運(yùn)用[J].化工設(shè)計(jì)通訊，2018，44（3）：211-211.

[3]時(shí)鵬程.隨鉆測(cè)井技術(shù)在我國(guó)石油勘探開發(fā)中的應(yīng)用[J].測(cè)井技術(shù)，2002（06）：5-9+103.

（作者單位：中原油田文衛(wèi)采油廠）