李輝軍
摘 要:長(zhǎng)水平段水平井鉆井施工與其他井存在著一定的差別,文章從長(zhǎng)水平段水平井的定義出發(fā),對(duì)長(zhǎng)水平段水平井與其他井的差別進(jìn)行了系統(tǒng)分析,并對(duì)長(zhǎng)水平段水平井技術(shù)發(fā)展提出了建設(shè)。
關(guān)鍵詞:長(zhǎng)水平段;水平井;差別;建議
進(jìn)行長(zhǎng)水平段水平井的鉆井施工,可以增加井眼軌跡在儲(chǔ)集層中延伸的長(zhǎng)度,最大限度的提高水平井的單井產(chǎn)量,因此無(wú)論是在國(guó)外的大型油氣田,還是在國(guó)內(nèi)的大型油氣田開(kāi)發(fā)中都得到了廣泛的認(rèn)可與應(yīng)用。
由于長(zhǎng)水平段水平井在鉆井施工過(guò)程中井下的鉆具組合會(huì)和井壁長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行接觸,因此在鉆井施工中和完井施工過(guò)程中都會(huì)存在很多的技術(shù)難題,比如由于水平井段比較長(zhǎng),而且在施工中受到井眼軌跡控制形式的限制和鉆井液體系的限制,使鉆具組合在好地層長(zhǎng)時(shí)間接觸當(dāng)中容易造成施工的摩擦阻力和旋轉(zhuǎn)扭矩增加,影響水平段的繼續(xù)延伸;在套管的下入過(guò)程中由于摩擦阻力和井眼條件的限制,也會(huì)使套管下入非常困難,即使套管能夠安全的下入,但是在水平井段的套管居中度也不會(huì)太高,影響固井質(zhì)量。
從以上幾個(gè)方面問(wèn)題的發(fā)生來(lái)看,這些問(wèn)題的產(chǎn)生都是與施工中的“長(zhǎng)水平段”密切相關(guān),因此我們要重新認(rèn)識(shí)長(zhǎng)水平段水平井與常規(guī)水平井、常規(guī)定向井、大位移定向井之間的差異,只有認(rèn)識(shí)到這種差異,才能夠進(jìn)一步從鉆井工程設(shè)計(jì)、鉆井施工技術(shù)工藝與措施,以及完井工程設(shè)計(jì)與施工方面進(jìn)行一體化優(yōu)化設(shè)計(jì),提高長(zhǎng)水平段水平井施工的效率。
1 長(zhǎng)水平段水平井的定義
對(duì)于水平井的定義在很多教科書(shū)上都有明確的給出,但是對(duì)于長(zhǎng)水平段水平井的定義一直還沒(méi)有明確的說(shuō)法,因此導(dǎo)致長(zhǎng)水平段水平井鉆井施工技術(shù)與其他井施工技術(shù)界定不夠清晰。通過(guò)調(diào)研多個(gè)油田的長(zhǎng)水平段水平井的施工數(shù)據(jù)我們發(fā)現(xiàn),在不同油田和不同施工技術(shù)水平條件下,長(zhǎng)水平段水平井的定義也是不一樣的,比如有些有些油田把水平段長(zhǎng)度在600-800米范圍內(nèi)的水平井就納入到長(zhǎng)水平段水平井中,而有的油田卻把水平段長(zhǎng)度在1000米以上的水平井才納入到長(zhǎng)水平段水平井的探討范疇,出現(xiàn)這樣差別的原因主要是受到施工的地層條件和技術(shù)水平存在差異造成的。對(duì)于長(zhǎng)水平段水平井技術(shù)界限模糊不清的情況嚴(yán)重阻礙了長(zhǎng)水平段水平井鉆井技術(shù)的發(fā)展,因?yàn)橛斜匾獙?duì)長(zhǎng)水平段水平井的定義進(jìn)行重新、統(tǒng)一的規(guī)范,以此來(lái)與常規(guī)水平井進(jìn)行區(qū)別,使長(zhǎng)水平段水平井鉆井技術(shù)得到快速發(fā)展。從長(zhǎng)水平段這幾個(gè)字我們可以看出,之所以稱(chēng)為長(zhǎng)水平段,是因?yàn)樗蕉蜗喈?dāng)較長(zhǎng),因此為了顯現(xiàn)水平段長(zhǎng)這一重要特征,建議定義為:水平段長(zhǎng)度大于1000米的水平井或水平段與斜井段的長(zhǎng)度比值大于2的井稱(chēng)為長(zhǎng)水平段水平井。
2 長(zhǎng)水平段水平井與其他井的差別
2.1 與常規(guī)水平井的差別
長(zhǎng)水平段水平井施工中影響水平段長(zhǎng)度延伸的最大障礙是井下的摩阻與施工扭矩,這在常規(guī)水平井施工中是不存在的,就是存在也不是主要因素,因此在鉆井工程設(shè)計(jì)階段就要以施工的摩阻與扭矩最小為原則來(lái)進(jìn)行井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與井眼軌道優(yōu)化設(shè)計(jì),這樣才能使長(zhǎng)水平段水平井施工過(guò)程中最大限度地延伸水平段的長(zhǎng)度。在長(zhǎng)水平段水平井施工中為了減少滑動(dòng)鉆進(jìn)比例,建議使用旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng),這樣能夠使井眼軌跡更加光滑,增加水平段的延伸長(zhǎng)度,而常規(guī)水平井在沒(méi)有特殊要求的情況使用螺桿鉆具即可完成。
2.2 與大位移井的差別
長(zhǎng)水平段水平井與大位移井相比,無(wú)論是水平位移長(zhǎng)度,還是水垂比都達(dá)不到大位移井的定義要求,因此長(zhǎng)水平段水平井還與大位移井之間存在著一定的差距,這也是區(qū)別大位移井與長(zhǎng)水平段水平井的關(guān)鍵所在。同時(shí)與大位移井的鉆井目的也存在差別,大位移井主要應(yīng)用在地面受到限制或者海上平臺(tái),而長(zhǎng)水平段水平井主要是為了儲(chǔ)集層的最大限度泄露,因此二者存在本質(zhì)上的區(qū)別。
2.3 與大位移井施工的關(guān)鍵井段不同
雖然大位移井與長(zhǎng)水平段水平井在施工工藝技術(shù)上有很多的相同之處,但是在施工重點(diǎn)上卻有很多的不同。大位移井要想實(shí)現(xiàn)位移延伸最大化,那么必然要存在一個(gè)大角度的穩(wěn)斜井段,因此在鉆井施工過(guò)程中這個(gè)大角度穩(wěn)斜井段就是施工的重點(diǎn)。而長(zhǎng)水平段水平井是為了儲(chǔ)集層最大限度的泄露,因此斜井段會(huì)很短,而水平段會(huì)很長(zhǎng),因此施工的重點(diǎn)與難點(diǎn)都在水平段。
3 對(duì)長(zhǎng)水平段水平井鉆井的建議
隨著水平井鉆井技術(shù)的發(fā)展,長(zhǎng)水平段水平井將會(huì)得到大規(guī)模的應(yīng)用,目前在長(zhǎng)水平段水平井的設(shè)計(jì)過(guò)程中,主要集中在優(yōu)化井身結(jié)構(gòu)、井眼軌道的設(shè)計(jì),尚未開(kāi)展水平段長(zhǎng)度與斜井軌道設(shè)計(jì)參數(shù)同步優(yōu)化的理論方法研究,因此需要進(jìn)行系統(tǒng)的井眼軌道優(yōu)化基礎(chǔ)理論研究,建立較為完善的長(zhǎng)水平段水平井井眼軌道設(shè)計(jì)關(guān)鍵參數(shù)優(yōu)選理論體系,進(jìn)而形成滿(mǎn)足長(zhǎng)水平段水平井技術(shù)特性要求的鉆井工程設(shè)計(jì)技術(shù)棳增強(qiáng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工的保障作用。開(kāi)展長(zhǎng)水平段水平井摩阻扭矩監(jiān)測(cè)及控制技術(shù)研究,開(kāi)發(fā)摩阻扭矩監(jiān)測(cè)、解釋所需的軟件系統(tǒng)及處理井下復(fù)雜情況所需的配套工具;開(kāi)發(fā)長(zhǎng)水平段井眼軌跡高效控制技術(shù),為提升低效油氣藏綜合開(kāi)發(fā)效益建立基礎(chǔ)[1]。
4 結(jié)束語(yǔ)
長(zhǎng)水平段水平井無(wú)論從設(shè)計(jì)上,還是從施工工藝上都與其他井存在著一定的差別,因此要實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)水平段水平井安全與高效施工,設(shè)計(jì)中以降低施工摩阻與扭矩是施工基礎(chǔ),施工中應(yīng)用先進(jìn)的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng),這樣才能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)水平段水平井施工的安全與高效。
參考文獻(xiàn):
[1]韓來(lái)聚,牛洪波.對(duì)長(zhǎng)水平段水平井鉆井技術(shù)的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)[J].石油鉆探技術(shù),2014,42(2):7-11.