張全盛

（河南省煤田地質(zhì)局四隊(duì)，鄭州450000）

1 引言

隨著油氣勘探以及鉆井作業(yè)不斷發(fā)展，我國長水平、段水平井?dāng)?shù)量不斷增加，這主要是因?yàn)樵摲N類型油氣井能有效提高油氣開采效率和油氣開采量，這對于油氣田單位發(fā)展十分關(guān)鍵。由此可見，在未來一段時(shí)間內(nèi)，該種類型油氣井仍然具有很大發(fā)展空間。但在該種類型油氣井鉆井作業(yè)過程中會出現(xiàn)各種類型的難點(diǎn)問題，如果這些難點(diǎn)問題無法被解決，則該種類型油氣井發(fā)展將會受到很大的阻礙，同時(shí)，也會給油田單位帶來一定的經(jīng)濟(jì)損失。

2 水平井的作業(yè)特點(diǎn)

水平井進(jìn)行修井作業(yè)或大修作業(yè)施工過程中，長水平井段極易發(fā)生卡鉆事故，影響水平井作業(yè)施工順利進(jìn)行。針對水平井水力沖砂作業(yè)及落物打撈作業(yè)施工項(xiàng)目，分析水平井出砂狀況，當(dāng)油井水平井段發(fā)生出砂情況后，形成砂床，嚴(yán)重狀態(tài)甚至堵塞井眼，使水平井無法正常生產(chǎn)，通過水力沖砂作業(yè)施工，才能恢復(fù)水平井正常運(yùn)行狀態(tài)。

水平井打撈作業(yè)難度系數(shù)非常大，水平井摩擦阻力方向和水平井眼走向影響到落物打撈工具下井，對水平井進(jìn)行循環(huán)洗井，為落物打撈奠定基礎(chǔ)。同時(shí)，設(shè)計(jì)最佳打撈工藝技術(shù)措施，提高水平井落物打撈成功率，保證水平井作業(yè)施工順利進(jìn)行，更好地完成水平井作業(yè)施工任務(wù)。

3 水平井鉆井技術(shù)難點(diǎn)分析

3.1 套管下放困難

與其他類型的油氣井相比，該種類型油氣井內(nèi)水平段的長度相對較長，且在井下部分位置處斜度相對較大，在進(jìn)行套管下放作業(yè)的過程中，套管將會受到井壁給予的重大應(yīng)力，使得套管下放過程中受到的摩擦力不斷增加，套管下放的難度相對較大，此時(shí)進(jìn)行鉆井完井作業(yè)的效率會受到很大的影響。由于套管下放的難度相對較大，同時(shí)，套管下放過程中的程序相對較多，因此，我國僅在小深度的井內(nèi)進(jìn)行了套管下放作業(yè)，如果油氣井的深度較大，則不采用下放套管的鉆井方式。

3.2 水泥漿存在的問題

在進(jìn)行鉆井作業(yè)的過程中，套管自身就具有很大的重量，受到該因素的影響，會使井下的水泥漿替代率受到非常大的影響。分析指出，套管下放過程中將會受到井壁給予的重大應(yīng)力，受到該應(yīng)力的影響，還會使水泥漿受到進(jìn)一步的影響。在長水平段水平井的鉆井作業(yè)過程中，鉆柱上下將會產(chǎn)生一個(gè)環(huán)形的空間，該空間內(nèi)會存在較大的壓差，在壓差的作用下，水泥漿將會產(chǎn)生嚴(yán)重的替代問題，進(jìn)而使其含砂量不斷升高，流動阻力不斷提高，使水泥漿出現(xiàn)問題。同時(shí)，在使用水泥漿的過程中，一般會加入一定的原油使水泥漿的流動性得到提升，但如果加入的原油量不合理，此時(shí)水泥漿凝結(jié)之后會出現(xiàn)大量的縫隙，進(jìn)而使水泥漿的質(zhì)量出現(xiàn)問題。

4 水平井施工優(yōu)化措施

4.1 水平井技術(shù)在現(xiàn)場的實(shí)際應(yīng)用

水平井技術(shù)最先興起于國外，對技術(shù)要求較高，20世紀(jì)40年代，國外水平井技術(shù)就已經(jīng)在油氣田開發(fā)中取得廣泛的應(yīng)用。在傳入我國之后也得到各個(gè)研究單位的廣泛重視，20世紀(jì)60年代中期，我國成功在四川盆地打出一口水平井，水平井技術(shù)得到初步應(yīng)用。在20世紀(jì)80年代，由于國內(nèi)技術(shù)交流日益頻繁，我國相關(guān)技術(shù)也同時(shí)得到極大提升，針對我國獨(dú)特的地質(zhì)情況與原油需求量大、油氣藏資源儲量不足的情況，水平井技術(shù)在我國各地得到了廣泛應(yīng)用。在目前，水平井技術(shù)通常在湖泊、海洋鉆井中得以發(fā)揮用武之地，并在沙漠、戈壁等不利于鉆井地區(qū)也得到最大程度的應(yīng)用。根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，水平井產(chǎn)量較高，常?？梢赃_(dá)到普通直井產(chǎn)量數(shù)倍之多，經(jīng)濟(jì)收益較多。隨著我國油氣藏資源持續(xù)開發(fā)，我國油氣藏優(yōu)質(zhì)資源逐漸變少，水平井鉆井技術(shù)在面對地理?xiàng)l件惡劣地區(qū)采收優(yōu)勢逐漸凸顯，即使這樣，也需要具體到某一特定工區(qū)進(jìn)行討論。雖然水平井技術(shù)在油田采收中獲得了廣泛的應(yīng)用，但同時(shí)也需要結(jié)合相關(guān)經(jīng)濟(jì)技術(shù)對比來確定工藝。

4.2 進(jìn)一步提高鉆井作業(yè)的設(shè)計(jì)水平

針對該種類型油氣井在鉆井作業(yè)過程中存在眾多難點(diǎn)問題，同時(shí)，結(jié)合該種類型油氣井特點(diǎn)，工作人員必須提高鉆井作業(yè)設(shè)計(jì)水平，從設(shè)計(jì)角度出發(fā)，使套管受到的井壁壓力降低，進(jìn)而使下套管難度大問題得到解決。通過分析可以發(fā)現(xiàn)，鉆井作業(yè)中存在眾多問題基本都和套管受到應(yīng)力較大存在一定關(guān)系，因此，如果套管受到應(yīng)力可以得到緩解，則其他類型的問題就可以得到一定程度的解決。在進(jìn)行鉆井作業(yè)設(shè)計(jì)過程中，還需要對鉆井軌跡進(jìn)行一定優(yōu)化，對鉆井液進(jìn)行合理配置，通過該種優(yōu)化設(shè)計(jì)措施共同實(shí)施方式，使鉆井作業(yè)過程中難點(diǎn)問題得以解決【1】。

4.3 水平井固井技術(shù)

4.3.1 井眼凈化

為確保套管能夠順利到達(dá)井下位置就需要做好井眼凈化工作。套管下放之前需要根據(jù)有關(guān)規(guī)定組織生產(chǎn)，要嚴(yán)格控制通井作業(yè)內(nèi)容和部分水平井造斜段、水平井段以及阻卡井段要使用劃、沖一類方法確保水平井井眼足夠通暢。除此之外，這種做法還能夠破壞井下堆積巖屑床。在鉆頭到達(dá)井底之后要盡量增加鉆井液循環(huán)力度，以免振動篩出現(xiàn)砂子這種物質(zhì)。要確保井底碎屑能夠被鉆井液運(yùn)送到地表。對于水平井大斜度和水平段，可以用下放塑料球方法，通過這種手段控制套管摩擦阻力。

4.3.2 套管設(shè)計(jì)

1）彎曲半徑。通常來說，水平井造斜段井眼曲率非常高，為保障下管順利就需要精準(zhǔn)精算彎曲半徑，確保彎曲半徑小于井眼彎曲情況，確保套管下放順利。

2）阻力監(jiān)測。鉆井過程中套管下放會受到彎曲井段局部阻力帶來的井壁、套管摩擦力。水平井全角變化對于局部阻力影響十分明顯。全角變化受水平井經(jīng)驗(yàn)影響。套管下放過程需要考慮和井壁的摩擦系數(shù)問題。摩擦系數(shù)計(jì)算十分復(fù)雜，屬于綜合性系數(shù)。一定要經(jīng)過測試、對比與分析后判斷摩擦系數(shù)，不斷修正與調(diào)整，保障準(zhǔn)確性，確保套管下放順利。

4.4 固井水泥漿

4.4.1 優(yōu)選泥漿

為保障工程質(zhì)量在實(shí)踐中需要用到高質(zhì)量水泥漿。所用的水泥漿需要具備下述條件。

1）要確保水泥漿具備足夠頂替效果，水泥漿流動度要大于22cm。

2）要有效控制水泥漿析水問題發(fā)生，以此保障水泥漿密度足夠穩(wěn)定。

3）為進(jìn)一步提升水平井作業(yè)安全性，防止施工中出現(xiàn)油入侵、氣入侵、水入侵一類現(xiàn)象發(fā)生，要嚴(yán)格控制水泥漿稠化時(shí)間，保障其一直穩(wěn)定與合理。

4.4.2 泥漿性能控制

為確保水平井固井質(zhì)量滿足使用要求，需要做好水泥漿固相含量控制。當(dāng)然，該環(huán)節(jié)也是為了能夠有效解決水泥漿失水問題。具體方法是在水泥漿中加入晶體微膨脹劑，該材料可以有效應(yīng)對泥漿收縮問題，讓泥漿微微膨脹，提高泥漿膠結(jié)質(zhì)量。這樣水泥漿就可以很好地封堵地層。

5 結(jié)語

總之，水平井鉆井提速技術(shù)在具體石油開采中有十分重要的作用，通過水平井鉆井提速技術(shù)可以有效提高石油資源開采效率，節(jié)約施工成本，更好地保護(hù)生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)我國石油行業(yè)穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展。