周森

摘要：應(yīng)用先進(jìn)的石油鉆探工藝技術(shù)，提高鉆井施工的標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)用欠平衡鉆井工藝技術(shù)措施，并結(jié)合井眼軌跡控制技術(shù)，有效地控制水平井各個(gè)井段的井斜角，使其達(dá)到設(shè)計(jì)的規(guī)格。降低事故的發(fā)生率，保證安全鉆探，提高水平井鉆探的機(jī)械鉆速，降低鉆井成本，提高水平井鉆探施工的質(zhì)量，鉆探出更多的優(yōu)質(zhì)井筒，滿足油田開(kāi)發(fā)后期的薄差油層開(kāi)發(fā)的技術(shù)要求，達(dá)到設(shè)計(jì)的鉆井施工質(zhì)量，提高水平井鉆探的效率。

關(guān)鍵詞：水平井;鉆井工藝;技術(shù)

由于水平井采油優(yōu)點(diǎn)比較突出，其在采油中的應(yīng)用越來(lái)越多，由于水平井構(gòu)造的特殊性，其對(duì)鉆井技術(shù)要求較高，需要我們認(rèn)真做好鉆井工藝的優(yōu)化工作，選擇合適的鉆井技術(shù)，及時(shí)對(duì)鉆井工藝參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

（一）欠平衡鉆井工藝

最常見(jiàn)的平衡鉆井工藝技術(shù)，就是對(duì)鉆井液加以應(yīng)用并壓井，對(duì)儲(chǔ)層帶來(lái)嚴(yán)重的污染，甚至?xí)：笃谟蜌獠氐拈_(kāi)采效果。為此，將欠平衡鉆井工藝技術(shù)應(yīng)用于水平井的鉆井作業(yè)中，為井筒提供欠平衡的條件，確保井筒液柱壓力不超過(guò)儲(chǔ)層壓力，滿足技術(shù)的綠色環(huán)保性要求，對(duì)儲(chǔ)層的污染問(wèn)題予以有效地解決。貫徹落實(shí)欠平衡鉆井施工建設(shè)的過(guò)程中，一定要與井控技術(shù)相互結(jié)合，對(duì)井控設(shè)備以及設(shè)施加以合理地選擇，以免引發(fā)不必要的井噴事故，全面優(yōu)化水平井鉆井安全性。其中，對(duì)壓力監(jiān)測(cè)提供予以合理地運(yùn)用，也能夠降低安全事故發(fā)生的幾率。通過(guò)對(duì)氣體鉆井工藝技術(shù)的使用，即可實(shí)現(xiàn)欠平衡鉆井的目標(biāo)，在對(duì)氣體壓力進(jìn)行有效控制的基礎(chǔ)上，促進(jìn)水平井鉆井施工的有效開(kāi)展。

1.1井身優(yōu)化設(shè)計(jì)

在水平井鉆進(jìn)中，最為重要的內(nèi)容就是水平軌跡的控制，我們?cè)谶M(jìn)行水平井鉆進(jìn)是要從以下內(nèi)容來(lái)控制水平井的水平軌跡。（1）井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)依據(jù)。水平井鉆井的發(fā)井順序?yàn)椋簭纳现料?，從?nèi)向外，以此順序來(lái)確定各層套管與井眼之間的間隙。設(shè)計(jì)人員在確定套管與井眼之間的間隙時(shí)，必須要保證套管能夠順路的下入到井中，同時(shí)還要保證能夠滿足固井的相關(guān)要求，下次開(kāi)始掘進(jìn)的鉆頭要保證尺寸小于上層套管的直徑，這樣才鉆頭才能夠順路掘進(jìn)。（2）井身的設(shè)計(jì)原則。一是，井身對(duì)地層的尤其能夠起到有效的保護(hù)作用。二是，井身的設(shè)計(jì)要能夠保證掘進(jìn)的安全性，避免出現(xiàn)漏、噴、塌、卡情況，從而保證鉆進(jìn)的進(jìn)度。三是，在鉆進(jìn)至下部地層時(shí)一般會(huì)采用重鉆井液，此時(shí)所產(chǎn)生內(nèi)部壓力不會(huì)促使上層管套最薄弱處發(fā)生開(kāi)裂的情況。四是，一旦出現(xiàn)了實(shí)際地層壓力值大于我們所預(yù)測(cè)的壓力值從而發(fā)生了井涌時(shí)，那么在能夠控制的壓力范圍內(nèi)具有處理溢流的能力。在水平井的鉆進(jìn)過(guò)程中需要注意的是，管套尺寸、鉆頭尺寸以及井眼尺寸的確定和三者之前的組合配合對(duì)未來(lái)采油、勘井等都會(huì)產(chǎn)生很大的影響，一旦他們之間的組合配合不合理將會(huì)提高水平井鉆井的成本。管套尺寸、鉆頭尺寸以及井眼尺寸通常是從內(nèi)向外來(lái)確定，通常情況下我們要根據(jù)實(shí)際的鉆井工程相關(guān)要求和標(biāo)準(zhǔn)來(lái)設(shè)計(jì)油層管套的尺寸，確定好管套之后根據(jù)管套的尺寸來(lái)確定鉆頭的尺寸。管套與井眼之間的間隔確定要從以下幾個(gè)方面因素進(jìn)行考慮：水平井自身的質(zhì)量、管套下井時(shí)井內(nèi)的壓力變化情況、固井質(zhì)量要求以水泥環(huán)的強(qiáng)度、管套直徑大小。一般比較常見(jiàn)的管套與井眼之間的間隙值最大為76mm，最小值為9.5mm。

1.2井眼軌跡控制

水平井鉆進(jìn)中最為關(guān)鍵的技術(shù)就是對(duì)井眼軌跡的控制技術(shù)，通常情況井眼控制主要采用的彎外殼螺桿鉆具，這一技術(shù)原理就是根據(jù)螺桿鉆具所具有的特性來(lái)將鉆井液中的水力轉(zhuǎn)化成為鉆頭的前進(jìn)力，在水平井鉆進(jìn)過(guò)程中通過(guò)地面的追蹤器來(lái)確定水平井中的螺桿彎角方向，這樣便可以保證水平井的鉆頭能夠沿著既定的軌道前進(jìn)。根據(jù)彎外殼螺桿鉆所具備的特性對(duì)二維水平井鉆進(jìn)軌跡控制技術(shù)進(jìn)行分析。在預(yù)增斜軌跡控制技術(shù)中，在水平井鉆進(jìn)過(guò)程中最好選用彎螺桿鉆具，配合使用穩(wěn)定器以及斜坡鉆桿等可以精確的控制鉆進(jìn)軌跡。增斜井的造斜率控制主要分為兩個(gè)重要的步驟：一是，先高后低。二是，下部井段。在進(jìn)行水平段軌跡控制時(shí)，可以選用倒裝鉆具組合，這樣的優(yōu)化組合鉆具可以很好的降低鉆柱摩擦阻力的扭矩，可以很好的傳遞鉆壓。

1.3鉆井液的選擇

鉆井液在整個(gè)水平井鉆進(jìn)的過(guò)程中占據(jù)非常重要的角色，它是保證水平鉆井以及完井工藝能夠順利進(jìn)行的基礎(chǔ)。所以，我們進(jìn)行鉆井液的選擇時(shí)要非常謹(jǐn)慎。一般情況下，水平井的鉆井液還應(yīng)該具備完井液的作用，也就是說(shuō)在保證鉆井能夠順利進(jìn)行、降低摩擦的同時(shí)還要能夠做好井眼的清潔、保證井眼的穩(wěn)定性、防漏技術(shù)以及對(duì)油氣層的保護(hù)作用。在鉆井過(guò)程中選擇的鉆井液應(yīng)該具備以下及幾個(gè)方面：（1）具備良好的化學(xué)凝聚力，粘度高，懸浮性能良好，剪切稀釋性。（2）固相含量低能夠減低水平鉆進(jìn)過(guò)程中的微米顆粒，防治對(duì)鉆速產(chǎn)生影響。（3）鉆井液必須要具備較高的防塌陷性能和抑制性能，當(dāng)鉆進(jìn)到不同種類的地層是能夠很好的適應(yīng)該地層的特性，同時(shí)能夠保持較高的穩(wěn)定性。（4）對(duì)油氣層的能夠起到很到的保護(hù)作用。（5）具有良好的潤(rùn)滑效果，能夠很好的降低水平井鉆進(jìn)過(guò)程中所產(chǎn)生摩擦力，同時(shí)可以能夠極大的避免卡鉆的情況，降低扭矩。（6）具有一定的流動(dòng)調(diào)節(jié)性，可以很好的應(yīng)對(duì)異常情況。（7）在保證經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，要對(duì)環(huán)境盡可能的產(chǎn)生較小的影響。

1.4水力參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)

隨著水平井鉆井技術(shù)的發(fā)展，逐漸的出現(xiàn)了噴射式鉆頭，而水力參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)就是伴隨著噴射式鉆頭而進(jìn)行的。鉆井水力參數(shù)值一般代表的是噴射鉆頭的水力特性、射流水力特性等。我們進(jìn)行水力參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)主要目的是為了能夠找出相對(duì)比較合理的水力參數(shù)組合搭配值，使得我們進(jìn)行水平井鉆井過(guò)程中能夠獲得足夠的水力能量分配，從而能夠最大程度上保證井底的凈化效果，提高水平井鉆井的進(jìn)度。但是，影響水平井的井底水力能量分配的因素有很多，例如鉆頭上面噴嘴的直徑長(zhǎng)度、循環(huán)系統(tǒng)中的能量損耗以及地面上壓力泵的質(zhì)量等。所以，我們?cè)谶M(jìn)行水力參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)必須要以鉆頭上面噴嘴的直徑長(zhǎng)度、循環(huán)系統(tǒng)中的能量損耗以及地面上壓力泵的質(zhì)量為基礎(chǔ)，來(lái)盡心設(shè)計(jì)，否則所設(shè)計(jì)的水力參數(shù)將無(wú)法滿足井底的水力能量分配。我們?cè)谶M(jìn)行水力參數(shù)優(yōu)化時(shí)要遵從以下幾個(gè)方面的原則：（1）在鉆井過(guò)程中所產(chǎn)生的巖屑在鉆井液中的下沉速度要能夠低于或者等于上返速度的1/2。（2）井眼的穩(wěn)定值要低于井眼臨街穩(wěn)定值。（3）環(huán)空的巖屑濃度要低于9%。

（二）加砂壓裂技術(shù)

對(duì)于水平井鉆井施工建設(shè)而言，與加砂壓裂技術(shù)相互結(jié)合，能夠保證水平井段滲透性的不斷優(yōu)化，獲得理想的產(chǎn)量增加效果。選擇使用地面加砂設(shè)備，以泵送的方式向水平井段泵入高壓壓裂液泵。在整個(gè)過(guò)程中，壓裂液經(jīng)由射孔孔眼，即可進(jìn)入地層，并且產(chǎn)生人工裂縫。充分發(fā)揮加砂的支撐性作用，即可形成永久性的裂縫。而儲(chǔ)層當(dāng)中所含有的油氣能夠經(jīng)由裂縫深入到井筒當(dāng)中，滿足水平井開(kāi)采的條件，并獲取理想的油氣產(chǎn)能，與水平井勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)需求相適應(yīng)。

（三）地震監(jiān)測(cè)技術(shù)

在完成水平井的鉆探施工作業(yè)以后，要開(kāi)展壓裂施工處理，以保證水平井段滲透能力得以增強(qiáng)，進(jìn)而獲得理想的油氣產(chǎn)量。其中，可以借助微地震監(jiān)測(cè)技術(shù)，將地震檢波器放入到老井亦或是相鄰井筒內(nèi)部，進(jìn)而對(duì)井下裂縫活動(dòng)的具體狀況展開(kāi)實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)，對(duì)井下壓裂施工的實(shí)際效果進(jìn)行系統(tǒng)化地分析，進(jìn)而了解并掌握水平井段的壓力施工增產(chǎn)效果。將地質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)資料作為主要的參考內(nèi)容，對(duì)生產(chǎn)方案進(jìn)行合理性地改善，以實(shí)現(xiàn)油氣井產(chǎn)能的進(jìn)一步拓展，與油氣藏開(kāi)發(fā)技術(shù)要求保持一致。

結(jié)語(yǔ)

水平井鉆井工藝技術(shù)是油氣田鉆探開(kāi)發(fā)中的重要鉆井措施，在油氣田資源開(kāi)發(fā)工作中占據(jù)不容忽視的地位與價(jià)值，現(xiàn)如今該技術(shù)主要被運(yùn)用到剩余油儲(chǔ)藏開(kāi)采活動(dòng)中，有效提升鉆井作業(yè)質(zhì)量，縮短鉆井作業(yè)周期，進(jìn)一步提升油氣田的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

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