尹曉明 徐博
摘要:石油開采工作在不斷的發(fā)展,科學技術的水平也在不斷的提升,鉆井技術也得到了提高,特別是水平井的優(yōu)勢就顯現出來。所以對研究水平井鉆井技術有著重要意義,本文將對水平井鉆井施工質量分析和提出相應的對策。
關鍵詞:水平井鉆井;施工質量;對策
由于全球能源體系的改革,我國對能源的需求越來越多,所以現在相關的油田都要加快油氣開發(fā)的進度,水平井可以有效地提升采收率和油氣的產量。但是鉆井工藝比較復雜,對于設備和工具都要有相當高的要求,所以水平井技術在實施時,會遇到技術難點。為了解決這些技術難點,我國不斷對水平井技術的研究,研究鉆井技術的難點是為了能夠根據實際問題解決這些難點。解決這些問題就可以保證水平井技術能夠順利實施,也能夠使我國的能源行業(yè)繼續(xù)發(fā)展。
一、水平井鉆井技術的優(yōu)勢和發(fā)展
在現在這個科學快速發(fā)展背景下,水平井鉆井技術發(fā)展的更加的完善在,全球范圍內都已經被廣泛的應用,這就體現了水平鉆井技術的自身優(yōu)勢水,平鉆井技術的使用對開采做出了巨大的貢獻。長水平段可以將油氣藏滲流面積擴大,從而提升油氣田的整體產量。長水平段也能夠保證多條垂直裂縫垂直鉆穿并且同時進行油和氣的生產。應用水平僅鉆井技術可以提升油氣的產量。
二、水平井鉆井技術的難點
1.井壁穩(wěn)定性不強
水平井的整體結構十分特殊,一般水平段的長度很長。在泥頁巖地層,能體現出地層膠結效果差,膨脹性強。水平井的深度在很淺的狀態(tài)下,它實際的斜度比較大就造成井壁穩(wěn)定性較弱。水平井在鉆井中要時刻保證水平,但是鉆井液流入到地層的裂縫中會造成巖石結構的破壞,使泥頁巖發(fā)生膨脹,這樣就導致泥頁巖裂縫增大,就會使井壁的穩(wěn)定性降低。泥頁巖膨脹這個缺點會在鉆井中造成一定的困難,特別是水平井長度很長時,會發(fā)生井壁脫落或者更嚴重道坍塌,影響施工進度,存在安全風險。
2.井眼軌跡控制難
在水平井鉆井技術施工時候,經常會需要很多穿越的靶點,這就使井眼軌跡的控制難度增加。所以想要解決這個問題,就需要工作人員根據實際情況進行分析,要保證井眼設施設計具有科學性,要正確處理好各個井段之間的關系,從而保證井眼的施工設計具有合理性。由于水平井段較長所以在施工中會出現較大的摩阻扭矩,這就會影響到井眼軌跡的控制,阻礙了水平井鉆井技術的實施。
3.摩阻扭矩大
在進行水平井鉆井技術施工時候,鉆井工具會與井壁產生摩阻扭矩增加了施工難度,也加大了施工中的安全風險,容易造成事故。很多方面的因素都會影響摩阻扭矩的大小,鉆井工具與井壁的接觸面對摩阻扭矩的大小有著巨大的影響。鉆井工具與井壁接觸面積過大,會增加兩者之間的摩阻扭矩,影響施工效果。水平段的長度也影響著摩阻扭矩,如果水平段太長的話,就會使巖石在施工中被磨碎無法有效地清除鉆井液,這就會影響到鉆井液的潤滑作用,也加大了摩阻扭矩影響施工的安全和效率。
4.下套管困難
在進行下套管時,普通的水平井的造斜率都很高。在這樣的情況下進行下套管,就會使井壁受到的壓力受到影響,這樣就使套管的阻力增加。加大了施工的難度,使套管的位置不準確。這種狀況在水平井長度較短中經常發(fā)生。套管的重力也會影響水平段上出現差異性問題,也會增加摩阻扭矩,影響施工的安全和效率。
三、水平井鉆井提升對策
1.長度和位置確定
水平井鉆井技術的優(yōu)勢是因為它的水平段很長,但是水平段的長度和位置會受到很多綜合因素的影響,例如產量、成本和鉆井技術。這些影響會造成技術上的難題,水平長度增加井筒就會與油氣的接觸面積增加,使井內的摩擦阻力增加。井筒與油氣基礎面積增加,會有利于單井的產量,但是井內摩擦阻力增加,不利于單井的產量。所以一般水平井的合理的長度,就是井筒內摩擦損失使單井產能減少的長度。
2.井眼軌跡
想要解決井眼軌跡難控制這個難題,首先要選擇合適的造斜點,要選巖層穩(wěn)定的底層,這樣可以確保井眼的穩(wěn)定。對于造斜段,就要選擇圓弧形,這樣可以減少摩阻組距和防止套管的磨損。選擇適合的鉆具,這樣有利于井眼軌跡的控制。
3.下套管
工作人員要確保井眼的設計質量和施工質量,就能確保下套管施工的順利。工作人員也要去減少套管自身的重力,一般常用的方法就是漂浮下套管技術將氣體和輕質液體放在套管里,這樣就能減少套管的重力。在進行施工時候,要有效地減少摩擦力,工作人員要選擇標準的工具將套管分為兩段。在可控的條件下,使用鉆井液施加壓力,從而使套管的下半部分移動。工作人員也可以采取其他的方法來提高下套管的效益。
4.井壁穩(wěn)定性
施工安全的重要因素就是井壁的穩(wěn)定性,想要提高井壁的穩(wěn)定性,工作人員就要了解當地的地壓情況,科學的使用鉆井液。在使用的過程中進行調整,工作人員要仔細去檢查鉆井液的失水量,如果發(fā)現異常,就要及時的去進行處理來,確保緊閉是否具有良好的致密性。同時工作人員也要根據實際情況調整鉆井的速度來保證井壁的穩(wěn)定性。在施工的時候也要做好清理工作,對巖屑的清洗,在清洗時候應該合理的使用鉆井液,防止產生不利的影響。工作人員也要根據科學來設置原料的比例,盡可能的去提高井壁的穩(wěn)定性。
5.摩阻扭矩
想要控制摩阻扭矩,工作人員要利用各種科技設備和信息技術進行預測,這樣才能夠確保鉆井施工時的科學性和合理性。在選擇鉆具的時候要盡量去選擇合適的鉆具,工作人員可以采用加重鉆桿,這樣可以減少摩阻扭矩。在施工時候應用各種潤滑劑調整鉆井液的性能,提高潤滑效果,也可以有效地控制摩阻扭矩。
四、結語
水平井鉆井技術是常見的油氣開發(fā)方式,這種方法有利于我國油氣行業(yè)的發(fā)展,具有一定的優(yōu)勢。但是也是有難點需要我們去攻克,我們要加強深入的研究去解決,我們要針對不同的問題去做出相應的解決措施,確保水平井鉆井技術能夠得到好的發(fā)展,順利實施,使我國的能源行業(yè)得到發(fā)展。
參考文獻:
[1]劉高然.大慶外圍薄油層水平井鉆井技術難點與技術對策[J].石油和化工設備,2019,22(12):86-87.
[2]柳偉榮,倪華峰,王學楓,石仲元,譚學斌,王清臣.長慶油田隴東地區(qū)頁巖油超長水平段水平井鉆井技術[J].石油鉆探技術,2020,48(01):9-14.
[3]楊光.長水平段水平井鉆井技術難點探討[J].石油和化工設備,2020,23(01):68-69.