陳洪亮
摘要:隨著我國(guó)油田的不斷發(fā)展,大部分油田已經(jīng)進(jìn)入了開(kāi)采后期,井下頻繁的落物、套管損壞等現(xiàn)象,影響了油田的正常生產(chǎn),因此在現(xiàn)有地面設(shè)備的基礎(chǔ)上,要不斷提高注采井距,提高原油二次三次采收率,小井眼鉆井技術(shù)的應(yīng)用是必不可少的,已經(jīng)取得了良好的效果。目前,油田各采油廠都廣泛采用小井眼鉆井技術(shù),有效提高了采收率,保證了油田的產(chǎn)油量,本文主要對(duì)小井眼鉆井技術(shù)及其應(yīng)用分析,介紹了小井眼鉆井技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,分析了小井眼鉆井技術(shù)的施工特點(diǎn)及注意事項(xiàng),對(duì)我國(guó)鉆井行業(yè)的發(fā)展具有一定的指導(dǎo)意義。
關(guān)鍵詞:鉆井,小井眼,工藝,鉆頭,施工
1.引言
在油氣鉆井過(guò)程中,如何降低鉆井工程成本已成為油氣勘探開(kāi)發(fā)的重要課題。小井眼鉆井主要通過(guò)增加產(chǎn)量或儲(chǔ)量、提高采收率和降低鉆井成本,以較少的投資獲得較高的勘探開(kāi)發(fā)效益。小井眼鉆井技術(shù)對(duì)控制鉆井成本具有重要意義。為此,闡明了微井眼鉆井技術(shù)的概念。小井眼鉆井技術(shù)是指采用小尺寸鉆頭、小井眼鉆井、配套小井眼早期井涌預(yù)警、檢測(cè)技術(shù)液等一系列相應(yīng)措施,實(shí)施小井眼鉆井生產(chǎn)作業(yè)的一種新技術(shù)。小井眼鉆井技術(shù)可以減少無(wú)用的固體廢棄物、巖屑的形成和排放,降低泥漿濾液的污染半徑,提高鉆井速度,降低材料消耗,降低成本,是一項(xiàng)非常有前景的技術(shù)。單從環(huán)境保護(hù)的角度來(lái)看,小井眼鉆井技術(shù)是值得推廣的。但事實(shí)上,小井眼鉆井的井?dāng)?shù)相對(duì)較少,只占鉆井總數(shù)的5%以下。有很多因素,包括技術(shù)、技術(shù)和設(shè)備,需要我們的學(xué)者進(jìn)一步研究。
2.小井眼鉆井技術(shù)
2.1小井眼鉆頭的選擇
在小井眼鉆進(jìn)中,鉆頭的主要特點(diǎn)是尺寸小,但隨著鉆頭尺寸的減小,軸承也會(huì)相應(yīng)減小,鉆頭的重量也會(huì)減小,可能會(huì)出現(xiàn)鉆速不足的情況。由于地層和鉆頭類型的不同,我們通常使用鉆速較低的金剛石或PDC鉆頭。有些牙輪牙輪鉆頭尺寸小,軸承磨損速度比較快,鉆頭尺寸小,軸承較弱,齒掌薄,造成效率低。目前,國(guó)外鉆井技術(shù)配套鉆頭已經(jīng)開(kāi)發(fā)出來(lái),主要有熱穩(wěn)定多晶金剛石鉆頭(TSP鉆頭)、防偏磨PDC鉆頭、天然金剛石鉆頭等,具有連續(xù)取心、高速、全鉆、具有電機(jī)協(xié)調(diào)、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。特別是在二疊系深部硬地層的鉆井?dāng)U眼過(guò)程中,PDC多晶金剛石鉆頭和TSD金剛石鉆頭取得了良好的效果。與傳統(tǒng)的PDC和TSD鉆頭相比,其在鉆頭冷卻和扭矩降低方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。因此,在薄孔鉆井技術(shù)施工過(guò)程中,PDC多晶金剛石鉆頭和TSD金剛石鉆頭得到了廣泛的應(yīng)用。
2.2小井眼鉆井施工特點(diǎn)
小井眼鉆井施工的施工流程主要有以下幾點(diǎn)。首先,設(shè)計(jì)井眼軌跡。如果水平井要進(jìn)行開(kāi)窗側(cè)鉆,就要仔細(xì)的研究和計(jì)算出井眼軌跡形狀,為后期的鉆井施工工作順利開(kāi)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。小井眼鉆井技術(shù)在考慮到常規(guī)鉆井特點(diǎn)的同時(shí),還要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)造斜率、井段短、井眼小、開(kāi)窗等問(wèn)題進(jìn)行充分的考慮,避免受到環(huán)境的限制,保障石油的順利開(kāi)采;然后,開(kāi)窗、修窗、試鉆。一定要檢查好使用的鉆井定向工具和地面儀器設(shè)備,盡量保障螺旋與有線儀器設(shè)備一次下井成功;其次,開(kāi)窗作業(yè)時(shí),銑錐初銑套管要保障壓力和轉(zhuǎn)速的適當(dāng)降低。對(duì)出口位置的鐵屑要及時(shí)的清理,窗口需要經(jīng)過(guò)反復(fù)的測(cè)試,合格后才能進(jìn)行修窗試鉆施工,試鉆是鉆井施工中的重要前提,盡量避免出現(xiàn)問(wèn)題 ;最后,鉆井液的潤(rùn)滑性。小井眼有著造斜率較高、井斜較大的特點(diǎn),這就需要鉆井液要有著較好的潤(rùn)滑性、黏度要大、帶沙率高等特點(diǎn),想要保障機(jī)器維護(hù)的方便、油氣層受到保護(hù)、避免環(huán)境污染,鉆井液的潤(rùn)滑性起到了十分重要的作用,是保障小井眼鉆井技術(shù)順利開(kāi)展的關(guān)鍵。
2.3小井眼鉆井的工具要求
由于鉆柱直徑小、重量輕,在小井眼鉆井中應(yīng)用的重量范圍可能受到限制。如果不能及時(shí)調(diào)整技術(shù)參數(shù),會(huì)降低小井眼鉆井的效率。在小井眼鉆井中,由于鉆桿尺寸較小,抗扭強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度降低,從而導(dǎo)致抗壓和抗扭矩
可憐的水果。在小井眼鉆井技術(shù)施工過(guò)程中,鉆具的旋轉(zhuǎn)速度相對(duì)較快,造成相對(duì)較大的反扭矩,在作業(yè)過(guò)程中容易發(fā)生鉆具的扭轉(zhuǎn)斷裂現(xiàn)象。因此,鉆具在使用前必須進(jìn)行檢查,檢查的主要內(nèi)容是公母卡扣是否損壞、鉆桿臺(tái)階是否光滑等,根據(jù)不同的實(shí)際情況,制定相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案
3.小井眼鉆井施工中應(yīng)注意的問(wèn)題
如果在這種空間狹小的環(huán)境下使用小井眼技術(shù),需要注意以下幾個(gè)問(wèn)題:
3.1空間間隙小,環(huán)形開(kāi)敞空間壓力高。在環(huán)空壓力高的情況下,很容易漏氣。一旦出現(xiàn)井漏問(wèn)題,后果將十分嚴(yán)重。小井眼鉆井環(huán)境的特點(diǎn)實(shí)際上增加了漏失問(wèn)題的可能性。
3.2采用小井眼技術(shù)時(shí),泵壓力一般較高。長(zhǎng)時(shí)間在高壓環(huán)境下運(yùn)行會(huì)對(duì)設(shè)備的安全產(chǎn)生不利影響。因此,我們要不斷的關(guān)注鉆具的安全隱患。
3.3受鉆井環(huán)境、鉆井工具和井眼條件的限制。由于開(kāi)發(fā)過(guò)程中地質(zhì)條件惡劣,在鉆井過(guò)程中會(huì)對(duì)驅(qū)油產(chǎn)生一定的影響。同時(shí),在鉆井過(guò)程中,泥漿和砂子很難排出。
3.4施工過(guò)程中,要對(duì)井眼軌跡進(jìn)行預(yù)測(cè)和繪制,科學(xué)鉆井,減少事故的發(fā)生。例如,測(cè)井鉆頭的位置應(yīng)該在測(cè)量中使用。對(duì)于斜坡誤差或異常情況,需要重復(fù)測(cè)量以減少誤差,并考慮地層材料對(duì)方位角的影響。小井眼鉆井不易控制,難以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的造斜。在滑動(dòng)鉆井過(guò)程中,應(yīng)連續(xù)跟蹤每口井的狀態(tài)
3.5小井眼鉆井完成鉆井作業(yè)的過(guò)程極為復(fù)雜,使得鉆井作業(yè)難以進(jìn)行。在鉆井過(guò)程中,如果有堅(jiān)硬的東西脫落,尤其容易被卡。井控要求非常高,特別是小井眼施工,鉆井液質(zhì)量也非常高。
4.結(jié)論與建議
小井眼井可以顯著降低氣井開(kāi)發(fā)成本,特別是鉆井成本。在小井眼技術(shù)中,完善的設(shè)備和配套工具是技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。小井眼技術(shù)因其成本低,必將成為石油行業(yè)的主流技術(shù)。建議國(guó)內(nèi)各油田根據(jù)低成本小井眼技術(shù)的特點(diǎn),制定裝備與配套工具開(kāi)發(fā)方案,加快小井眼裝備與配套工具的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。為了降低鉆井成本,提高鉆井速度,建議加快小井眼鉆頭的改進(jìn)和發(fā)展,加快高速小井眼鉆頭的研究。
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