周新榮

摘要：作為一種新井型，大斜度定向井能夠讓井位部署過程復(fù)雜難題得到有效解決，同時(shí)，可讓油氣資源的單井產(chǎn)量得到顯著提升。但是在對(duì)大斜度定向井進(jìn)行鉆取與建設(shè)時(shí)，其中面臨的難題同樣較多。因此，相關(guān)技術(shù)人員必須從大斜度定向井井眼軌道設(shè)計(jì)、大斜度定向井摩阻扭矩兩個(gè)角度入手，對(duì)這兩部分的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行全面優(yōu)化，保證規(guī)劃設(shè)計(jì)具備更強(qiáng)的實(shí)用性以及指導(dǎo)性價(jià)值，能夠?qū)κ┕と藛T的工作組織與落實(shí)起到較好的監(jiān)管與控制作用。

關(guān)鍵詞：大斜度;定向井;鉆井優(yōu)化設(shè)計(jì)

引言

伴隨社會(huì)發(fā)展，社會(huì)實(shí)際運(yùn)作過程中需要耗費(fèi)越來越多的油氣資源，所以油田部署的定向井水平井?dāng)?shù)量越來越多。但是部分油氣資源開發(fā)區(qū)域由于受到地面和地質(zhì)靶點(diǎn)的各項(xiàng)條件限制，越來越多的大斜度定向井井型應(yīng)運(yùn)而生，這種新井型雖然實(shí)際的建設(shè)與應(yīng)用過程也會(huì)出現(xiàn)很多突發(fā)狀況，但是，其能夠讓一些復(fù)雜的油氣資源開發(fā)地質(zhì)條件障礙得到有效處理，保證獲得更高質(zhì)量的資源獲取效率與質(zhì)量。

1大斜度定向井井眼軌道優(yōu)化設(shè)計(jì)

1.1造斜點(diǎn)選擇

通常情況下，在選取造斜點(diǎn)的景深時(shí)，位置不可過深或過淺，最好依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)適宜選取，因?yàn)闊o論是造斜點(diǎn)過深還是過淺，都可能會(huì)導(dǎo)致造斜率無法滿足規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，甚至可能導(dǎo)致機(jī)械鉆速較低或加大井壁坍塌的風(fēng)險(xiǎn)。技術(shù)人員在對(duì)造斜點(diǎn)進(jìn)行選取時(shí)，最好將造斜點(diǎn)定位在巖性好、巖層穩(wěn)定的地層上，保證造斜點(diǎn)可以穩(wěn)定發(fā)揮作用。與此同時(shí)，這也能夠讓井眼更為穩(wěn)定，并加快速率的實(shí)現(xiàn)造斜目標(biāo)。最為重要的一點(diǎn)是，根據(jù)模阻扭距落實(shí)的計(jì)算模型，可對(duì)造斜點(diǎn)合理性進(jìn)行保證，能夠讓模阻扭距數(shù)值降到最小。

1.2井眼剖面設(shè)計(jì)

在對(duì)定向井進(jìn)行剖面設(shè)計(jì)師必須秉承簡(jiǎn)單操作、易施工等原則，如此能夠讓施工過程的軌跡控制更加靈活自如。在對(duì)井眼剖面進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意對(duì)摩阻扭距進(jìn)行最大限度地降低，同時(shí)還要結(jié)合地層特征對(duì)工具造型能力進(jìn)行充分考量，并以此為基礎(chǔ)對(duì)定向井段進(jìn)行有效縮減，如此，才能夠獲得更好的攜砂與降低摩阻扭矩效果。最后，施工技術(shù)人員要對(duì)鉆井施工和注采工藝的相關(guān)要求進(jìn)行綜合考量，并結(jié)合后期作業(yè)施工的難度保證井眼剖面能夠制定得更加科學(xué)合理，符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。

1.3選擇合適的井眼曲率

在對(duì)井眼曲率進(jìn)行設(shè)置時(shí)，同樣要秉承適宜性原則，不可過大也不可過小。原因是如果井點(diǎn)曲率過小，那么造斜井段就需要設(shè)定較長(zhǎng)的距離才可滿足穩(wěn)斜角的設(shè)計(jì)要求。但是需要注意的一點(diǎn)是，過長(zhǎng)的造斜井段會(huì)導(dǎo)致井點(diǎn)軌跡控制工作量大幅增加，而工作量的大幅增加則會(huì)導(dǎo)致鉆井速度被拖慢，這不僅會(huì)增加工程造價(jià)成本，還會(huì)影響施工效率。與此同時(shí)，過長(zhǎng)的造斜井段也會(huì)讓摩阻扭距數(shù)值更大。

當(dāng)然，井眼曲率也不可數(shù)值過大，因?yàn)檫^大的經(jīng)驗(yàn)曲率可能會(huì)導(dǎo)致造斜段的鉆具在實(shí)際工作過程中，因不堪重負(fù)而出現(xiàn)彎曲變形情況，這會(huì)導(dǎo)致設(shè)備受到嚴(yán)重的損耗。同時(shí)，較大的附加剛性接觸力同樣會(huì)導(dǎo)致摩阻扭距數(shù)值大幅增加，還需注意的一點(diǎn)是，鉆具就算在實(shí)際應(yīng)用過程中沒有出現(xiàn)彎曲變形，過度偏磨同樣會(huì)造成鍵槽出現(xiàn)卡鉆情況。其他協(xié)同作業(yè)的設(shè)備以及技術(shù)操作也同樣會(huì)受到牽連，致使施工效率與質(zhì)量無法滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。因此，在對(duì)經(jīng)驗(yàn)軌道進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須對(duì)各因素進(jìn)行綜合考量，保證選取的景點(diǎn)獲取率更加科學(xué)適宜，能夠在最為節(jié)省原則下獲得更好的鉆井施工效果。

1.4井眼軌跡控制

落實(shí)鉆井施工操作步驟的過程中，施工技術(shù)人員需要依據(jù)以鉆井經(jīng)驗(yàn)的相關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)該地區(qū)地層的造斜和方位漂移規(guī)律進(jìn)行歸納總結(jié)，保證鉆具組合更加科學(xué)合理，能夠獲得更高效的鉆進(jìn)效果。與此同時(shí)，這也能夠讓大斜度定向井的中靶位置得到更為精確的確定，并維護(hù)施工過程的高效與安全。但是施工過程中，還要對(duì)所在地區(qū)的地溫梯度進(jìn)行綜合考量，保證選取的抗高溫動(dòng)力鉆具和隨鉆測(cè)量?jī)x器更加精確、合理，能夠在施工過程中發(fā)揮出更強(qiáng)的指導(dǎo)價(jià)值，保證井眼軌跡獲得動(dòng)態(tài)性的監(jiān)測(cè)和控制。如此才能夠?qū)崿F(xiàn)鉆進(jìn)工作不需要進(jìn)行較大幅度的調(diào)整，盡量通過不需耗費(fèi)過多成本的小調(diào)整、微調(diào)整，就可讓復(fù)合鉆進(jìn)比例得到有效提高。

2大斜度定向井摩阻扭矩優(yōu)化

2.1配合降摩減扭工具

為保證低斜井段鉆進(jìn)扭矩在實(shí)際傳遞過程中出現(xiàn)的損失能夠獲得更加精確的控制，工作人員必須對(duì)鉆桿接頭對(duì)套管的磨損程度進(jìn)行關(guān)注。同時(shí)，盡量在施工技術(shù)操作過程中配合適宜的降磨減扭工具，并將這些鉆具組合安裝在鉆桿接頭附近或各個(gè)接頭之間，這能夠讓套管外部承受的摩擦阻力得到有效降低，進(jìn)而獲得降低磨損的效果。通常情況下，減阻工具最常見的兩種方式是液壓式和機(jī)械式。

2.2使用復(fù)合潤(rùn)滑方式

將復(fù)合潤(rùn)滑技術(shù)與多種潤(rùn)滑處理劑進(jìn)行復(fù)配，如極壓潤(rùn)滑劑、石墨和原油等，可保證獲得更好的防磨減扭效果。實(shí)際操作過程中，技術(shù)人員應(yīng)依據(jù)井斜角大小科學(xué)選擇潤(rùn)滑劑類別。通常情況下，< 45°的井斜角最好使用感性石墨或是極壓潤(rùn)滑劑;> 45°的井斜角潤(rùn)滑劑最好是原油，必要的情況下，還可以將不同潤(rùn)滑機(jī)理的潤(rùn)滑油采用復(fù)核配置的方式調(diào)和使用。

2.3凈化井眼

在大斜度井鉆井施工過程中，會(huì)出現(xiàn)大量的巖屑床，為了防止巖屑床對(duì)后續(xù)的鉆進(jìn)施工進(jìn)程產(chǎn)生影響，施工技術(shù)人員需要在技術(shù)動(dòng)作落實(shí)過程中一邊轉(zhuǎn)進(jìn)一邊對(duì)井眼進(jìn)行清潔，保證鉆井液的動(dòng)速比，讓鉆井液擁有更強(qiáng)的懸浮能力和斜巖能力，預(yù)防巖屑床出現(xiàn)。與此同時(shí)，在鉆進(jìn)的過程中也可以選擇鉆井液排量加大的方式做好預(yù)防措施，同時(shí)，開展100m左右的井下作業(yè)技術(shù)操作過程中，可在起鉆前泵入5～6 m 3 的稠漿塞推砂，固控設(shè)備盡量常開，保證鉆井液的失水造壁性獲得顯著提升。鉆井技術(shù)動(dòng)作落實(shí)過程中，要盡量減少對(duì)鉆鋌的使用，因?yàn)殂@鋌自身重量較大，同時(shí)擁有較突出的豐度，實(shí)際操作過程中會(huì)導(dǎo)致鉆井與井壁之間的接觸力大幅增加，這并不利于在彎曲的井眼內(nèi)作業(yè)。因此，在實(shí)際技術(shù)操作落實(shí)過程中，可以使用加重鉆桿代替鉆鋌，保證摩阻力可以大幅下降。

結(jié)語

在實(shí)際的油氣資源開發(fā)過程中應(yīng)用大斜度定向井技術(shù)，不僅能夠鉆穿更厚的儲(chǔ)層段，還可讓更大范圍的油氣面積得到精確探明與控制，保證單井油氣的實(shí)際產(chǎn)量。但是工程技術(shù)人員在使用大斜度定向井落實(shí)鉆井施工操作之前，應(yīng)對(duì)地質(zhì)環(huán)境地層構(gòu)造進(jìn)行全面的數(shù)據(jù)收集，保證造斜點(diǎn)選擇、井眼剖面設(shè)計(jì)、井眼曲率、井眼軌跡控制更為合理，能夠獲得令人滿意的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]王學(xué)友.大斜度定向井鉆井設(shè)計(jì)優(yōu)化分析及其應(yīng)用探討[J].西部探礦工程，2020，32（10）：47-48+52.

[2]何鑫.大斜度定向井鉆井優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2020，40（09）：226-227.

[3]王成實(shí).大斜度定向井鉆井的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[J].石化技術(shù)，2018，25（11）：216.

[4]吳德山，董振國(guó)，崔春蘭.大斜度定向井鉆井設(shè)計(jì)優(yōu)化及應(yīng)用實(shí)踐[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2018，46（04）：58-64.

大慶油田有限責(zé)任公司采油工程研究院? 黑龍江? 大慶? 163453