王 偉
(大慶油田鉆井工程技術研究院,黑龍江 大慶 163413)
在我國石油行業(yè)發(fā)展過程中,對于水平井技術的應用已經持續(xù)了十幾年的時間,技術水平逐漸提升,尤其最近幾年我國石油水平井鉆井技術水平已經逐漸發(fā)展到了全球領先的水平。隨著全球范圍內油氣資源的大力開采,能源消耗總量逐漸加劇并且逐漸產生了供應不足的現象,資源開發(fā)利用和相關開采技術的開發(fā)也逐漸受到了全球范圍的重視。在我國現階段石油資源開采工程中,在各個地區(qū)都廣泛應用了水平井鉆井技術,這一技術在石油開發(fā)工程中發(fā)揮了十分重要的作用,實現了高效、清潔的油氣資源開發(fā)。
井眼軌道優(yōu)化設計在水平鉆井過程中具有十分重要的作用,首先需要將地質實際情況作為依據,并對鉆井投入情況予以考慮,針對靶前距、造斜點、造斜率等參數進行合理設計;其次,需要充分考慮實際情況實施地質設計,確保設計的科學性、合理性,在井眼軌道設計工作中,需要對鉆井液體系、摩阻大小、鉆具重量等因素進行分析;最后,對相鄰井眼情況予以充分考慮,從而進一步優(yōu)化各項設計參數。
針對水平定向鉆井實施導向孔施工過程中,鉆桿韌性有限,在鉆機推力超過20t以后會造成鉆桿產生彎曲,尤其在超過1200m的長度以后彎曲現象最為明顯,這種現象會直接影響到鉆機推力向鉆頭方向的傳遞,從而進度受到影響。為了向最前端鉆頭、擴孔器等位置有效傳遞導向孔和正向擴孔的推力和扭矩,需要選擇一定規(guī)格的套管夯入到兩側軟土層中,實現鉆桿和軟地層之間的隔離,從而避免由于地層承載力不足而造成鉆桿發(fā)生嚴重的彎曲現象,并且避免鉆桿在承受較大推力時發(fā)生折斷現象。
出于對需要超長距離穿越巖石這一情況的考慮,同時單邊泥漿已經超過了1500m的攜帶能力以及2m3/min的泥漿排量,因此選擇大牙輪、大鉆頭,同時被削下的巖屑也具有更大的顆粒,通過對地質情況進行勘察,得出最大的巖屑顆粒會達到10cm。因此,需要以現有泥漿成熟性能作為基礎,采用泥漿泵并聯(lián)的方式對泥漿排量予以提升,從而實現泥漿流動性、動塑比、結構等方面性能的提升,盡可能提升泥漿攜帶能力。
另外,可以借助于工藝流程,比如退擴孔器、增加清孔特別方案、推鉆桿過程等流程將巖屑攜帶出去,盡可能抓住所有向洞中注漿的機會將巖屑由泥漿攜帶出去。同時,出于對地層變化的考慮,應該對泥漿性能予以適當調整,在全鉆井過程中具有較為理想的泥漿攜帶性能,沒有出現嚴重的鉆屑堆積、扭矩異常大、卡鉆等現象。
針對水平井地質環(huán)境進行分析,在實際開展水平井鉆井施工前,需要合理分析當地地質環(huán)境,從而實現水平井鉆井速度的提升。比如,針對鉆井區(qū)域土地,加強地質系數分析工作,針對地應力、巖石硬度、分布情況等進行詳細描述;并重視分析水平井井壁的穩(wěn)定性,對井壁穩(wěn)定性予以保證,從而保證順利開展后續(xù)鉆井施工。
在實際開展水平鉆井施工過程中,鉆井周期會在很大程度上受到水平井井身結構的影響,在實際施工過程中,施工周期會隨著套管下入層數的增加而相應延長。因此,借助于對井身結構進行合理優(yōu)化,可以促進水平井鉆井施工中鉆井速度的有效提升。
我們需要不斷將新技術應用到水平井鉆井施工中,并不斷總結施工經驗,從而實現水平井鉆井速度的有效提升。同時,還需要合理配置鉆井參數、鉆具型號和功能等,舉例來講,針對中硬地層鉆井施工,就可以采用牙輪鉆頭進行施工,針對軟地層油田區(qū)域的鉆井施工,則可以選擇使用刮刀鉆頭實施鉆井操作,從而實現水平井鉆井速度的提升。
在實際開展油氣開采工作中,需要對各個環(huán)節(jié)的管理工作予以重視并加強,充分協(xié)調各個部門之間的工作。首先,針對人力資源配置工作予以強化,結合定員編制要求,對工作人員進行合理分配,并對各個部門、相關各項設備等方面配置情況進行全面核實;其次,各個部門要充分發(fā)揮自身監(jiān)管職能,高效率處理好施工中產生的各項問題,保證順利實施量化工作;再者,針對各種施工機械設備,嚴格開展維修和養(yǎng)護工作,避免機械設備在施工過程中出現故障,從而避免由于設備問題而延長施工的周期。
在我國經濟發(fā)展過程中,石油開采行業(yè)發(fā)揮著十分重要的作用,屬于經濟支柱型產業(yè)。而在石油開采工程,最為重要的支持就是水平井鉆井技術的應用,而通過實施水平井鉆井提速技術,則可以促進我國石油資源開采效率的提升,實現開采成本的控制以及對生態(tài)環(huán)境的保護,從而實現可持續(xù)性的石油行業(yè)發(fā)展。在我國石油行業(yè)發(fā)展過程中,隨著科學技術水平的快速提升,鉆井提速技術也會逐漸趨于成熟,并且使得水平井鉆井提速技術得到更為廣泛的推廣和應用。