《大位移水平井钻井关键技术》
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[摘 要]大位移水平井可以更大限度地穿越油层,增大油藏泄油面积,扩展井组对区块的控制广度,从而提高产量和采收率,节省油田开发成本,具有显著的开发效益.然而,我国大位移水平井钻井技术水平与国外相比仍存在较大的差距,许多技术难题需要攻关.为了节省开发成本,提高井组对油区的控制面积.希望能够通过钻探实践,检验大位移水平井的地质与工程的理论研究、整体技术以及应用常规设备实施大位移水平井的钻井能力,针对钻井过程中亟待解决的技术难题和实际问题进行总结分析,以便为后续大位移水平井的钻井施工提供经验,进而形成适用于大位移水平井钻井配套技术.本文主要综合施工场地的实际经验,给出改进优化的技术解决方案,从而提升钻井工作的效率以及固井水平,着力于帮助提升浅层大位移水平井的各项工程效率.
[关键词]水平井；大位移；钻井技术；钻井液；水泥浆
中图分类号：E231 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）02-0324-01
在当前,国内外的油田和有关企业普遍使用大位移（长井段）的水平井技术,从而提升针对特殊油气田的开采收益.但这种技术有较大的施工难度,各环节技术比较复杂,依赖较高水准的工程器械与有关设备,因此世界范围内的油气开发领域,都对这一技术投入了越来越多的精力和注意力.长水平段可以提升注入流体的波及体积,并且外延到油气岩层的更深处,以提升注水气井的使用功效；水平区段拥有足够的长度,就能够穿过远离陆地的海上油气田,降低海上油气作业的成本.除此以外,与直井以及传统的水平井相对比,长水平段的水平井节约了钻井以及后续操作的场地空间、钻井机器搬移装配等所需的成本.
大位移水平井的水平区段长度较大,钻头遭遇岩层特性较为复杂,钻井液以及钻具和地层相互作用的时间较长等缘故,让钻井工作和固井工作要面临相当多的技术性挑战.有关方面提出,浅层大位移水平钻井的这些技术性挑战来源于长度过大的水平区段,而固井方面的挑战则是因为水平区段延长方位和套管、水泥浆所受重力的方向相互垂直或者接近垂直而导致的.
1.水平段合理长度和位置确定
长水平段水平井的主要优点都来自于相比其他井结构而言较长的水平区段,但这一部分的长度与方位的选择要综合油井产出、钻井所需成本、钻进技术等各方面因素来综合考量,因此这是长水平段水平井所面临的主要问题.一般来说,确定水平段的长度与方位主要从油井产出量来入手：伴随水平区段整体长度的延长,井筒和油气层互相接触的面积上升,然而与此同时,由境内液体流动的摩阻也随之上升.接触面积增加有助于油井产量上升,但摩擦阻力的增加则会减少产量.因此,水平段的长度有一个较为固定的经验公式：水平段的长度是井筒内部摩阻损失导致单井产出量明显下降（下降量大于20%产能）时的长度.至于确定水平区段的方位,一般来说,水平区段越是接近油气层顶部,底水驱油气层之中的水平井渗流阻力就越大,油井的产出量就越低.
2.井眼轨迹控制
在井眼轨迹把控方面,长水平段水平井的核心问题在于：造斜段与稳斜段的设计规划较为复杂困难；水平段方位的确定需要水平区段的轨迹管控拥有比较高的精度；伴随着水平区段的外延,井眼区域的摩擦阻力也在不断增大,导致导向设备钻压的传递难度上升,因此导致井眼轨迹的管控具有比较大的困难；钻头遭遇岩石的特性较为多样,这也在另一方面增加了管控难度.面对上述困难,开采方所使用的主要应对方案有：（1）优先选取造斜点.造斜点应当选取在成岩性良好、岩层较为稳定的区域,这样方便比较快地达到造斜目的并且保证井眼的平稳特性.（2）优化选择造斜段类型.主要选取圆弧形状,方便减少摩擦阻力形成的扭矩以及套管的损耗.（3）复合钻进方式和滑动钻进方式互相交错推进.秉持“少滑动、多旋转、微调勤调”的钻进准则,确保井眼与井壁的平稳安全.（4）使用随钻量测设备.使用MWD装置实时检测井眼的轨迹,同步解析井底区域钻具和岩层特性之间的联系,恰当调节滑动钻进和复合钻进方式所需的时间,有效管控井眼的轨迹参数.（5）同步运算摩擦阻力的扭矩.使用有关计算软件同步分析钻具推进时的扭矩,在第一时间合理调节钻具配置以及钻进相关的数据.
3.钻具摩阻扭矩大的原因与对策
在长水平段水平井钻进的环节,钻具和井壁间的摩阻基本上是钻柱的轴向摩阻和周向的摩擦扭矩组合而成的.摩阻扭矩较大的主要原因是：水平井钻进所用到的管柱构造较为繁杂,容易和井壁底部相触；钻进器具和井底部的岩屑层接触发生作用；所以在较长水平段水平井的钻进和后续操作环节,能不能有效预防并减少钻井摩擦阻力,是决定钻井质量和产量的核心要素.为了减少钻进过程中的摩擦阻力以及扭矩,可以使用如下的预防手段.（1）利用斜坡钻杆.在斜井区段钻进时利用柔性斜坡钻杆,降低钻进器具和井壁之间相接触的表面积,减少二者之间的摩阻.（2）优化设计钻具构造.尽可能使用加重钻杆以取代钻铤,把加重钻杆用在井斜程度较低的分段,斜坡钻杆放置在斜井分段以及水平段或者使用倒装钻具组合,用以确保钻压可以高效地传导至钻头之上,并且有效降低发生黏卡的几率.
4.稳斜段及水平段极易形成岩屑床的原因与对策
长水平段水平井在钻具推进的环节,在稳斜段以及水平段非常容易产生岩屑床,为钻具推进造成相当多的困难.形成岩屑床的主要原因如下：在稳斜区段以及水平区段,钻头在井眼内部靠近向下的钻井壁,岩屑很容易沉降到下井壁并且很难去除；井眼中部区域的环空比较大、钻具偏心、环空返速减少、携岩成效降低；在造斜区段,岩屑返出较为困难,岩屑在这片区域容易累积；钻井液的功效较低,钻进工具构造繁杂,降低了钻井液携带岩屑的能力,容易产生岩屑床.所以对稳斜段以及水平段井眼的净化成果不甚理想,在钻井现场操作的时候应当使用有效的净化技术.（1）加大排出量,管控环空返速.环空返速直接影响到井眼的净化效果与质量,然而速度一旦太高,就会对井壁产生比较严重的冲击损蚀,因此在防止岩屑床产生的过程中,还要合理管控环空反速以及排出量.（2）改进钻井液的功效,提升钻井液的动切力.钻进过程中应当及时补足高分子聚合物,以强化钻井液的悬浮、携岩性能.（3）提升井眼轨迹的规划水平.
5.套管偏心严重的原因与对策
套管在本身所受重力的影响下,容易贴近井壁的下侧,进而引发套管出现偏心现象,直接降低了岩屑夹带以及注水泥的驱替功效,进而加深了套管的损耗.根据美国石油协会的有关条文规定,套管偏心不能大于三分之一,当前防止套管出现偏心现象的具体方案是在套管上装配套管扶正装置,实际过程中要注意下述若干方面.（1）提升井眼说,以防井眼直径大幅改变,防止井眼的几何形状不规则.（2）选取装配套管扶正装置的最佳距离.在装配扶正装置的时候,要依据钻井状况以及施工环境,选取最佳的距离,让扶正装置承受的侧方向合力尽力降低,达到最优的扶正效能.（3）选取最佳的扶正装置,尽量选取拥有高弹性比例常数的扶正装置,让扶正装置达到最佳效能.
6.结论与认识
总而言之,在油田工程中应用浅层大意为水平钻井技术时,需要结合油田项目的实际,做好各方面的管控,例如套管偏心等问题处理,只有将存在问题解决,才能保证油田开采顺利完成.
參考文献
[1]夏炎；安艳波；水平井、大位移井连续冲砂工艺技术[J]；断块油气田；2008年05期.
[2]刘甲方；刘春全；艾志久；金雪梅；史海涛；浅谈大位移井下套管技术的现状与发展[J]；石油矿场机械；2008年04期.
[3]土林；付建红；饶富培；唐世忠；张伟；刘飞；大位移井井壁稳定机理及安全密度窗口分析[J]；石油矿场机械；2008年09期.
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