摘 要：近些年來(lái)隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，生產(chǎn)與生活中需要的石油量也越來(lái)越大。目前，在石油開(kāi)發(fā)中水平井鉆井技術(shù)已經(jīng)成為了重要的技術(shù)之一。文章就水平井鉆井技術(shù)存在的問(wèn)題與解決措施及其在石油開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用效果等方面進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：水平井鉆井技術(shù)；石油開(kāi)發(fā)；應(yīng)用

引言

水平井的斜角大于85度，在油層中井眼能延伸出的距離比較長(zhǎng)。水平井鉆井技術(shù)是在上世紀(jì)20年代提出來(lái)的，隨著40年代的實(shí)施與80年代在法國(guó)、美國(guó)以及加拿大等國(guó)家的應(yīng)用，發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)得到了逐漸的完善，技術(shù)不斷向多樣化發(fā)展。

1 水平井鉆井技術(shù)中存在的問(wèn)題

1.1 相關(guān)技術(shù)人員的專(zhuān)業(yè)水平不高

從目前的情況來(lái)看，相關(guān)技術(shù)人員的專(zhuān)業(yè)水平還有待提高，很多單位中的技術(shù)人員以及施工隊(duì)伍比較缺乏，主要是由兩個(gè)方面的因素造成的：首先，水平井的施工隊(duì)伍以及現(xiàn)場(chǎng)的服務(wù)人員有著比較大的流動(dòng)性，人員不固定，使人員的施工不熟練，不能對(duì)水平井的技能進(jìn)行有效的掌握，從而對(duì)水平井的施工速度造成了一定的影響，同時(shí)還有可能對(duì)石油開(kāi)采工程造成一定的隱患。其次，有的油井中的相關(guān)技術(shù)設(shè)備已經(jīng)發(fā)生了老化以及陳舊等現(xiàn)象，沒(méi)有比較好的性能，直接限制了相關(guān)技術(shù)人員在專(zhuān)業(yè)技術(shù)方面的提升。

1.2 沒(méi)有好的工藝技術(shù)配套性

我國(guó)在十幾年前就已經(jīng)對(duì)水平井鉆井技術(shù)進(jìn)行了研究以及推廣使用，不僅在其工藝設(shè)計(jì)方面進(jìn)行了有效的優(yōu)化，還提高了對(duì)井眼軌道的控制能力。雖然我國(guó)已經(jīng)在這項(xiàng)技術(shù)方面取得了很大的成就，但是在一些配套的方面沒(méi)有進(jìn)行深入的研究，比如水平井安全鉆井的速度等，同時(shí)，在水平井的采油以及作業(yè)與增產(chǎn)的措施方面沒(méi)有進(jìn)行很好的研究，妨礙了水平井在油田中的應(yīng)用效果以及規(guī)模實(shí)施，最終妨礙了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

1.3 沒(méi)有好的設(shè)備配套以及穩(wěn)定的性能

在我國(guó)的油田設(shè)備中存在很大的問(wèn)題，主要表現(xiàn)在設(shè)備的陳舊老化，以及沒(méi)有穩(wěn)定的性能。沒(méi)有好的設(shè)備配套，如在水平井施工的過(guò)程中需要有頂驅(qū)設(shè)備，但是這種設(shè)備一般都在為其他的油田服務(wù)，一旦本油田中的設(shè)備出現(xiàn)了故障，僅僅是維修就需要花費(fèi)大量的時(shí)間。不僅給設(shè)備的安全帶來(lái)了一定的影響，還對(duì)施工的周期產(chǎn)生了一定的影響。除此之外，在對(duì)薄油層進(jìn)行開(kāi)發(fā)的過(guò)程中比較合適的有LWD以及MWD儀器，但是它們沒(méi)有充足的供應(yīng)，影響了我國(guó)油田中水平井鉆井技術(shù)的發(fā)展。

1.4 其他問(wèn)題

除了上面三個(gè)方面的問(wèn)題之外，該項(xiàng)技術(shù)在發(fā)展中還有一些其他問(wèn)題存在。比如說(shuō)工程與地質(zhì)在結(jié)合中存在一些問(wèn)題，沒(méi)有比較多的對(duì)水平井的鉆井速度進(jìn)行提高的方法，完井的方法很少，在后期的改造方面存在不少的困難等。

2 水平井鉆井技術(shù)在石油開(kāi)發(fā)中的解決措施

2.1 關(guān)于下套管

在進(jìn)行下套管的工作時(shí)必須要綜合考慮三個(gè)方面的因素：首先是能夠進(jìn)行下入得設(shè)備的最大重量是多少。其次是下入重量時(shí)產(chǎn)生的摩阻損失有多少。再次是過(guò)程中產(chǎn)生的機(jī)械損失有多少，這里的機(jī)械損失指的是重力損失，主要是由這幾個(gè)方面引起的：井下的巖屑以及坍塌還有臺(tái)階與壓差和卡鉆等。這一因素也能影響下入套管的重量。因此，在進(jìn)行下套管的工作時(shí)必須要采取各種措施盡量減少過(guò)程中的各種阻力。同時(shí)還能將頂部驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)用到這一過(guò)程中來(lái)，這一系統(tǒng)能夠使套管的上下活動(dòng)、旋轉(zhuǎn)以及下壓和漂浮等技術(shù)，還有循環(huán)鉆井液等操作變得簡(jiǎn)單，從而使下套管的工作順利進(jìn)行。

2.2 關(guān)于井壁的穩(wěn)定

由于大井斜井段在鉆井的過(guò)程中很長(zhǎng)，暴露的地層層面大，容易產(chǎn)生井眼不穩(wěn)定的現(xiàn)象。為了對(duì)地層進(jìn)行平衡，必須要在鉆井的過(guò)程中考慮到不同地層的特性，對(duì)比重進(jìn)行合理的確定，避免井壁出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象，另外還要將鉆井液處理好，避免地層與鉆井液兩者之間產(chǎn)生化學(xué)作用。

2.3 關(guān)于剖面

在水平井的施工中需要注意對(duì)其剖面的設(shè)計(jì)工作。水平井的剖面有長(zhǎng)半徑、中半徑以及短半徑三種。我們采用的最佳的剖面設(shè)計(jì)是在中半徑與長(zhǎng)半徑之間，實(shí)現(xiàn)這樣的剖面，只要用最為常見(jiàn)的彎殼動(dòng)力鉆具就可以。這樣使扭矩以及摩阻減小，降低了井下的風(fēng)險(xiǎn)。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中還要注意兩個(gè)方面：首先，要使用常規(guī)的螺桿以及無(wú)限的隨鉆跟蹤。這樣做的好處是能防止井下鍵槽的產(chǎn)生，也能防止對(duì)套管的磨損，還能使對(duì)軌跡的控制更加容易。其次，設(shè)計(jì)時(shí)要按照懸鏈線(xiàn)，這樣能減小拉力、扭矩以及摩阻，從而保證了施工的安全。

2.4 關(guān)于井眼的凈化

在角度為45度到60度的井短，容易有巖屑床的形成。為了使鉆井作業(yè)能夠順利開(kāi)展，需要對(duì)井眼進(jìn)行凈化。這也就意味著要將排量增大，使還空的流速有更好的分布狀況。鉆井液對(duì)井眼的凈化有著重要的作用。它的流變性能比較好，能夠?qū)r屑攜帶走，因此在起鉆之前要運(yùn)用鉆井液，還要將短距離的起下鉆做好循環(huán)。

2.5 關(guān)于扭矩以及摩阻的減小

水平井鉆井過(guò)程中，鉆具進(jìn)行上提或者是下放以及旋轉(zhuǎn)中會(huì)有比較大的扭矩與阻力。因此，在實(shí)際的施工過(guò)程中要充分考慮到這些因素，采取相應(yīng)的措施使扭矩和阻力減小，比如采用最佳的剖面，鉆井液懸浮加強(qiáng)等。另外，還要注意井眼的彎曲以及鉆進(jìn)的參數(shù)與鉆柱的結(jié)構(gòu)等。

2.6 關(guān)于隨鉆測(cè)量

隨鉆測(cè)量是在水平井鉆井技術(shù)的施工過(guò)程中不可或缺的一部分。因此，要在施工的過(guò)程中使用相應(yīng)的測(cè)量系統(tǒng)，比如MWD或者是LWD。必須要將隨鉆測(cè)量的工藝水平進(jìn)行提高，保證測(cè)量的準(zhǔn)確性。為了保證鉆頭軌跡的精確度，還要使用比較短的無(wú)磁鉆鋌或者是近鉆頭測(cè)量系統(tǒng)等。

2.7 關(guān)于鉆柱的強(qiáng)度

在對(duì)水平井中的鉆柱進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)不僅要按照要求做好強(qiáng)度的設(shè)計(jì)，還要滿(mǎn)足井眼軌跡的要求。首先，如果井斜超過(guò)了45度，盡量不要使用無(wú)磁鉆鋌，應(yīng)該實(shí)用無(wú)磁承壓鉆桿來(lái)進(jìn)行替代。還要在使用倒裝鉆具時(shí)將摩阻以及扭矩減小，保證鉆具能夠順利向前推進(jìn)，從而使鉆井的施工能夠順利開(kāi)展。其次，如果井段的水平段比較長(zhǎng)，鉆具事故比較容易發(fā)生，這時(shí)為了預(yù)防以及減少發(fā)生的幾率，就要采用高扭矩接頭，還要使用一定的減摩工具。

3 水平井鉆井技術(shù)在石油開(kāi)發(fā)中進(jìn)行應(yīng)用的效果

一些油田具有獨(dú)特的特點(diǎn)，如豐度比較低，油層薄，還有的石油屬于稠油油藏或者是裂縫油藏還有低滲透油藏等，在開(kāi)發(fā)中有一定的困難，水平井鉆井技術(shù)對(duì)它們的開(kāi)采有著比較好的效果，不僅能使單井的產(chǎn)量得到提高，還能使油田的采收率得到大大的提升。目前水平井鉆井技術(shù)已經(jīng)比較成熟，國(guó)內(nèi)外的各種油氣藏都在開(kāi)發(fā)的過(guò)程中采用了這一技術(shù)。國(guó)外使用這一技術(shù)的鉆井一年就超過(guò)了兩千口，國(guó)內(nèi)使用這項(xiàng)技術(shù)一年的鉆井超過(guò)了兩百口，石油的產(chǎn)量能夠達(dá)到直井的4倍到8倍。水平井應(yīng)用于不同的油藏開(kāi)發(fā)，并取得了良好的效果。

4 結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)的水平井鉆井技術(shù)還存在一些不足之處，需要將鉆井儀器以及工具進(jìn)行不斷的完善，并加強(qiáng)研究技術(shù)配套，保證其能適應(yīng)不同的油藏類(lèi)型中的施工要求，對(duì)施工的質(zhì)量進(jìn)行提高，提高施工速度，實(shí)現(xiàn)油田的增收增產(chǎn)。

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作者簡(jiǎn)介：余驊（1981，9-），男，漢族，重慶人，研究方向：石油鉆井技術(shù)。