摘 要:針對(duì)超低滲淺層油藏水平井鉆井技術(shù)問題,本次研究結(jié)合我國超低滲淺層油藏水平井鉆井技術(shù)現(xiàn)狀,首先對(duì)該種水平井鉆井技術(shù)中的難點(diǎn)問題進(jìn)行全面的分析,在此基礎(chǔ)上,提出這些難點(diǎn)問題的解決措施,為保障超低滲淺層油藏水平井鉆井作業(yè)的順利進(jìn)行奠定基礎(chǔ)。研究表明:受到油層埋深相對(duì)較淺、地面限制因素相對(duì)較多以及上部井段距離相對(duì)較短等因素的影響,使得超低滲淺層油藏水平井鉆井作業(yè)的難度相對(duì)較大,因此,相關(guān)企業(yè)需要從壓裂一體化設(shè)計(jì)、井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化、井眼軌道優(yōu)化、鉆井液優(yōu)化設(shè)計(jì)以及鉆井加壓技術(shù)等角度入手,分別采取多項(xiàng)有效措施,保障超低滲淺層油藏水平井鉆井作業(yè)的順利進(jìn)行。
關(guān)鍵詞:超低滲淺層油藏;水平井;鉆井技術(shù);難點(diǎn)問題;對(duì)策研究
我國的部分油藏屬于超低滲淺層油藏,對(duì)該種類型油藏進(jìn)行水平井鉆井作業(yè)的過程中,受到各種因素的影響,鉆井作業(yè)的難度相對(duì)較大,同時(shí),在進(jìn)行實(shí)際鉆井作業(yè)的過程中還容易出現(xiàn)各種類型的問題,這些問題的出現(xiàn)對(duì)于超低滲淺層油藏的開發(fā)十分不利[1]。在另一方面,傳統(tǒng)的水平井作業(yè)技術(shù)在超低滲淺層油藏之中無法得到成功的使用。針對(duì)此問題,本次研究主要是對(duì)超低滲淺層油藏水平井鉆井作業(yè)過程中的難點(diǎn)問題進(jìn)行全面的分析,并提出有效的解決措施,為保障超低滲淺層油藏水平井鉆井作業(yè)的順利開展奠定基礎(chǔ)。
1 超低滲淺層油藏水平井鉆井技術(shù)難點(diǎn)分析
在對(duì)超低滲淺層油藏進(jìn)行水平井鉆井作業(yè)的過程中,所面臨的難點(diǎn)問題主要可以分為三種類型,首先,該種類型的油藏具有低滲以及超低滲的基本特征,如果不對(duì)油層進(jìn)行壓裂作業(yè),則油藏基本不會(huì)有產(chǎn)能,油藏的埋深相對(duì)較淺,在進(jìn)行鉆井作業(yè)的過程中,覆蓋層位置處的垂直壓力相對(duì)較低,垂直的壓力基本都會(huì)小于最小的主應(yīng)力,在進(jìn)行壓裂作業(yè)以后,會(huì)產(chǎn)生大量的縫隙,如果使用傳統(tǒng)的水平井鉆井技術(shù)進(jìn)行作業(yè),縫隙之間會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾,此時(shí)將無法從立體空間中對(duì)油層進(jìn)行充分的利用,由此可見,使用傳統(tǒng)的鉆井技術(shù)可能會(huì)導(dǎo)致油藏的生產(chǎn)效率嚴(yán)重下降[2]。其次,在進(jìn)行鉆井作業(yè)的過程中,地面上的限制性因素相對(duì)較多,由于地面上存在大量的村莊以及道路,所以大量的資源將無法得到高效的應(yīng)用,在進(jìn)行水平井鉆井作業(yè)的過程中,對(duì)水平段位移的要求相對(duì)較高,如果水平段的位移小于850m,此時(shí)的井網(wǎng)布置以及油藏的動(dòng)用都會(huì)出現(xiàn)很大的問題,進(jìn)行水平井鉆井作業(yè)的過程中,對(duì)于位垂比的要求相對(duì)較高,同時(shí),在進(jìn)行鉆井作業(yè)施工的過程中,相關(guān)設(shè)備必須具有很高的壓力傳統(tǒng)效率,由此可見,對(duì)于超低滲淺層油藏進(jìn)行水平井鉆井作業(yè)的過程中,受到地面上限制性因素的影響,鉆井作業(yè)的難度提升,對(duì)設(shè)備的要求也相對(duì)較高。最后,對(duì)于常規(guī)的水平井鉆井作業(yè)而言,其鉆井作業(yè)的主要?jiǎng)恿碓从阢@具的自重,對(duì)于超低滲淺層油藏而言,由于埋深相對(duì)較淺,所以可以利用的上部井段相對(duì)較小,鉆井作業(yè)的試壓過程相對(duì)較為困難,所以鉆井作業(yè)的效率相對(duì)較低[3]。通過以上分析可以發(fā)現(xiàn),在對(duì)超低滲淺層油藏進(jìn)行鉆井作業(yè)的過程中,如果克服縫隙之間的干擾問題以及鉆井作業(yè)的施壓問題是面臨的重大困難。
2 超低滲淺層油藏水平井鉆井技術(shù)難點(diǎn)對(duì)策研究
2.1 壓裂一體化設(shè)計(jì)
對(duì)超低滲淺層油藏進(jìn)行全面的分析可以發(fā)現(xiàn),油藏的垂直壓力相對(duì)較小,地層中的裂縫主要以水平裂縫為主,在使用常規(guī)水平井鉆井技術(shù)的過程中,會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的縫隙干擾問題,進(jìn)行單段壓裂的難度也會(huì)增加,針對(duì)這一系列的問題,相關(guān)單位首先需要遵循壓裂一體化的基本理念,采用弓型的水平井設(shè)計(jì)方法,在進(jìn)行鉆井作業(yè)的過程中,將鉆井技術(shù)與縫隙的壓裂技術(shù)相互結(jié)合,全面增強(qiáng)油藏的動(dòng)用水平。
2.2 井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化
井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)于水平井鉆井作業(yè)而言也十分重要,不但會(huì)影響鉆井作業(yè)的效率,還會(huì)影響鉆井作業(yè)的安全,如果井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理,可以很好的避免出現(xiàn)漏、噴以及塌等問題,進(jìn)而使得鉆井作業(yè)所需要的費(fèi)用大幅降低,鉆井作業(yè)的周期縮短。在對(duì)超低滲淺層油藏進(jìn)行水平井鉆井作業(yè)的過程中,由于地層相對(duì)較為簡單,巖性相對(duì)較為穩(wěn)定,所以可以引入二開結(jié)構(gòu)的基本方法,以此防止在鉆井作業(yè)過程中出現(xiàn)安全問題,同時(shí),該種井身設(shè)計(jì)方法的成本相對(duì)較低。在使用二開結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的過程中,需要使用不同直徑的鉆頭,以此保證井眼位置處的直徑大于直井段位置處的直徑,通過該種方式可以降低鉆井作業(yè)過程中的摩阻。
2.3 井眼軌道優(yōu)化
在上文分析中已經(jīng)指出,在對(duì)淺層的水平井進(jìn)行鉆井作業(yè)的過程中,施壓困哪是其面臨的重大問題,在試壓困難的前提下,下套管作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)大幅提升,在另一方面,受到井身結(jié)構(gòu)的影響,會(huì)使得鉆井作業(yè)過程中的摩阻不斷的提升,因此,在對(duì)井眼軌跡進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中,需要降低造斜點(diǎn)的位置,以此保障在直井段位置處的加重效果得到提升。在井眼軌道設(shè)計(jì)的過程中,如果水平井垂直深度相對(duì)較大,靶前的距離相對(duì)較為充足,則工作人員可以使用雙增剖面的設(shè)計(jì)方法,進(jìn)而可以使得穩(wěn)斜角增加,穩(wěn)斜段的距離也可以得到增加,此時(shí)斜井段位置處的位移就可以得到一定程度的增大。如果靶前距離相對(duì)較為充足,但是垂直深度相對(duì)較小,則可以采用單圓弧擴(kuò)大探頂?shù)脑O(shè)計(jì)方法,進(jìn)而降低鉆井作業(yè)過程中的摩阻,通過該種方法還可以給鉆井軌跡的調(diào)整留出一定的余地,提高鉆井作業(yè)的效率,防止出現(xiàn)鉆井作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)問題。如果靶前的距離相對(duì)較小,垂直深度也相對(duì)較小,則工作人員可以直接使用單圓弧的設(shè)計(jì)方法,此時(shí)可以確保直井段的有效長度,同時(shí)還可以增加鉆井的加壓效果。
2.4 鉆井液優(yōu)化設(shè)計(jì)
對(duì)于超低滲淺層油藏而言,其油藏的埋深相對(duì)較淺,地層的結(jié)構(gòu)相對(duì)較為簡單,對(duì)鉆井液性能的要求相對(duì)較低,對(duì)鉆井液進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的主要目的在于提高鉆井液的性能,降低鉆井液的使用成本。對(duì)于直井段而言,由于地層的結(jié)構(gòu)相對(duì)較為簡單,所以需要盡可能的提高鉆井速度,鉆井液的性能并不需要進(jìn)行較大的改進(jìn),一般情況下,直井段使用鈉膨脹土類型的鉆井液即可;對(duì)于斜井段而言,在提高鉆井液的流動(dòng)性能的同時(shí),還需要盡可能的提高鉆井液攜帶泥沙的能力,同時(shí)還需要保障井壁的穩(wěn)定性,因此,在鉆井液中需要加入一定量的濾失劑以及防塌劑,以此確保鉆井液可以滿足使用的基本要求;對(duì)于水平段而言,在提高鉆井液自身潤滑性能的同時(shí),還需要具備油氣資源保護(hù)的功能,為了提高原油的開采效率,可以在鉆井液中加入一定量的減阻劑。通過對(duì)鉆井液體系進(jìn)行全面的優(yōu)化,不但可以提高鉆井作業(yè)的速度,還可以防止出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)問題。
2.5 鉆井加壓技術(shù)
對(duì)于超低滲淺層油藏而言,如果使用常規(guī)的鉆具進(jìn)行鉆井作業(yè),在水平段位置處非常容易出現(xiàn)無法鉆進(jìn)的問題,如果使用倒裝鉆具的方式,即使使用的是加重的鉆桿,鉆井作業(yè)的效率仍然相對(duì)較低,針對(duì)此問題,在使用倒裝鉆具的前提下,相關(guān)企業(yè)需要引入加強(qiáng)型的倒裝鉆具,在進(jìn)行直井段鉆井作業(yè)的過程中,對(duì)鉆鋌進(jìn)行加壓,在直井段與造斜段的交叉位置處,對(duì)鉆桿進(jìn)行加壓,通過該種方式可以使得鉆具的加重效果得到明顯的提升,有效的提高鉆井作業(yè)的效率。
3 結(jié)論
通過本次研究可以發(fā)現(xiàn),我國的部分油藏屬于超低滲淺層油藏,在對(duì)該種類型油藏進(jìn)行水平井鉆井作業(yè)的技術(shù)難度相對(duì)較大,這主要是油藏深度較小、地面限制性因素相對(duì)較多等原因引起,因此,相關(guān)企業(yè)需要采用壓裂一體化設(shè)計(jì)、井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化、井眼軌道優(yōu)化、鉆井液優(yōu)化設(shè)計(jì)以及鉆井加壓技術(shù)等方法,解決該種類型油藏的水平井鉆井作業(yè)問題。
參考文獻(xiàn):
[1]李偉峰,于小龍.延長東部超淺層大位移水平井鉆井技術(shù)難點(diǎn)與對(duì)策[J].非常規(guī)油氣,2017,04(01):100-103.
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[3]鄧紅琳,王錦昌.超淺層大位移水平井鉆完井技術(shù)[J].特種油氣藏,2014,21(03):142-144.
作者簡介:
王克偉(1977- ),男,河南禹州人,工程師,主要負(fù)責(zé)鉆井隊(duì)項(xiàng)目管理及運(yùn)行工作。