大斜度井、水平井井控特點(diǎn)

楊曉磊

【摘 要】 大斜度井及水平井的井控，目前大都采用直井井控技術(shù)來(lái)處理，而忽視了大斜度井及水平井的特點(diǎn)，井控作業(yè)缺乏針對(duì)性。本文分析了大斜度井、水平井中井涌及氣體運(yùn)移的規(guī)律，介紹了關(guān)井后井口壓力特點(diǎn)及壓井過(guò)程中易出現(xiàn)的井控問(wèn)題。

【關(guān)鍵詞】 大斜度井 水平井 井控 壓井 立管壓力 套管壓力

目前，我國(guó)大斜度井、水平井鉆井技術(shù)已經(jīng)基本成熟，但相應(yīng)的井控技術(shù)卻不夠成熟，很多井控問(wèn)題的發(fā)生都是由于對(duì)大斜度井及水平井的認(rèn)識(shí)不足而導(dǎo)致的。

1 大斜度井及水平井的特點(diǎn)

1.1 鉆遇油氣層段長(zhǎng)，潛在的井涌強(qiáng)度大

鉆水平井的目的是要獲得高產(chǎn)，鉆遇的產(chǎn)層段比直井要長(zhǎng)的多，大斜度井的井斜段越長(zhǎng)，暴露的產(chǎn)層面積越大，產(chǎn)量就越高，潛在的井涌強(qiáng)度越大，但壓力系數(shù)不變。

1.2 當(dāng)量循環(huán)密度高，易造成漏失（漏失更易造成井涌井噴）

大斜度和水平段鉆井一般都是小井眼，井眼小且井段長(zhǎng)，當(dāng)量循環(huán)密度就會(huì)高，進(jìn)而容易造成漏失，油層段的井漏是造成井下復(fù)雜和井噴的重要原因，當(dāng)量密度過(guò)高容易造成井噴。

1.3 氣體滑脫上升速度相對(duì)直井較慢，甚至在水平段不發(fā)生（不要擾動(dòng)它）

大斜度井斜深比垂深長(zhǎng)的多，油氣滑脫上升速度應(yīng)以它走過(guò)的距離來(lái)計(jì)算，而不是按垂深計(jì)算。在水平段，油氣聚集在水平段的上方，當(dāng)不被擾動(dòng)時(shí)，它會(huì)一直停留在該處，一旦受到擾動(dòng)，就會(huì)滑脫運(yùn)移，且量比較大，所以井涌強(qiáng)度就比較大。

對(duì)于大斜度井及水平井鉆井施工過(guò)程中的井控問(wèn)題，目前大都仍采用直井井控原理來(lái)控制。由于大斜度井及水平井存在上述三個(gè)特點(diǎn)，相應(yīng)的井控就應(yīng)發(fā)生改變。

2 大斜度井及水平井井控的特點(diǎn)

2.1 溢流檢測(cè)比直井復(fù)雜的多，泥漿池頁(yè)面檢測(cè)十分重要

通常我們很難通過(guò)儀器儀表檢測(cè)到大斜度及水平井溢流，但泥漿池頁(yè)面升高是發(fā)生溢流的可靠信號(hào)。泥漿池頁(yè)面的檢測(cè)對(duì)發(fā)現(xiàn)大斜度及水平井溢流尤為重要。

2.2 關(guān)井壓力為“零”不等于沒(méi)有發(fā)生溢流，關(guān)鍵要看泥漿池增量

當(dāng)發(fā)生溢流關(guān)井后，立壓、套壓都可能為零，也就是說(shuō)，關(guān)井壓力為零時(shí)，也可能存在溢流，此時(shí)要觀察泥漿池頁(yè)面，如果有增量，則說(shuō)明有溢流。

2.3 關(guān)井套壓、立壓非常接近，甚至沒(méi)有區(qū)別

對(duì)于垂直井，溢流關(guān)井后的套壓通常高于立壓，因?yàn)橛傻貙忧秩氲挠蜌鈺?huì)污染環(huán)空的鉆井液，而鉆柱內(nèi)的鉆井液并沒(méi)有受到污染。但在大斜度井的大斜度井段，由于垂深變化量很小，侵入的油氣對(duì)井口的套壓、立壓影響較小。對(duì)于水平井，由于侵入的油氣聚集在水平段的上方，所以對(duì)井口套壓、立壓沒(méi)有影響。相同條件下，垂直井的關(guān)井套、立壓要高于大斜度井及水平井的套、立壓。

2.4 關(guān)井套壓、立壓和增量不能判別溢流的類型，但套壓不斷升高，則說(shuō)明溢流物為氣體

對(duì)于直井，可以通過(guò)關(guān)井套壓、立壓和泥漿池增量計(jì)算出侵入井內(nèi)流體的類型；對(duì)于大斜度井及水平井，用此方法無(wú)法辨別溢流物的類型。若關(guān)井后的套壓不斷升高，則說(shuō)明溢流物為氣體，因?yàn)樵谛本位蛑本螝怏w的滑脫上升會(huì)導(dǎo)致井口套壓不斷升高；若關(guān)井后套壓不升高，則溢流物有可能是油、氣、水，也有可能是多相混合物，無(wú)法做出具體判斷。

2.5 壓井程序復(fù)雜，特別是用工程師法頂替壓井液時(shí)

壓井循環(huán)時(shí)，初始循環(huán)立管壓力最高，為關(guān)井立管壓力與低泵沖泵壓之和。若采用工程師法壓井，按照傳統(tǒng)的直井計(jì)算方法，壓井液由井口到鉆頭過(guò)程中，立管壓力的變化是一條持續(xù)下降的直線。在大斜度及水平井中，直井段、造斜段和穩(wěn)斜段立管壓力的變化曲線如圖1所示，若仍按直井立管壓力變化曲線壓井，則會(huì)產(chǎn)生較大的過(guò)平衡壓力；如果存在降斜段，則又會(huì)在該段出現(xiàn)欠平衡壓力。因此，采用工程師法在大斜度及水平井壓井中，若不精確計(jì)算各段立管壓力變化曲線，將會(huì)導(dǎo)致更多的井下復(fù)雜情況，這也是導(dǎo)致壓井失敗的一個(gè)重要原因。（見(jiàn)圖1）

參考文獻(xiàn)

[1]徐優(yōu)富.國(guó)外水平井井控技術(shù).石油勘探技術(shù)，1998年.

[2]Santos，O.L.A..Important Aspect of Well Control for Horizontal Drilling Incoluding Deepwater Situation.IACD/SPE21993.