淺談長水平段水平井鉆井技術(shù)難點及對策

陽光(長城鉆探工程有限公司鉆井二公司,遼寧 盤錦 124127)

由于全球石油以及天然氣開采的持續(xù)深入，有些油氣藏的勘探效果并不理想，而長水平段水平井技術(shù)具備更大范圍提升產(chǎn)量與采收率的技術(shù)優(yōu)勢，對油氣藏具有良好的勘探效益。所以，全球各地油氣田大量運用長水平段水平井技術(shù)，用于提升對特殊氣藏的開采效益?？墒情L水平段水平井的技術(shù)困難較多鉆井工藝較繁瑣，對設備及工具標準較高，因此，加大長水平段水平井技術(shù)的研究力度已經(jīng)變成當前石油工業(yè)的必然形勢。

1 水平井鉆井技術(shù)的難點

1.1 下套管較難

因為水平段較長，造斜率較高，大斜度井段以及水平井段套管對井壁的側(cè)壓力較大，進而較大提高了下套管的摩擦阻力，令套管較難成功下到指定位置，特別對于較淺的水平井更為明顯。

1.2 水泥漿替代效率低

套管由于自重的影響，會令水平段上下環(huán)空間不同，施工時產(chǎn)生層流替代狀況，低邊窄環(huán)空間系中巖屑和虛泥餅含量高，相對擴大循環(huán)摩阻。所以在斜井段以及水平段套管居中降低，直接對水泥漿替代效率造成影響。

1.3 泥漿內(nèi)具有原油或油基泥漿對水泥膠結(jié)品質(zhì)影響

對于造斜和水平段鉆進時而言，為了提升泥漿潤滑性，泥漿內(nèi)混進約10%的原油，如此在井壁和套管壁構(gòu)成油膜，因為原油的疏水性，水泥漿凝結(jié)后在第一、二膠結(jié)面構(gòu)成微環(huán)隙，進而對水泥石和井壁與套管壁的潔面膠結(jié)品質(zhì)造成影響。油基泥漿的運用令這一問題更為明顯[1]。

1.4 水泥漿性能對固井品質(zhì)造成影響

水平井固井時對水泥漿性能標準較為嚴格，使得斜井段或水平段高邊構(gòu)成水帶，對水泥石和井壁膠結(jié)品質(zhì)造成影響。水平段井眼軌跡在凝析油氣層里，候凝時油氣進入水泥漿，對水泥石結(jié)構(gòu)造成影響。通常水泥漿凝固之后會產(chǎn)生體積收縮的問題，令水泥石和井壁以及套管壁構(gòu)成間隙，進而對第一、二膠結(jié)面固井品質(zhì)造成影響。

1.5 水泥石脆性對油氣研發(fā)有所影響

普通水泥石的最大特征為脆性大，射孔沖擊會令水泥石造成裂痕，將底水和油氣層結(jié)合，油氣生產(chǎn)過程可能會產(chǎn)生底水推進的狀況，進而對油氣正常生產(chǎn)有所影響。

2 長水平段水平井鉆井技術(shù)難點的對策

2.1 將鉆井工程設計基本理論進行完善，提高現(xiàn)場保障作用

長水平段水平井最重要的目標是為了在有限的水平位移中完成水平井眼長度的最大限度，可由于水平段進尺占所有進尺比率的提高，井眼軌跡控制等問題的困難和風險會明顯提高，這則需要鉆井工程設計，尤其是經(jīng)驗軌道優(yōu)化設計更為專業(yè)化。就當前長水平段水平井鉆井設計技術(shù)而言，大多處在軌道設計方案對比、鉆井液性能優(yōu)化設計等層面，還沒有實施水平段長度和斜井段軌道設計參數(shù)共同優(yōu)化的探究，完井管柱構(gòu)造設計、下入能力評判和井眼軌道設計共同優(yōu)化技術(shù)還處在摸索時期，源于井壁穩(wěn)定評價的井眼軌道設計技術(shù)仍需不斷研發(fā)。所以，需要通過確保延伸鉆井能力以及完井管柱安全下入為目的，系統(tǒng)探究井眼軌道優(yōu)化的基本理論，創(chuàng)建相對完善的長水平段水平井鉆井設計體系，以此構(gòu)成符合長水平段水平井技術(shù)特點，提高對現(xiàn)場施工的保障效果[2]。

2.2 提高工藝技術(shù)創(chuàng)新，加大長水平段鉆井完井技術(shù)能力

為了提高水平段長度在1500m以上的水平井鉆井技術(shù)能力，需要在以下幾點技術(shù)上進行攻關(guān)：

2.2.1 實施長水平段水平井摩阻扭矩監(jiān)測和控制技術(shù)的探討，研發(fā)摩阻扭矩監(jiān)測、對所需軟件系統(tǒng)和處理井下繁瑣狀況需要的工具進行講解；

2.2.2 研發(fā)長水平段井眼軌跡良好控制技術(shù)，比如：長水平段復合鉆井技術(shù)、旋轉(zhuǎn)導向鉆井技術(shù)；

2.2.3 加強鉆井液體系和配方優(yōu)化，融合具體區(qū)塊提高鉆井液應用技術(shù)能力；

2.2.4 強化智能完井技術(shù)探究，為提高低效油氣藏研發(fā)效益建立長效井筒基礎。

2.3 探尋長水平段水平井經(jīng)濟鉆井形式

2.3.1 積極探尋長水平段高校鉆井工藝技術(shù)。長水平段機械鉆速慢、周期久，成為當前我國長水平段鉆井的普遍問題。融合目標區(qū)塊地層特征進行高效破巖機理探究，以此為基準探尋使用氣體鉆井、泡沫鉆井、高壓噴射鉆井等技術(shù)；

2.3.2 強化多參數(shù)地質(zhì)導向鉆井技術(shù)探究，以處理因為平面和垂向地層巖性、物性改變而形成的長水平段無效進尺，以及井眼損失問題；

2.3.3 研發(fā)經(jīng)濟合理的井眼軌跡控制輔助工具體系，提高滑動導向鉆井系統(tǒng)復合鉆進比率以及滑動鉆進能力；

2.3.4 對油基鉆井液循環(huán)再運用技術(shù)的探究與運用，減少油基鉆井液的應用成本；

2.3.5 配套研發(fā)確保完井管柱安全下進行的完井井眼籌備技術(shù)、完井管柱協(xié)助下如工具、配套工具和工藝等。之后，在構(gòu)成以上所有技術(shù)的基準上，提高相應技術(shù)的集成應用和規(guī)模化應用，逐漸構(gòu)成經(jīng)濟高效的長水平段鉆井完井技術(shù)形式[3]。

3 結(jié)語

石油勘探和研發(fā)對我國經(jīng)濟的發(fā)展有著較大的作用，長水平段水平井鉆井技術(shù)對比傳統(tǒng)技術(shù)具有顯著優(yōu)勢，此技術(shù)的運用仍需管理人員通過油田的特征以及周遭的環(huán)境進行把控，探尋出更為適合的施工方案，確保油井的產(chǎn)量和企業(yè)的經(jīng)濟效益。

[1]符奇，張烈輝，胡書勇等.底水油藏水平井水平段合理位置及長度的確定[J].石油鉆采工藝,2010,31（1）：51-55.

[2]牛洪波.大牛地氣田長水平段井眼軌跡控制方法[J].天然氣工業(yè),2011,31（10）：64-67.

[3]閆陣來，牛洪波，唐志軍等.低孔低滲氣田長水平段水平井鉆井技術(shù)[J].特種油氣藏,2010,17（2）：105-108.