水平井和大斜度井鉆井技術應用

曲凡宇（大慶鉆探工程公司鉆井研究院， 黑龍江 大慶 163000）

水平井和大斜度井鉆井技術應用

曲凡宇（大慶鉆探工程公司鉆井研究院， 黑龍江 大慶 163000）

水平井、大斜度井鉆井在我國油田開采挖掘的鉆井過程中應用廣泛。為了采取更有針對性、更有成效的鉆井技術，必須根據(jù)各個工程地理位置特點、工程施工特性區(qū)別、可能發(fā)生的工程施工危險等影響因素，分析判斷最適合該項工程的水平井和大斜度井鉆井技術，從而避免油頁巖段井壁垮塌事故、油井開采頂壁凹陷等事故，保證開采工作的順利推進。結合以上內容，本文將從我國目前油田水平井和大斜度井鉆井技術的應用現(xiàn)狀嘗試分析、研究探討，為我國水平井和大斜度井鉆井技術的發(fā)展奉獻綿薄之力。

油田鉆井；水平井；大斜度井；鉆井技術；石油開采

改革開放以來，為了適應日益加大的石油能源需求，我國石油行業(yè)的研發(fā)者將目光投在了石油資源勘探開發(fā)與石油鉆井技術提升上面。技術的改革創(chuàng)新，幫助石油行業(yè)沒有在社會發(fā)展的大路上“掉鏈子”。然而，目前的技術仍未能滿足社會經濟的高速發(fā)展，為了更好的提升石油鉆井開采工作成效、克服石油開采的種種困難，必須脫離低效的生產模式、傳統(tǒng)的生產技藝、單一的開發(fā)技術，不斷推廣水平井技術、大斜度鉆井技術，滿足日益復雜化、長期化的工程需求，及時提出解決問題的策略方法，保證油田鉆井工作不斷進步、持續(xù)發(fā)展。

1 油田石油鉆井的難點分析

在我國油田鉆井工程作業(yè)中，由于地勢相對復雜，鉆井過程中常遇到井眼軌跡準確度控制難度大、鉆井滑動調整能力差、油田鉆井傾斜率高、鉆具機械鉆速波動大、滑動鉆進粘阻大、工具面調整難度大等技術難題，導致工程延期、效率低。

同時，鉆井地勢本身亦會給工程帶來難題，如油頁地層巖大面積坍塌、油頁巖中黏土礦物含量低、地層多節(jié)裂隙分布密集、水敏性差、微縫隙系統(tǒng)復雜、地層完整性不足等缺點，加大了油田石油鉆井難度。

由于石油鉆井難度大，工程所需器材易在施工過程中損壞、失靈，也會影響工程進度。在石油探勘工程中，斜井段關鍵設備牙輪鉆失效是目前行業(yè)內普遍的技術難題。

2 水平井和大斜度井鉆井技術策略

（1）優(yōu)選鉆井液體系 水平井和大斜度井鉆井技術中最核心的一環(huán)。為了讓鉆井液在鉆井作業(yè)中發(fā)揮最優(yōu)性能，最大程度適應鉆井作業(yè)中復雜多變的經驗特點，根據(jù)水平井與大斜度井鉆鉆井技術要求，建議優(yōu)選有以下類型特點的鉆井液體系：井眼清洗性能優(yōu)、耐用時間長；潤滑性能優(yōu)、耐用時間長；抑制性能強，可適應多種環(huán)境；泥漿密度范圍可控，數(shù)值小；油氣層保護效果好；濾失性能較好。

目前，最常用的鉆井液體系有油基泥漿或（油包水乳化體系）、聚合物泥漿、驅替槳、顆粒鹽體系，筆者在工作實踐經驗中發(fā)現(xiàn)，這幾大鉆井液體系各有優(yōu)缺點，選用時不一定局限于這些體系，可考慮近年來不斷涌現(xiàn)的改進版鉆井液及其相關組合體系。

（2）提高鉆井液的封堵能力 在水平井和大斜度井鉆井工程作業(yè)過程中，鉆井液的封堵能力是決定工程成效與工程質量的關鍵一環(huán)。然而，油頁巖裂縫常常深入鉆井過程中無法避免的濾液，鉆井工程施工難度就會隨之加大，影響工程進度。

因此，想要水平井和大斜度井鉆井技術，就必須從鉆井液的封堵能力上下功夫。足夠強的封堵能力可以減緩液柱壓力，幫助有效支撐井壁，從而在最大程度上降低濾液滲透油頁巖縫隙的可能性， 確保鉆井作業(yè)的順利進行。因此，只有鉆井液實現(xiàn)有效封堵，鉆井液的液柱壓力才能有效的作用在井壁上，從而成功地發(fā)揮鉆井液液柱壓力，加強對井壁的支撐作用。這一技術可以幫助大斜度井鉆井工程作業(yè)大大提升作業(yè)成效。

（3）強化地質導向鉆井技術的應用 為了更好地進行水平井和大斜度井鉆井工程作業(yè)，工程師需提前建立地質導向模型，模型建立完成后才可以開始定向作業(yè)。地質導向模型可以幫助強化地質導向鉆井技術提高儲層鉆遇率，提升油基鉆井液封堵能力，強化鉆井液對頁巖的抑制能力，提升井眼穩(wěn)定性。由于勘探情況復雜，若在開采過程中遇到鉆遇井漏，還可以采用隨鉆堵漏劑鉆井液，減少隨鉆堵漏時間。做好鉆井液性能的維護處理有助于有效強化地質導向鉆井技術的應用，加強固控措施。

（4）提高鉆井液密度 在油井開采過程中，鉆井液中黏土含量與開采效率息息相關，這就要求施工人員在工程作業(yè)過程中做好鉆井液固相凈化，提高鉆井液密度，確保鉆井液中黏土的含量控制在一個良好的范圍內，盡量達到鉆井標準。當油頁巖強度降至低值，鉆井過程作業(yè)中鉆井液的密度失去控制，巖層易受鉆井液濾液浸泡，從而降低鉆井液強度，坍塌事故出現(xiàn)的可能性會大大提高。當鉆井液密度偏小時，易造成應力釋放的情況，導致鉆井受力不均，嚴重時還有可能造成油頁巖沿節(jié)理和裂縫崩裂、甚至坍塌的后果。因此，提高鉆井液密度、增強上部地層井眼承壓能力是水平井和大斜度井鉆井技術的關鍵。

3 結語

總體而言，由于水平井和大斜度井鉆井技術資深的特點，在技術應用方面應充分考慮到相關設備升級換代、復雜環(huán)境及時適應、高尖技術及時學習，采取相應的措施，確保井眼清晰、井眼軌跡光滑。同時，工程施工人員還應加強異常情況監(jiān)測、判斷，及時采取處理措施，提升工程成效，確保石油勘探工作順利高效完成。

［1］陳來軍，石文玉，杜平，駱驥，李清磊.肯基亞克油田高密度水平井鉆井技術集成應用［J］.西部探礦工程，2015，（12）：21-24.

［2］吳先忠，姜福華，巫道富，吳泓璇，吳凱彬，程旭.阿姆河右岸B區(qū)復雜地層大斜度井和水平井鉆完井技術［J］.鉆采工藝，2015，（03）：11-15+9.

［3］姜偉.大位移井鉆井技術在渤海QK17-2油田開發(fā)中的應用［J］.石油鉆采工藝，2000，（03）：1-7+83.