探究水平井鉆井技術(shù)在石油勘探開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用

賈明國(guó)

[摘 ?要]文章結(jié)合作者工作實(shí)際，對(duì)水平井施工技術(shù)進(jìn)行了分析，同時(shí)結(jié)合工程案例，詳細(xì)的探究了該技術(shù)在油田開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用，以期通過(guò)研究分析能夠給我國(guó)油田開(kāi)采工作提供技術(shù)支持。

[關(guān)鍵詞]水平井 ?鉆井技術(shù) ?油田 ?開(kāi)采 ?施工

中圖分類號(hào)：P618.13 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）27-0051-01

前言

當(dāng)前，在全球能力需求量不斷增加的條件下，做好地下能源開(kāi)采工作顯得非常重要。然而如何高效、清潔、經(jīng)濟(jì)的施工，是當(dāng)前需要考慮的問(wèn)題，基于此，水平井鉆技術(shù)就出現(xiàn)了。

該技術(shù)起源上世紀(jì)80年代，它在天然氣與石油開(kāi)發(fā)中應(yīng)用非常廣泛的一項(xiàng)技術(shù)。該技術(shù)在應(yīng)用的過(guò)程中，需要的目的在于能夠提升石油的產(chǎn)量，減少采油的成本。在應(yīng)用過(guò)程中，隨著MWD、PDC以及高效導(dǎo)向螺桿鉆具的應(yīng)用，水平井技術(shù)在一定的程度上得到了完善。

1 水平井鉆進(jìn)技術(shù)簡(jiǎn)介

水平井屬于一種特殊的井，它的最大斜角處于90°只有，并且在目的層中呈現(xiàn)一定長(zhǎng)度的井。在實(shí)踐過(guò)程中，定向井技術(shù)在經(jīng)過(guò)創(chuàng)新發(fā)展后形成理論水平井鉆進(jìn)技術(shù)，該技術(shù)主要是在鉆進(jìn)的階段中，通過(guò)使用控制鉆頭的軌跡，通過(guò)油層的方式鉆進(jìn)，從而增加油層的泄油面積，以提升油田的勘探效果與采油效果。在在技術(shù)的應(yīng)用中，其核心技術(shù)主要包括了水平井測(cè)井與完井、水平井鉆井液以及油層保護(hù)、水平井井眼軌道控制、水平井油藏工程與優(yōu)化設(shè)計(jì)等。

2 水平井的優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用

在油田勘探與開(kāi)發(fā)項(xiàng)目中，由于水平井具備比擬常規(guī)鉆進(jìn)、定向鉆井不能比擬的優(yōu)點(diǎn)，因此在應(yīng)用范圍上應(yīng)用越來(lái)越廣，同時(shí)在無(wú)線檢測(cè)系統(tǒng)以及鉆井工藝不斷發(fā)展下，水平鉆井的性能更加突出。水平井的應(yīng)用，它不僅能夠在少量的非石油方面應(yīng)用外，還能夠在石油的勘探與天然氣的開(kāi)發(fā)中應(yīng)用，在應(yīng)用過(guò)程中，它能有效的提升油田的產(chǎn)量，具備顯著的綜合效益。

水平井在直井以及常規(guī)定向井的應(yīng)用過(guò)程中，具有以下優(yōu)點(diǎn)：能夠恢復(fù)老井產(chǎn)能，在施工過(guò)程中，在停產(chǎn)的老井應(yīng)用該技術(shù)不僅能節(jié)省費(fèi)用，而且能夠有效的開(kāi)發(fā)低滲透油藏，很大程度上提升了采收率;在重油稠油油藏方面，水平井技術(shù)的應(yīng)用，不僅能夠擴(kuò)大泄油的面積，而且還能進(jìn)行熱采，同時(shí)還能利于熱線的均勻施工;在開(kāi)采過(guò)程，在垂直裂縫的油藏時(shí)，水平井鉆能有效的提升采油的效率。

在薄油田的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，水平井不僅能夠提升泄油面積，同時(shí)還能在一定的程度上提高薄油層中的產(chǎn)量，使得油層具備更高的開(kāi)采價(jià)值。

在應(yīng)用過(guò)程中，水平井具備穿透陡峭產(chǎn)油層的功能，在實(shí)踐過(guò)程中，能夠有效的了解目的層的性質(zhì)。在實(shí)踐過(guò)程中，水平井在目的層井段較直的井的鉆井長(zhǎng)度較長(zhǎng)，它能夠有效的收集目的層中的各種特性資料，能夠在環(huán)境保護(hù)上提供更多的參考資料，此外，一口水平井能夠取代一口井到幾口直井，它能有效的減少鉆進(jìn)階段給環(huán)境產(chǎn)生的污染。

3 水平井主要鉆進(jìn)工藝

3.1 井身軌跡控制

在實(shí)踐過(guò)程中，水平井施工技術(shù)的核心主要以水平井井眼軌跡控制技術(shù)為主，它在鉆井過(guò)程中應(yīng)用非常全面。水平井井身軌跡控制工藝技術(shù)包含了：鉆具的組合選用，測(cè)量技術(shù)應(yīng)用、綜合分析技術(shù)、影響軌跡控制因素分析等方面。

1）直井段：

直井段工作中，主要以保直為主，要控制軌跡漂移問(wèn)題導(dǎo)致后期定向施工產(chǎn)生的難題，此外，還要控制巖屑堆積導(dǎo)致的堵塞問(wèn)題，在活動(dòng)鉆具的應(yīng)用中，需要控制好上下施工工藝，要控制好井眼的暢通與光滑。

2）造斜段和水平段：

在水平段與造斜段上，采用的技術(shù)主要以軌跡跟蹤預(yù)測(cè)、水平井軟件設(shè)計(jì)、軌跡控制監(jiān)測(cè)、三維空間旋轉(zhuǎn)等控制技術(shù)。

①導(dǎo)向鉆進(jìn)技術(shù)，在水平井施工過(guò)程中，導(dǎo)向鉆進(jìn)技術(shù)是非常重要的一個(gè)施工技術(shù)，在軌跡控制的階段中，需要結(jié)合實(shí)際情況與要求，可以采用定向造斜以及轉(zhuǎn)盤交替的方式對(duì)井身軌跡進(jìn)行全面調(diào)整，

從而能夠有效的控制井身軌跡，使其能夠按照設(shè)計(jì)與預(yù)測(cè)的方向鉆進(jìn)，并且通過(guò)控制，使其能有效的提升鉆井安全，提升井眼的暢通。

②在井眼軌跡控制的依據(jù)上，主要是以MWD軌跡控制與監(jiān)測(cè)技術(shù)為主，它的測(cè)量方法選擇與測(cè)量?jī)x器選擇是井眼軌跡控制的基礎(chǔ)。在實(shí)踐過(guò)程中，為了能夠保證測(cè)量的準(zhǔn)確與方便，需要采用MWD無(wú)線測(cè)量對(duì)其進(jìn)行測(cè)量，并且，在測(cè)量的過(guò)程中，及時(shí)的做好數(shù)據(jù)處理以及待鉆井眼的預(yù)測(cè)，并且按照剖面的趨勢(shì)，做好鉆井參數(shù)與工具面鉆井方式的調(diào)整。

③在使用鉆具組合進(jìn)行造斜時(shí)，需要按照水平井軟件設(shè)計(jì)以及軌跡跟蹤預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)，做好實(shí)際井底斜度以及方位預(yù)測(cè)結(jié)果的差異分析，判斷相互之間的差異是否正確，從而能夠?qū)ο乱徊降木圮壽E控制提供參考資料，此外，按照實(shí)際要求還要做好水平軟件設(shè)計(jì)功能，使其在應(yīng)用過(guò)程中，得出的數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)要求一致。

2、完井

在完井的階段中，通井以及下套管是非常關(guān)鍵的非常危險(xiǎn)的工序，在施工過(guò)程中，由于管套的剛性過(guò)大，在套管過(guò)程中，彎曲管段如果出現(xiàn)彎曲就會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)的變形情況出現(xiàn)。

因此，在工作過(guò)程中，不僅需要考慮軌跡控制階段中造斜率的分配，同時(shí)還需要嚴(yán)格的做好井眼控制技術(shù)提升，使其能夠順利的工作，保證固井能有效實(shí)施。

3、鉆井液的性能要求及除屑措施

在鉆井施工過(guò)程中，為了能快速的將井中的鉆屑排除，保證井眼、井壁的清潔、穩(wěn)定，需要在實(shí)踐過(guò)程中做好以下幾點(diǎn)控制：

1）在平衡底層壓力中要控制好適當(dāng)?shù)拿芏?，從而保證底層的失穩(wěn)。

2）在工作過(guò)程中，必須要保證泥漿具備動(dòng)態(tài)靜態(tài)結(jié)構(gòu)，使其擁有良好的流變性，從而能夠在工作過(guò)程中排除巖屑。對(duì)于清楚巖屑問(wèn)題，在水平施工過(guò)程中，可以采用以下技術(shù)進(jìn)行清理：在證井段鉆進(jìn)施工過(guò)程中，可以以中空導(dǎo)向鉆具為主，并且在施工的過(guò)程中使用大量的循環(huán)消除巖屑;

在水平段與斜度段施工中，可以采用鉆井液與完井液進(jìn)行施工;在施工過(guò)程中，要采取措施提升完井液以及鉆井液的潤(rùn)滑防塌能力;此外，在施工過(guò)程中，需要堅(jiān)持采用多集凈化裝置進(jìn)行施工，要保證鉆井液具備清潔性能，具備穩(wěn)定性能，同時(shí)還要合理的控制鉆井的速度，要做好環(huán)空鉆屑含量控制。

4、應(yīng)用實(shí)例

某水平井項(xiàng)目，目的層在一級(jí)氣層，單斜構(gòu)造屬于該項(xiàng)目的特點(diǎn)，底層斜角為1-3°，整體發(fā)育體系完好，具有連片分布特點(diǎn)，氣層頂面埋深在600-650m之間。在施工過(guò)程中，為了能夠保證中靶和能夠在穩(wěn)定的油層中鉆水平段，因此，確定該井水平段方位在50-99°，靶前位移控制在4682.51m。此外，水平段以87°本項(xiàng)目斜角橫穿油層。本井項(xiàng)目施工期限為30天，由于項(xiàng)目水平段過(guò)長(zhǎng)，在施工過(guò)程中導(dǎo)致井眼在產(chǎn)層中出現(xiàn)不同面積的氣層面積，因此，在施工過(guò)程中采用比一口直井?dāng)?shù)量低的水平井鉆井技術(shù)進(jìn)行施工，能有效的控制施工給環(huán)境造成的污染，此外還能在一定程度上促進(jìn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的協(xié)調(diào)。

5、結(jié)論

總而言之，在油氣藏認(rèn)識(shí)水平與鉆井監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以及設(shè)備性能不斷提高的條件下，水平鉆井技術(shù)會(huì)越來(lái)越完善，因此，如何正確的應(yīng)用該技術(shù)，改進(jìn)該技術(shù)存在的問(wèn)題是研究人員值得深入探討的一個(gè)問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)：

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