淺談鉆井新技術(shù)的應(yīng)用

田鋒 李文 王美冬 劉青松

摘要：隨著石油工業(yè)的快速發(fā)展，實(shí)際勘探開發(fā)對(duì)各種鉆井技術(shù)的要求也越來越高。鉆井技術(shù)開始不斷向著自動(dòng)化和智能化的方向發(fā)展，大量新型的自動(dòng)化智能化鉆井技術(shù)開始不斷的涌現(xiàn)出來，并被廣泛的應(yīng)用于各種作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。本文就連續(xù)油管鉆井新技術(shù)的應(yīng)用推廣作簡(jiǎn)要介紹。

關(guān)鍵詞：鉆井技術(shù)；工業(yè)；應(yīng)用

引言：

當(dāng)前，我國(guó)東部油氣資源的勘探面臨著深層地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、壓力層眾多、井下溫度高等難題；在西北部地區(qū)，面臨著深井超深井鉆探、地質(zhì)構(gòu)造坡度大等難題；在南部海域地區(qū)，面臨著缺乏資料、超長(zhǎng)段鹽層下的勘探等難題。東部老區(qū)由于進(jìn)入開發(fā)中后期，邊際油藏、油層薄及特殊巖性油藏和低滲透油藏開發(fā)成為主攻方向；西部新區(qū)則要求降低成本、提高開發(fā)效益的。由此可見鉆井工程新技術(shù)的應(yīng)用舉足輕重，必須在關(guān)鍵技術(shù)上尋求突破。

眾所周知，深井或者是超深井的鉆井工作是一項(xiàng)相當(dāng)復(fù)雜的一個(gè)系統(tǒng)工程。這個(gè)工作要求具備先進(jìn)、科學(xué)的理論知識(shí)，還要求一流的技術(shù)、高素質(zhì)作業(yè)人員，先進(jìn)裝備等。最重要的是需要一個(gè)專業(yè)的管理團(tuán)隊(duì)隨時(shí)提供技術(shù)保障。因此鉆井技術(shù)水平高低直接反映出一個(gè)國(guó)家科技的發(fā)展水平高低。

一、鉆井新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用

隨著深井鉆井技術(shù)的不斷更新和發(fā)展，在本世紀(jì)的九十年代以來，我國(guó)的油氣企業(yè)和有關(guān)科研機(jī)構(gòu)都對(duì)我國(guó)的油氣勘探及開采工作以及復(fù)雜地理?xiàng)l件下的深井和超深井的鉆井技術(shù)進(jìn)行了深入研究。極大地提高了我國(guó)的深井超深井的鉆井技術(shù)。

1.1對(duì)鉆井的地質(zhì)因素進(jìn)行評(píng)估的技術(shù)。

現(xiàn)在鉆井地質(zhì)因素的評(píng)估技術(shù)已經(jīng)開始全面使用。人們可以充分的利用之前的地震資料來評(píng)估地層層系壓力等參數(shù)。該技術(shù)適用于各種復(fù)雜地質(zhì)條件下的測(cè)井，具有高時(shí)效性、高自動(dòng)化、高地質(zhì)計(jì)算精度等優(yōu)點(diǎn)。所以應(yīng)該大力推廣這種技術(shù)。

1.2深井鉆井技術(shù)的防斜和快打的技術(shù)。

因?yàn)榈匦蔚亩盖秃徒Y(jié)構(gòu)等不同，各種復(fù)雜的環(huán)境因素都會(huì)影響鉆井技術(shù)的應(yīng)用，所以很容易造成井斜的問題。然而傳統(tǒng)靜力學(xué)的防斜做法通常都會(huì)以減緩鉆井速度的方式來抑制井斜的發(fā)生概率。但是這個(gè)方法實(shí)際上適得其反。在傳統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的防斜理論之上，創(chuàng)新開發(fā)了防斜和快打的技術(shù)，同時(shí)發(fā)展了鉆壓防斜技術(shù)，為我國(guó)的超深井鉆井技術(shù)錦上添花。

二、連續(xù)油管鉆井技術(shù)的介紹

2.1連續(xù)油管鉆井工藝。

連續(xù)油管鉆井技術(shù)的主要工藝是小井眼鉆井、多側(cè)向鉆井、短半徑鉆井等技術(shù)。稠油油藏的特殊性，決定了水平井是大幅提高產(chǎn)量的重要方式。同時(shí)，由于稠油油藏邊底發(fā)育，采用連續(xù)油管鉆井技術(shù)不僅可以有效防止邊水和底水竄出，更有利于提高單井產(chǎn)量和采收率。

2.2連續(xù)油管鉆井的主要優(yōu)勢(shì)。

連續(xù)油管鉆井，便于進(jìn)行短半徑、小井眼、欠平衡鉆井，以利于解決以下在勘探開發(fā)中的一些特殊問題。①對(duì)于低壓易漏失層的鉆探，可以安全方便的進(jìn)行負(fù)壓鉆井，提高鉆探成功率；②對(duì)于水敏易塌地層的鉆探，連續(xù)油管鉆井可以采用氮?dú)忏@井、油基洗井液鉆井等方法，為泥頁巖、石膏鹽層和煤層等水敏易塌地層鉆井提供安全可靠的鉆井手段；③對(duì)于已下小套管的老井，在進(jìn)行加深鉆井。因鉆具規(guī)格的限制，常規(guī)鉆井的難度很大，但利用連續(xù)油管鉆井技術(shù)進(jìn)行加深鉆井則非常方便；④上部地層復(fù)雜的情況下，采用常規(guī)鉆井技術(shù)鉆水平井，成本高、風(fēng)險(xiǎn)大、工藝復(fù)雜；利用連續(xù)油管鉆井技術(shù)的短半徑、小井眼可以有效的避開上部復(fù)雜地層，實(shí)現(xiàn)從油層進(jìn)入油層，減小風(fēng)險(xiǎn)，降低成本。

2.3連續(xù)油管鉆井設(shè)備。

連續(xù)油管鉆井主要設(shè)備包括各種井下工具儀器、連續(xù)油管裝置、和循環(huán)處理裝置三類。2.3.1井下工具儀器：

連續(xù)油管鉆井井下工具儀器主要包括：①鉆頭：主要用金剛石鉆頭，包括 PDC 鉆頭，TSD 鉆頭及天然金剛鉆頭，很少使用牙輪鉆頭。有時(shí)為了擴(kuò)大井眼，使用井下擴(kuò)眼器；②馬達(dá)：給鉆頭提供旋轉(zhuǎn)扭矩，為了便于增斜和順利通過短半徑曲率段，井下馬達(dá)制造成外徑小、長(zhǎng)度短、扭矩大、能彎曲（單彎、雙彎和絞鏈?zhǔn)剑┑娜莘e式馬達(dá)。美國(guó) Drelex 公司井下動(dòng)力馬達(dá)，具有氣液兩種介質(zhì)驅(qū)動(dòng)方式，使用方便，性能優(yōu)越；③隨鉆測(cè)量?jī)x。是隨馬達(dá)下入井中邊鉆進(jìn)邊進(jìn)行井眼傾斜角和方位角測(cè)量的儀器。近年來又出現(xiàn)了隨鉆地震監(jiān)測(cè)技術(shù)（SWD），邊鉆進(jìn)邊進(jìn)行地震測(cè)量。隨鉆測(cè)井（LWD），隨著鉆進(jìn)的同時(shí)，隨鉆提供地質(zhì)參數(shù)和鉆井工程參數(shù)；④推進(jìn)器。是給鉆頭加壓的液壓工具，由于連續(xù)油管重量輕，剛度小，不能用其給鉆頭施加鉆壓，通常用專門的井下推進(jìn)器進(jìn)行加壓鉆進(jìn)；⑤引斜器。是從直井開始在套管內(nèi)引斜側(cè)鉆開窗的工具，其類型很多，有液壓座封，液力座封和火藥爆炸座封等多種形式，應(yīng)用較為廣泛的是液壓座封式。

2.3.2連續(xù)油管裝置：

主要包括連續(xù)油管、注入頭、操作控制裝置和井口防噴裝置四部分。組裝方式主要為兩種，一種是四部分組裝于一臺(tái)車上，稱為連續(xù)油管車；另一種采用撬裝方式。①直接從國(guó)外進(jìn)口連續(xù)油管，作為連續(xù)油管作業(yè)機(jī)配套部件；②從國(guó)內(nèi)外找合作廠家生產(chǎn)連續(xù)油管。連續(xù)油管裝在專用的絞盤上，其規(guī)格型號(hào)較多，油管的規(guī)格尺寸越大，最小彎曲半徑也就越大。

2.3.3循環(huán)處理裝置：

連續(xù)油管鉆井循環(huán)處理裝置與普通鉆井的區(qū)別很大，其特點(diǎn)①由于連續(xù)油管所鉆井眼小，應(yīng)用排量小；鉆井液用量少，整個(gè)系統(tǒng)比較輕便，大大節(jié)約了井場(chǎng)征地面積；②密閉，為了保證油基鉆井液、泡沫鉆井液和欠平衡鉆井安全，在分離脫氣前的循環(huán)系統(tǒng)部分是密閉的；③脫氣，連續(xù)油管常采用欠平衡鉆井，鉆井液返出后，含有油氣或循環(huán)氣，為了保證安全，不但要除砂，而且要脫氣一般要配除砂器和分離器進(jìn)行除砂和脫氣。

結(jié)語：

鉆井新技術(shù)的推廣及應(yīng)用必將大大的提高鉆井效率，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益雙豐收。但在具體應(yīng)用中，必須在引進(jìn)、消化、吸收的基礎(chǔ)上，強(qiáng)化創(chuàng)新能力，發(fā)展領(lǐng)先世界的科學(xué)先進(jìn)的核心技術(shù)，這既是參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)、壯大發(fā)展實(shí)力的需要，也是促進(jìn)石油工程技術(shù)邁入全新發(fā)展階段的需要。

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（作者單位：中國(guó)石油集團(tuán)渤海鉆探工程有限公司第三鉆井工程分公司）