淺談完井技術(shù)的開發(fā)與利用

李娜

摘 要：隨著我國油氣勘探的不斷深入，在各個油田深井的鉆井規(guī)模和數(shù)量在逐年增多，積極攻關(guān)防斜打快技術(shù)、鉆具組合優(yōu)化技術(shù)、鉆頭優(yōu)選及鉆井參數(shù)優(yōu)化技術(shù)，以及自動化鉆井技術(shù)，使我國的深井鉆井的平均井深逐年增加，平均機(jī)械鉆速也在逐年升高，取得了一定的成果，但是與國外先進(jìn)的鉆井技術(shù)水平還存在一定的差距，還需要進(jìn)一步攻關(guān)。

關(guān)鍵詞：石油;完井技術(shù)現(xiàn)狀;開發(fā)與利用

1 射孔完井技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展現(xiàn)狀

射孔完井技術(shù)在稀油層和稠油層開發(fā)過程中的應(yīng)用十分廣泛，是一種先進(jìn)而又實用的完井技術(shù)。在油井開發(fā)過程中，利用射孔技術(shù)可以將油層各層段之間分割開來，實現(xiàn)分層注水以及分層增產(chǎn)?，F(xiàn)階段海油石油開發(fā)過程中常用的射孔完井技術(shù)主要有負(fù)壓射孔和高能氣體壓裂聯(lián)作技術(shù)、射孔和大負(fù)壓反涌聯(lián)作技術(shù)、長井段射孔隔板傳爆技術(shù)以及小槍身射孔技術(shù)等。

負(fù)壓射孔和高能氣體壓裂聯(lián)作技術(shù)的創(chuàng)新為低滲透油藏的改造開發(fā)提供了必要的技術(shù)支持，射孔和大負(fù)壓反涌聯(lián)作技術(shù)實現(xiàn)了對近井筒地層的改造，長井段射孔隔板傳爆技術(shù)顯著提上了射孔作業(yè)的安全性，小槍身射孔技術(shù)不關(guān)井射孔作業(yè)，有效提升了作業(yè)效率。

2 智能完井技術(shù)的開發(fā)與利用

計算機(jī)信息技術(shù)的快速發(fā)展對各行業(yè)各領(lǐng)域都產(chǎn)生了深刻地影響，將計算機(jī)信息技術(shù)融入海洋石油開發(fā)過程中，形成智能化的井下實時動態(tài)控制系統(tǒng)，操作人員可以實時獲取井下作業(yè)現(xiàn)狀，然后通過遠(yuǎn)程操縱的方式控制油井的開發(fā)過程，有效減輕了作業(yè)人員的勞動強(qiáng)度。另外，利用智能完井系統(tǒng)可以實時檢測井下溫度、壓力等數(shù)據(jù)，可以為油井產(chǎn)能的預(yù)測提供必要的工程數(shù)據(jù)。同時，智能完井系統(tǒng)可以根據(jù)溫度、壓力等數(shù)據(jù)自動調(diào)節(jié)井下設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，確保設(shè)備處于長期處于安全狀態(tài)，這樣不僅能有效提升大型作業(yè)設(shè)備的使用效率，有利于油層采收率的提升，還能降低設(shè)備的損耗，在降低維修成本的同時還能有效延長大型設(shè)備的使用壽命。

3 儲層保護(hù)技術(shù)的開發(fā)與利用現(xiàn)狀

3.1 隱形酸完井液技術(shù)

為了盡可能保護(hù)各類油氣藏，在確保接觸油氣層和流體的完井液pH值在4.5～5.5之間的同時，加入抑制黏土膨脹的添加劑。特別是針對疏松砂巖油藏的裸眼完井，裸眼完井段使用無固相的PRD鉆井液技術(shù)進(jìn)行油氣層保護(hù)，它與隱形酸完井液不發(fā)生反應(yīng)，礫石充填作業(yè)結(jié)束后，可以替入破膠液清除濾餅。隱形酸完井液體系不但解除了前期鉆井液對儲層的傷害，而且對儲層有改造作用。

3.2 壓力控制完井液技術(shù)

高密度有機(jī)鹽壓井液和低密度固化水（或氮氣泡沫）工作液技術(shù)為控制壓力鉆完井技術(shù)的實施創(chuàng)造了條件。南海西部的高壓（壓力梯度15kPa/m）油氣藏和渤海的低壓裂縫性油氣藏分別使用了上述兩項技術(shù)，在有效實施井控的情況下，實現(xiàn)了對油氣藏的保護(hù)。

3.3 酸壓技術(shù)

針對灰?guī)r油藏滲透率、低油氣流入困難和砂巖油藏滲透率高易污染的問題，研究使用的灰?guī)r選擇性酸化和砂巖土酸深部酸化技術(shù)，在BZ25-1的潛山油藏和渤海的大部分砂巖油藏進(jìn)行了酸壓作業(yè)。

3.4 水力壓裂技術(shù)

為實現(xiàn)低滲透油氣藏的有效開發(fā)，渤海BZ25-1油氣田針對沙河街進(jìn)行了海上油田水力壓裂嘗試，通過先導(dǎo)性試驗對壓裂材料（壓裂液及支撐劑）優(yōu)選、施工壓力優(yōu)化、設(shè)備選型，并對定向井壓裂存在裂縫轉(zhuǎn)向、長井段薄互夾層壓裂作業(yè)、天然裂縫地層高濾失量砂堵等多個問題進(jìn)行了有益探索，隨后在BZ26-1、QK18-2等多個油田進(jìn)行了前期推廣。

4 提高深井鉆完井施工效率對策

4.1 井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，提高施工效率

要想實現(xiàn)深井的提速、提質(zhì)和提效，降低深井鉆井施工成本，就要從井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計入手，在進(jìn)行井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的時候，就要根據(jù)不同區(qū)塊的地質(zhì)特點、壓力層系特點和巖性特點，提出有針對性的套管層次和鉆頭尺寸相配合，這樣才能提高深井的施工效率。例如在松遼盆地的深井井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計中，根據(jù)不同區(qū)塊地層巖性、可鉆性和研磨性特點，分井型對不同區(qū)塊的直井、定向井和水平井井身結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，形成了不同區(qū)塊、不同井型的深井井身結(jié)構(gòu)設(shè)計模版，在這一設(shè)計模版中對不同區(qū)塊的井身結(jié)構(gòu)開次、深度和層位都進(jìn)行了固化，為深井提高施工效率奠定了堅實的基礎(chǔ)。

4.2 加強(qiáng)設(shè)備改造，實現(xiàn)高壓鉆井

對于深部地層鉆速慢的難題，在對破巖效率的主要工具鉆頭進(jìn)行個性化設(shè)計的同時，還要對鉆井施工參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，主要是強(qiáng)化施工中的鉆壓、轉(zhuǎn)速和鉆井排量。對于鉆井排量來說，要實現(xiàn)循環(huán)壓力35MPa以上的鉆井施工，就要對地面循環(huán)系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行改造與升級，保證實現(xiàn)高壓噴射鉆井，極大地發(fā)揮水力參數(shù)的作用，提高深部地層的機(jī)械鉆速和單只鉆頭進(jìn)尺，提高行程鉆速。

4.3 應(yīng)用提速工具，拓展PDC鉆頭應(yīng)用空間

深井鉆井效率的一個非常大的影響因素就是有些深部研磨性強(qiáng)的地層限制了PDC鉆頭的應(yīng)用，這也是廣大科技人員研究的重點。在近些年來深井鉆井速度和PDC鉆頭應(yīng)用空間得到拓展，主要得益于渦輪鉆具的使用和液動旋沖工具的使用特別是旋沖工具能夠解決PDC鉆頭的粘滑問題，使有些研磨性強(qiáng)的地層也能夠使用PDC鉆頭，提高了機(jī)械鉆速和鉆井效率。

4.4 應(yīng)用抗高溫鉆井液體系

鉆井液是鉆井工程中不可缺少的血液，鉆井液性能的好壞直接關(guān)系到鉆井工程的成敗。特別是在深井鉆井施工過程中，井底溫度特別高，如果鉆井液的抗高溫性能不佳，那么就會影響鉆井液的流變性能和抑制性能，引起井壁失穩(wěn)坍塌，所以深井對鉆井液的抗高溫性能提出了非常高的要求。比如大慶油田為了解決鉆井液的抗高溫性能，經(jīng)過多年的室內(nèi)研究與現(xiàn)場試驗，成功研制了抗220℃的高溫水基鉆井液，現(xiàn)場應(yīng)用20余口井，效果良好。

4.5 提高固井質(zhì)量對策

在固井施工前，對深井施工中所測得的地質(zhì)壓力和孔隙壓力情況進(jìn)行分析，為水泥漿體系密度的優(yōu)化提供先決條件。對井底溫度波動極其敏感的井可采用計算機(jī)模擬來建立井下溫度分布數(shù)學(xué)模型，模擬注水泥條件下或鉆井循環(huán)過程中井下循環(huán)溫度分布。固井作業(yè)前充分循環(huán)鉆井液并調(diào)整好性能，在保證井下穩(wěn)定、滿足攜砂的條件下，盡可能降低鉆井液的流變性和屈服強(qiáng)度，以達(dá)到提高頂替效率的要求;選擇最優(yōu)頂替排量，設(shè)計最佳扶正器數(shù)量及位置，使用優(yōu)質(zhì)沖洗液和隔離液。

在整個鉆井施工中，應(yīng)切實加強(qiáng)對安全隱患的排查，切實提升鉆井施工的安全。這就需要在做好上述工作的同時，對整個鉆井工程方案的實施，需要以確保鉆井安全為前提。

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