水平井鉆井工藝技術(shù)研究

張彥兵

摘要：在現(xiàn)代化社會(huì)發(fā)展的背景下，油氣田勘探工作日益推進(jìn)，薄差油層成為我國(guó)油氣開(kāi)采工作的重要發(fā)展方向，通過(guò)運(yùn)用水平井鉆井工藝技術(shù)，降低鉆井?dāng)?shù)量，縮減油氣勘探發(fā)展成本。為此，本文將針對(duì)水平井鉆井工藝技術(shù)在油氣田后期發(fā)展工作中的應(yīng)用進(jìn)行研究與探討。

關(guān)鍵詞：水平井；鉆井工藝；施工技術(shù)

前言：

水平井鉆井施工作業(yè)主要涉及四個(gè)方面的內(nèi)容，即鉆探直井段施工、造斜井段施工、穩(wěn)斜井段施工、水平井段施工，不同井段施工區(qū)域井眼鉆井軌跡有所不同，所運(yùn)用到鉆探方式也各有差異。水平井鉆井技術(shù)在鉆井施工作業(yè)中的運(yùn)用，能夠有效降低鉆井事故的發(fā)生率，提升鉆井質(zhì)量與鉆井效率，縮減作業(yè)周期與作業(yè)成本，進(jìn)而提升水平井鉆井的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

一、水平井鉆井工藝的基本界定

水平井鉆井工藝與常規(guī)井鉆井工藝相比，水平井鉆井工藝更具復(fù)雜性與多樣性，整個(gè)鉆探工作中不僅需要對(duì)直井段實(shí)施鉆探工作，還需要對(duì)造斜斜井段、水平井段、穩(wěn)斜井段實(shí)施鉆探工作，進(jìn)而提升石油鉆探難度，導(dǎo)致水平井鉆探工作難以順利開(kāi)展。從水平井鉆探進(jìn)程來(lái)看，只有作業(yè)人員及時(shí)對(duì)井眼運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行控制與調(diào)整，靈活運(yùn)用高新技術(shù)措施，避免鉆井鉆進(jìn)過(guò)程出現(xiàn)井眼偏斜現(xiàn)象。

水平井鉆探施工離不開(kāi)鉆探工具的使用，需要根據(jù)水平井鉆探工作的實(shí)際情況，科學(xué)選擇鉆探工具，優(yōu)化鉆具組合方式，合理設(shè)計(jì)井眼鉆進(jìn)軌跡，進(jìn)一步提升機(jī)械鉆進(jìn)速度，避免鉆具組合不合理對(duì)井眼軌跡帶來(lái)負(fù)面影響。作業(yè)人員對(duì)水平井段實(shí)施鉆進(jìn)施工作業(yè)時(shí)，需要選用直徑較小的鉆頭，使鉆進(jìn)成果能夠達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

地震測(cè)量技術(shù)與地質(zhì)導(dǎo)向鉆進(jìn)技術(shù)是水平井鉆探工作中的常用技術(shù)，這兩項(xiàng)技術(shù)能夠有效解決水平井在各類(lèi)井段鉆探工作中所產(chǎn)生的技術(shù)問(wèn)題。在整個(gè)水平井鉆井過(guò)程不斷對(duì)鉆井液體系進(jìn)行優(yōu)化，構(gòu)建具有防漏性能、防塌性能的鉆井液體系，使鉆井液體系能夠有效滿足不同鉆井段的鉆井需求。為此，作業(yè)人員對(duì)水平井開(kāi)展上水平鉆井作業(yè)之前，需要對(duì)鉆井液實(shí)施預(yù)處理，將防塌劑、降濾失劑等化學(xué)藥劑添加到鉆井液中，進(jìn)一步提升鉆井液的穩(wěn)定性與有效性，確保配置好的鉆井液能夠有效滿足水平井鉆探工作的視覺(jué)需求。

二、水平井鉆井工藝優(yōu)化策略

（一）井位選擇的優(yōu)化處理

水平井鉆井作業(yè)之前，對(duì)施工作業(yè)地點(diǎn)進(jìn)行全面考察，將油層地質(zhì)情況為依據(jù)，根據(jù)工程技術(shù)的實(shí)際情況，施工人員通過(guò)對(duì)各個(gè)井位的鉆井能力與完井能力進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，合理選擇井位，避免鉆井過(guò)程外界因素對(duì)水平井鉆井作業(yè)帶來(lái)負(fù)面影響，最大限度縮減水平井鉆探周期，進(jìn)一步提升水平井的鉆探質(zhì)量與鉆探效率。

（二）鉆井剖面的優(yōu)化處理

在選擇鉆井剖面時(shí)，需要將地質(zhì)構(gòu)造的實(shí)際情況為基礎(chǔ)，結(jié)合現(xiàn)有工藝技術(shù)與鉆井設(shè)備，為水平井鉆井工作提供一個(gè)相對(duì)比較安全的施工作業(yè)環(huán)境，使鉆井作業(yè)能夠安全、平穩(wěn)、有序的開(kāi)展，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)水平井的鉆探目標(biāo)。在整個(gè)鉆探活動(dòng)中，作業(yè)人員應(yīng)確保鉆井軌跡光滑，將曲線控制在最短距離，并對(duì)鉆井坡面進(jìn)行合理控制，最大限度降低鉆井故障的發(fā)生率，避免鉆具在鉆進(jìn)過(guò)程出現(xiàn)磨損現(xiàn)象，提升鉆井作業(yè)效率。

（三）井身結(jié)構(gòu)的優(yōu)化處理

不同井段對(duì)水平井井身結(jié)構(gòu)用于不同的需求。施工人員對(duì)井身結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理時(shí)，需要對(duì)側(cè)鉆水平井的井身結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理控制，選擇與之相適宜的尾管，并運(yùn)用篩管完井方式對(duì)水平井段進(jìn)行處理，避免油井出砂引發(fā)危險(xiǎn)事故。設(shè)計(jì)水平井井身結(jié)構(gòu)時(shí)，需要根據(jù)不斷井段鉆井施工的實(shí)際需求，對(duì)水平井身結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)調(diào)整，若在水平井鉆井施工過(guò)程遇到高壓油氣水層現(xiàn)象，需要借助套管對(duì)其進(jìn)行處理，然后再實(shí)施固井施工，最大限度滿足井筒質(zhì)量的實(shí)際要求與需要。水平井段對(duì)油層套管的要求相對(duì)比較高，開(kāi)展水平井施工作業(yè)時(shí)，首先需要保證水平井作業(yè)技術(shù)滿足相關(guān)技術(shù)要求，為水平井的連續(xù)生產(chǎn)作業(yè)奠定基礎(chǔ)。

（四）井眼軌跡的優(yōu)化處理

水平井具有極強(qiáng)的特殊性，整個(gè)水平井施工作業(yè)過(guò)程需要作業(yè)人員積極做好井眼軌跡的控制工作，確保井眼軌跡符合水平井施工的實(shí)際需求，進(jìn)一步提升水平井筒的質(zhì)量。對(duì)井眼軌跡進(jìn)行控制時(shí)，需要及時(shí)了解施工作業(yè)地點(diǎn)的地質(zhì)情況，根據(jù)地質(zhì)變化對(duì)井眼軌跡進(jìn)行調(diào)整與控制，最大限度的提升井眼軌跡的精確度，使水平井鉆探工作能夠順利開(kāi)展。對(duì)直井段實(shí)施鉆探處理時(shí)，需要對(duì)井斜角進(jìn)行合理控制，避免鉆探過(guò)程出現(xiàn)多個(gè)的斜度，縱使直井段鉆井難度系數(shù)相對(duì)比較低，但是也需要對(duì)直井段鉆井軌跡進(jìn)行精心設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提升直井段鉆探質(zhì)量，使后期鉆探工作能夠順利開(kāi)展。對(duì)造斜井段實(shí)施鉆探工作時(shí)，作業(yè)人員需要優(yōu)選鉆具，并做好鉆具的組合工作，科學(xué)控制好鉆井施工參數(shù)，設(shè)計(jì)出符合直井段鉆探要求的經(jīng)驗(yàn)軌跡。最后根據(jù)隨鉆測(cè)井所提供的地質(zhì)參數(shù)，確定水平井段的各項(xiàng)鉆探參數(shù)，合理選擇鉆探技術(shù)，精確鉆探水平井段，最大限度提升水平井的鉆探質(zhì)量與狀態(tài)效率。

（五）鉆井工藝的優(yōu)化處理

水平井鉆井施工環(huán)節(jié)，是水平井鉆井工程的重要作業(yè)環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)直接影響到整個(gè)施工作業(yè)的質(zhì)量與效率，是水平井鉆井作業(yè)的關(guān)鍵點(diǎn)。通過(guò)優(yōu)選鉆井工藝，進(jìn)一步提升機(jī)械鉆井速度，最大限度降低水平鉆探工作對(duì)儲(chǔ)層所帶來(lái)的傷害，繼而提升水平井的鉆探質(zhì)量與鉆探效率。從水平井鉆井施工作業(yè)情況來(lái)看，水平井鉆井工藝多種多樣，例如欠平衡鉆井技術(shù)、氣體鉆井技術(shù)等。其中，欠平衡鉆井技術(shù)在水平鉆井工作中的應(yīng)用，能夠?qū)⒕参恢迷谝粋€(gè)欠平衡的狀態(tài)，將井筒液柱的壓力控制在油層壓力以下，有效降低對(duì)油層的傷害。

總結(jié)：

綜上所述，水平井鉆井工藝技術(shù)是油氣田鉆探開(kāi)發(fā)中的重要鉆井措施，在油氣田資源開(kāi)發(fā)工作中占據(jù)不容忽視的地位與價(jià)值，現(xiàn)如今該技術(shù)主要被運(yùn)用到剩余油儲(chǔ)藏開(kāi)采活動(dòng)中，有效提升鉆井作業(yè)質(zhì)量，縮短鉆井作業(yè)周期，進(jìn)一步提升油氣田的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

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（作者單位：川慶鉆探工程有限公司長(zhǎng)慶鉆井總公司）