水平井鉆井技術(shù)難點及對策分析

劉潤德

摘要：在當(dāng)前油田水平井的鉆井工作實施中，因為井身的結(jié)構(gòu)組成與直井有所不同，水平段橫穿于油層之中，井眼和油層之間的接觸面積增大，能過更好的促進(jìn)單井實際開采率的提升，主要應(yīng)用于非常規(guī)油氣之中，對資源開采率的提升具有重要作用。水平井井身的結(jié)構(gòu)組成較為特殊、實際鉆井所采取的工藝技術(shù)較為復(fù)雜，水平井鉆井技術(shù)手井壁影響，穩(wěn)定性較差、對井眼軌跡無法做到精準(zhǔn)控制、導(dǎo)致在實際工作實施中存在一定的技術(shù)難點。基于此，本文對其技術(shù)難點進(jìn)行系統(tǒng)分析，提出應(yīng)對策略，促進(jìn)鉆井質(zhì)量的提升。

關(guān)鍵詞：水平井鉆井;技術(shù)難點;對策

隨著社會發(fā)展對油氣資源實際需求量的不斷增大，我國在近年來的發(fā)展中對非常規(guī)油氣資源展開了重點研究，尤其是在頁巖氣的開發(fā)中，對水平井的關(guān)注度逐漸增高。隨著頁巖氣中水平井實際應(yīng)用范圍的不斷拓寬，促進(jìn)了實際開發(fā)效率的提升。水平井與普通直井之間有所差別，為促進(jìn)泄油面積提高實際單井的產(chǎn)能，水平井需要保證井眼軌跡穿行在油層之中，同時能夠保證水平段實際長度。水平井本身結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，在施工中鉆井技術(shù)的應(yīng)用具有難點，為此需要對其進(jìn)行深入的研究，制定應(yīng)對策略，提高對質(zhì)量效果的保證。

一、水平井鉆井技術(shù)難點

（一）水平井井壁穩(wěn)定性差

水平井自身整體結(jié)構(gòu)較為特殊，通常水平段長度較長，在泥頁巖地層所體現(xiàn)出的特點為地層膠結(jié)效果較差、層理發(fā)育狀態(tài)較好，膨脹性好。此外，水平井的深度較淺狀態(tài)下，實際斜度較大且穩(wěn)斜段的長度較長造成井壁不具備較強的穩(wěn)定性。頁巖氣中水平井在鉆井中需要保證水平狀態(tài)，而鉆井液流入地層裂縫，在巖石層理等地方存在會隊巖石結(jié)構(gòu)造成破壞，最終泥頁巖遇水發(fā)生膨脹狀態(tài)，導(dǎo)致巖石之間的裂隙擴大，穩(wěn)定性逐漸降低。泥頁巖有遇水膨脹的特點，導(dǎo)致在鉆井中具有一定的難度，尤其是水平井長度較長的狀態(tài)下，泥頁巖在鉆井液中浸泡時間過長，會發(fā)生井壁脫落或崩塌等情況，最終井徑縮小、鉆井液泄漏、鉆頭被卡等在施工中有異常狀況的出現(xiàn)，嚴(yán)重情況會導(dǎo)致井噴事故的發(fā)生，在影響施工進(jìn)度的同時造成安全風(fēng)險。

（二）套損嚴(yán)重

水平井的井身結(jié)構(gòu)具有一定的特殊性，導(dǎo)致在施工中有極大的可能會發(fā)生套損情況，在鉆井過程中，一旦快完工發(fā)生套損情況，嚴(yán)重會導(dǎo)致井眼報廢，特別是在水平井較長井段中所呈現(xiàn)出的效果最為明顯，為此需要加強對其重視度，套損產(chǎn)生的原因較多，主要分為以下方面：（1）水平段受鉆柱重力作用，進(jìn)而套管之間具有較大的摩擦阻力，導(dǎo)致在鉆井過程中套管發(fā)生損壞;（2）鉆頭進(jìn)入與抽出過程以及劃眼會損壞套管，鉆具的整體結(jié)構(gòu)將較為復(fù)雜，固井沒有將套管居中，在鉆進(jìn)過程中時間過長會使得套管發(fā)生損壞;（3）套管材質(zhì)和鉆具材質(zhì)具有一定差距;（4）鉆井液屬性與內(nèi)容物會對套管發(fā)生腐蝕作用，導(dǎo)致套管發(fā)生損壞。

二、水平井鉆井技術(shù)優(yōu)化對策

（一）提升軌跡控制精度

在水平井把控井眼軌跡的過程中，具有較大的難度，以此通過以下措施的采取，實現(xiàn)對井眼軌跡的良好控制：（1）對造斜點進(jìn)行合理的選擇。造斜點在井眼軌跡的控制中具有較大的影響，對井段的選擇應(yīng)該以成巖性好且地層穩(wěn)定為標(biāo)準(zhǔn)，確保造斜與井眼在鉆井中的穩(wěn)定性;（2）造斜的類型選擇以圓弧形為主，有助于對造斜段在鉆井中摩擦阻力的減小，避免套管發(fā)生磨損;（3）對鉆具組合的使用進(jìn)行合理的選擇，有助于造斜的穩(wěn)定性，實現(xiàn)對井眼軌跡的有效控制;

（二）做好潤滑防卡，保護(hù)井眼穩(wěn)定

在水平井的鉆井中，針對井壁穩(wěn)定性較差會有卡鉆情況的出現(xiàn)問題，需要對鉆井液實際性能加以改善，促進(jìn)鉆井液在實際使用中潤滑效果的提升，提高對井壁的有效保護(hù)。通過以下措施的采取，實現(xiàn)對鉆井液應(yīng)用性能的良好改善目的：（1）提高鉆井液在使用中的潤滑度，降低摩擦阻力，在鉆井液體系中適當(dāng)加入一定的潤滑劑，鉆井液體系主要是由液體原油與固體塑料小球所組成。具有較好的潤滑效果，實際應(yīng)用中對卡鉆的預(yù)防效果較好;（2）降低鉆井液含砂量，鉆井液中所含砂的占比較高會導(dǎo)致實際摩擦阻力增大，會有卡鉆現(xiàn)象的出現(xiàn)。鉆井液中砂量存在較多會導(dǎo)致鉆井液中的濾餅過厚，對井眼的保護(hù)效果降低;（3）鉆井液在使用中對性能的改善，對濾失量做到實際控制，把控泥餅的整體厚度，濾失量過大會導(dǎo)致泥餅過厚，造成井眼直徑縮小，鉆頭進(jìn)出井眼受到阻礙;（4）對鉆井液使用時的密度進(jìn)行合理的選擇，保證井筒內(nèi)部的內(nèi)壓力和地層壓力持衡，實現(xiàn)對地層的良好保護(hù)，避免井漏等事故的發(fā)生;（5）在鉆井液的使用中，適當(dāng)對其使用一些添加劑，對性能進(jìn)行良好改善，大分子包被劑的使用促進(jìn)鉆井液自身抑制性能的提升，避免鉆井液所含水進(jìn)入地層之中，導(dǎo)致井壁發(fā)生垮塌，降濾失劑可以避免鉆井液發(fā)生極大的濾失量，避免地層中有水分子的進(jìn)入，提高對井壁的實際保護(hù)作用。

（三）套管保護(hù)措施

在水平井的套損情況發(fā)生中，可以通過以下改善策略的實施，提高對套管的保護(hù)效果：（1）在鉆桿中加裝保護(hù)器。鉆桿保護(hù)器的組成材料具有一定的特殊性，能夠被固定在鉆桿上，通過實現(xiàn)鉆桿和套管之間的隔離，兩者不會直接發(fā)生接觸，降低其對套管的實際磨損度;（2）減磨接頭在鉆桿上的安裝，通過實際安裝應(yīng)用，同樣可以降低鉆桿和套管之間發(fā)生直接接觸，鉆桿在鉆井中能夠降低對套管的實際損壞程度。

結(jié)束語：綜上所述，在當(dāng)前水平井鉆井技術(shù)工作的實施中，受作業(yè)內(nèi)容影響，在整體施工中具有較大的難度，在多方面均有所體現(xiàn)，為促進(jìn)水平井鉆井技術(shù)的更好提升，保證水平井鉆井技術(shù)實施質(zhì)量，提高施工效率，需要對其技術(shù)應(yīng)用中存在的問題進(jìn)行針對性分析，制定具體的實施策略，對鉆井作業(yè)實施中所使用的鉆井液、鉆井工具加以優(yōu)化，避免施工磨損等，提高施工精準(zhǔn)度。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉迎春.水平井鉆井技術(shù)難點及對策分析[J].西部探礦工程，2019，31（04）：75-77.

[2]李超，劉偉，劉愛國.長水平段水平井鉆井技術(shù)難點及解決對策[J].化工設(shè)計通訊，2018，44（10）：234.

[3]李學(xué)明，高輝虎.長水平段水平井鉆井技術(shù)難點分析及對策[J].石化技術(shù)，2018，25（10）：312.