提高砂巖油藏水平井鉆井速度技術(shù)實(shí)踐研究

田振宇

摘要：改革開放以來，我國社會發(fā)展迅速，城市化進(jìn)程加快，對石油的需求不斷增加。水平井鉆井技術(shù)是油田開發(fā)的重要技術(shù)支撐，水平井鉆井速度應(yīng)不斷提高。在此基礎(chǔ)上，對提高砂巖油藏水平井鉆井速度的技術(shù)進(jìn)行了分析、研究和應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：砂巖油藏;水平井鉆進(jìn);鉆井速度

加快油田勘探是鉆井過程的重要組成部分。沒有鉆井，就沒有石油資源的開發(fā)，就不能滿足社會的需求，就沒有開發(fā)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。因此，近年來，越來越多的研究者對提高鉆井速度進(jìn)行了深入的研究。在我國社會發(fā)展背景下，提高鉆井速度是提高石油資源開發(fā)水平的有效手段，也是促進(jìn)社會發(fā)展、節(jié)約社會資源的重要手段。

1 砂巖油藏水平井鉆井現(xiàn)狀

隨著社會的發(fā)展，各行各業(yè)都在迅速發(fā)展。水平井鉆井優(yōu)化設(shè)計對我國石油資源開發(fā)具有重要意義。然而，目前的鉆井速度已不能滿足社會的需要。因此，為了滿足社會需求，促進(jìn)社會進(jìn)步，有必要不斷優(yōu)化和改進(jìn)我國的鉆井技術(shù)和速度。

1.1 國內(nèi)水平井技術(shù)現(xiàn)狀

中國是世界上最早發(fā)展水平鉆井技術(shù)的國家之一。20世紀(jì)60年代中期，四川省打了兩口井。由于目前的技術(shù)水平，這兩個水平鉆孔并沒有達(dá)到預(yù)期的效率。已在不同油田進(jìn)行開發(fā)、試驗(yàn)和推廣。中國塔里木盆地每年擴(kuò)大水平井200多口，取得了良好的效果和經(jīng)濟(jì)效益。水平井鉆井技術(shù)已成為塔里木油田重要的技術(shù)支撐，在原油生產(chǎn)中發(fā)揮著越來越重要的作用。已向中國提供近900套，基本可以滿足中國的石油需求，但不適合砂巖鉆井。

20世紀(jì)90年代以來，鉆井技術(shù)逐漸成為水平鉆井技術(shù)的代表。中國有許多新的工具和設(shè)備，開發(fā)和測試工具以及鉆井監(jiān)測，增加了控制和過程分析。我國現(xiàn)有鉆井技術(shù)基本滿足油田開發(fā)的需要，水平鉆井技術(shù)主要是在引進(jìn)和吸收國外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。

1.2 國外水平鉆井技術(shù)的發(fā)展

水平鉆井技術(shù)是在20世紀(jì)40年代由美國、加拿大、法國等工業(yè)化國家引進(jìn)的，并在20世紀(jì)80年代得到廣泛應(yīng)用。水平井鉆井技術(shù)的研究和應(yīng)用隨之興起。低成本、低污染、準(zhǔn)確高效的鉆井技術(shù)是石油工業(yè)的要求。近年來，水平井的數(shù)量呈指數(shù)級增長。大約45000石油資源提供給美國、加拿大、俄羅斯等69個國家，其中88.4%在美國和加拿大。許多油田的鉆井技術(shù)和我國鉆井技術(shù)的發(fā)展水平越來越受到重視。石油資源過剩和特殊邊際經(jīng)濟(jì)開發(fā)的低滲透、超細(xì)厚油藏直接驅(qū)動鉆井技術(shù)。

水平井鉆井技術(shù)的正確應(yīng)用可以帶來重要的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效益，否則會產(chǎn)生許多負(fù)面影響。水平井鉆井的關(guān)鍵是選擇適合水平井鉆井工藝的地層。因此，在規(guī)劃水平井鉆井前，有必要進(jìn)行深入調(diào)查，選擇合適的地層。

目前，國外水平鉆井的成本已降低到1.5-2倍甚至1.2倍，效率比垂直鉆井高出4-8倍。鉆探。國外已建成水平井近40萬口。最大水平位移10668m，最大長度6118m，總長度4550m。國外水平井鉆井技術(shù)正在向一體化系統(tǒng)和應(yīng)用方向發(fā)展，以提高水平井鉆井成功率和整體經(jīng)濟(jì)效益。

整個水平井鉆井技術(shù)在軟管設(shè)計、工具配置、工具鉆井、鉆頭鉆井、鉆井軌跡控制、鉆井工藝、泥漿工藝測試等方面都有了顯著提高，水平井鉆井技術(shù)風(fēng)險大大降低。

2推行“一趟鉆”工程

眾所周知，在水平鉆井過程中，鉆井速度取決于鉆井時間。無論鉆井設(shè)備的質(zhì)量和鉆井速度如何，使用定向儀或開關(guān)螺桿都不能有效地提高水平鉆井速度，縮短鉆井時間。為了更好地了解油田水平井鉆井情況，應(yīng)該推行“一趟鉆”工程。

3優(yōu)化井身結(jié)構(gòu)

在水平井鉆井過程中，井身結(jié)構(gòu)本身是影響鉆井周期的一個重要因素?，F(xiàn)有資料表明，在水平井中加入套管可延長3-5天的鉆井時間。因此，應(yīng)通過優(yōu)化井體結(jié)構(gòu)、縮短水平鉆進(jìn)時間、提高水平鉆進(jìn)速度等措施來提高砂井的鉆進(jìn)速度。

4強(qiáng)化鉆井參數(shù)

相比水平鉆井技術(shù)，油田鉆井應(yīng)該配備了兩個以上的大規(guī)模鉆探設(shè)備，高壓電子束技術(shù)提高了鉆井速度，減少復(fù)雜性問題。

5實(shí)施科學(xué)快速打井模式

通過對石油鉆井的調(diào)查，過去高事故率、高概率的復(fù)雜性嚴(yán)重影響了整個油田油砂的鉆井周期和成本，降低了經(jīng)濟(jì)效益，阻礙了國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

6狠抓各道工序銜接

鉆機(jī)的熟悉程度和專業(yè)程度將直接影響水平鉆井的速度和質(zhì)量。在此基礎(chǔ)上，提出了砂層水平鉆井應(yīng)采取的措施。

（1）在砂層水平井正式鉆井前，鉆井隊負(fù)責(zé)人召開技術(shù)會議，通知鉆井人員在鉆井過程中的注意事項(xiàng)。

（2）會議期間，提供詳細(xì)的程序和日常措施，確保鉆井人員了解設(shè)計方法和預(yù)防措施。

（3）在鉆井隊長的帶領(lǐng)下，向鉆井人員講解鉆井過程中的風(fēng)險和防范措施，讓作業(yè)人員清楚地了解自己為什么要工作，要怎樣工作。

7加強(qiáng)設(shè)備管理，減少機(jī)修時間

為了有效提高砂井的產(chǎn)量，有必要在鉆井過程中提高施工能力。除了兩臺以上的泥漿泵，施工隊還需要有高頻振動篩和兩臺離心機(jī)。此外，在水平鉆井中，施工管理者應(yīng)不斷改進(jìn)設(shè)備維護(hù)，減少停機(jī)時間，包括機(jī)械維護(hù)，以達(dá)到提高鉆井速度的最終目標(biāo)。

8建立全方面激勵機(jī)制

砂層水平井鉆井的速度將直接影響施工人員的工作積極性。因此，在鉆井過程中引入綜合激勵機(jī)制，可以提高鉆井人員的積極性。

9科學(xué)進(jìn)行阻止，縮短搬安時間

為了有效提高水平鉆井的鉆井速度，有必要開發(fā)和簡化適合現(xiàn)場條件的配置系統(tǒng)。加快鉆井系統(tǒng)的安裝，改進(jìn)短鉆井方案，以滿足生產(chǎn)的需要。

10當(dāng)前砂巖油藏水平井鉆井中存在的問題

分析提高砂層水平鉆進(jìn)速度的有效措施和策略。目前，砂層油田開發(fā)存在諸多問題。在此基礎(chǔ)上，分析了以下問題和難點(diǎn)。

10.1復(fù)雜井多的問題

由于系統(tǒng)的復(fù)雜性和井眼壓力的適應(yīng)性，導(dǎo)致堆積區(qū)高溢流，嚴(yán)重限制了水平鉆井的速度。

10.2油層分布變化大，地質(zhì)設(shè)計與實(shí)際情況不符

由于礦區(qū)的特殊性和砂層的形成，水平鉆孔的地質(zhì)設(shè)計往往與實(shí)際情況不一致。在這種情況下，需要在鉆進(jìn)過程中改變和適應(yīng)鉆具的軌跡;它可以“降落”在儲層頂部，對水平鉆井的運(yùn)行速度有很大影響。

10.3組織停工時間較長的問題

近年來，隨著我國社會經(jīng)濟(jì)形勢的發(fā)展，水平鉆孔的安裝范圍不斷擴(kuò)大。施工中經(jīng)常出現(xiàn)設(shè)計、定位等問題，從而延長了關(guān)井時間和水平鉆進(jìn)時間。

10.4儀器、工具損壞嚴(yán)重的問題

在水平井出砂過程中，定向鉆具損壞嚴(yán)重。

11進(jìn)一步提升砂巖油藏水平井鉆井速度的有效措施

詳細(xì)分析了砂層上升時的鉆井問題。在此基礎(chǔ)上，分析了進(jìn)一步提高砂壩流速的有效措施。

（1）對于水平鉆井，施工組長要不斷加強(qiáng)水平鉆井設(shè)備的現(xiàn)代化，確保施工機(jī)械和工具滿足現(xiàn)場施工的要求;

（2）不斷提高專用鉆井的流量和鉆速;

（3）不斷優(yōu)化和改進(jìn)鉆井工藝，有效提高鉆井平臺利用率;

（4）在砂層水平鉆進(jìn)時，工程師必須事先制定水平鉆進(jìn)計劃;

（5）科學(xué)組織鉆井工藝和設(shè)備，有效減少運(yùn)輸和安裝時間;

（6）砂層水平鉆進(jìn)安全性第一。

12結(jié)語

隨著社會的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，對石油和天然氣的需求也在增加。因此，必須不斷提高油氣資源開發(fā)水平，以滿足社會對砂位和鉆井速度的需求，這是油田開發(fā)的重要因素。水平井鉆井應(yīng)充分考慮各種因素，提高鉆井速度。加快了油田的開發(fā)，滿足人們的需求。

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