遼河油田灘海鉆井技術(shù)研究與應(yīng)用

郭定雄

摘 要：文章主要闡述了灘海石油鉆井技術(shù)現(xiàn)狀，介紹了大位移井的主要用途以及大位移鉆井關(guān)鍵技術(shù)分析，為油田灘海鉆井技術(shù)的發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：遼河油田;灘海鉆井技術(shù);井眼凈化;大位移井

灘海石油因為其本身的特點，有著開采成本高、開發(fā)困難等問題，對此，灘海油田的開采中應(yīng)用大位移鉆井技術(shù)，是目前十分普遍的一種開采形式。大位移鉆井技術(shù)在灘海油田的應(yīng)用范圍比較廣，有效地解決了以上難題，為企業(yè)創(chuàng)造了更多的經(jīng)濟效益，降低了海油路采的整體開發(fā)成本，節(jié)省了平臺資金的投入，在灘海油田的鉆井開發(fā)中發(fā)揮著重要的作用。大位移井主要指的就是垂直深度與位移比超過2 m的水平井或者定向井。美國在20世紀(jì)20年代開始已經(jīng)將大位移鉆井技術(shù)應(yīng)用在海上油田的陸地開采過程中，大位移鉆井技術(shù)在最近幾年取得了快速的發(fā)展，各大油田都開始逐漸的應(yīng)用大位移鉆井技術(shù)，并取得了一定的成績，促進(jìn)了油田的可持續(xù)發(fā)展。

1? ? 大位移井的主要用途

海上油田的開發(fā)中應(yīng)用大位移鉆井技術(shù)，實現(xiàn)單座平臺井位覆蓋范圍的更大化，有效地降低了平臺資金的投入，降低了油田開采成本，同時，還能節(jié)省海油路采建立平臺或者人工島的資金投入。為海上石油集輸系統(tǒng)節(jié)約成本，降低了整體的開采成本。目前發(fā)現(xiàn)的一些油氣藏所處的環(huán)境比較惡劣，同時還要重視環(huán)保的要求，這就造成井場的布置出現(xiàn)一些困難，不能實現(xiàn)就地開采作業(yè)。針對以上的問題，就可以應(yīng)用大位移鉆井技術(shù)，實現(xiàn)作業(yè)井場的轉(zhuǎn)移，在附近地區(qū)開采作業(yè)，滿足現(xiàn)場實際施工要求和環(huán)保要求。

2? ? 大位移鉆井關(guān)鍵技術(shù)分析

2.1? 井眼軌跡優(yōu)化技術(shù)

我國經(jīng)過多年對大位移鉆井技術(shù)的研究，得出的結(jié)論為懸鏈線或準(zhǔn)懸鏈線是比較理想的大位移井眼軌跡設(shè)計剖面。但是這種形式的井眼軌跡對于控制技術(shù)和工藝有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)和要求，實現(xiàn)起來比較困難。因此，在對大位移井井深剖面的設(shè)計時一定要注意以下幾點：（1）盡可能地加大大位移井的延伸距離。（2）避免套管出現(xiàn)嚴(yán)重的摩阻、扭矩、磨損現(xiàn)象。（3）井下測量工具、鉆具組合、管材等進(jìn)一步提升。

在大位移井鉆井施工過程中，保證井眼軌跡的光滑是其重要的因素之一，在設(shè)計井眼剖面過程中，還要同時考慮剖面的穩(wěn)斜角、造斜率、斜井眼長度、造斜點參數(shù)。通過對大位移井的發(fā)展趨勢可以得出結(jié)論，未來大位移井的發(fā)展方向主要向較小造斜率、較高穩(wěn)斜角方面發(fā)展，同時根據(jù)施工作業(yè)的具體情況，還要考慮到套管和油管尺寸的正確選擇。

2.2? 降低摩阻和扭矩技術(shù)

目前，對大位移鉆井技術(shù)影響比較大的是管柱的摩阻和扭矩問題，直接影響水平位移延伸距離的長度。在大位移井中，一般穩(wěn)斜井段長裸眼大斜度距離比較長，造成下井壁與管柱在運行過程中產(chǎn)生較大的摩擦系數(shù)，隨著摩擦系數(shù)的逐漸增加，管柱的阻力變得越來越大，僅僅依靠重力無法到達(dá)井底位置。同時，鉆柱隨著地層壓力和液柱壓力的不斷增加，逐漸向井壁推靠，可能會造成卡鉆現(xiàn)象。

鉆井摩擦因為不均勻應(yīng)力對井眼周邊產(chǎn)生影響而摩阻上升，就要對摩阻和扭矩進(jìn)行降低，通常采取的方法有以下幾種，（1）選擇合適的鉆井液，提升潤滑性能降低摩阻。（2）通過對相關(guān)資料的分析和數(shù)據(jù)結(jié)果的研究，添加油基鉆井液在金屬與金屬之間或者金屬與砂之間，有效降低摩擦力。（3）選擇科學(xué)、合理的機械手段實現(xiàn)扭矩的下降，可以根據(jù)實際的情況，應(yīng)用鉆桿扭矩短節(jié)、旋轉(zhuǎn)鉆桿保護(hù)器、鉆桿軸承短節(jié)等實現(xiàn)扭矩的下降;還可以使用水力加壓器對鉆壓連續(xù)控制，也會對摩阻造成一定程度上的下降。

2.3? 井壁穩(wěn)定技術(shù)

鉆井施工之前，地層巖石的應(yīng)力場還處于平衡的狀態(tài)，但是在鉆井施工過程中，這種平衡就會被打破，巖石就會被鉆井液所替代，會造成井壁的穩(wěn)定性被破壞，鉆井液與巖石之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而造成地層松散，可能出現(xiàn)坍塌的情況。想要保障井壁的穩(wěn)定性，就要使用平衡鉆井技術(shù)，鉆井液的濃度在鉆井大斜度井段時盡量保障其穩(wěn)定，鉆井液濃度的穩(wěn)定才能有效地提升地層的承受力。影響大位移鉆井井眼不穩(wěn)定因素比較多，必須根據(jù)實際的情況，采取科學(xué)、合理的措施，才能保障井眼的穩(wěn)定性。

2.4? 井眼凈化技術(shù)

鉆井施工過程中卡鉆、井漏的概率都與井眼的清潔有著直接的關(guān)系，一旦井眼中存在雜質(zhì)，也會加大鉆井時的摩阻扭矩，造成大位移井管柱起下作業(yè)風(fēng)險增加。大位移井鉆井施工時，鉆屑會因為大井眼、大斜度井?dāng)y巖難度的不斷加大，隨著鉆井液向井壁方向沉積，很容易在斜井段形成巖屑的堆積。想要避免巖屑堆積層的出現(xiàn)，就要不斷提高泥漿的返速，使用機械清除巖屑與泥漿性能完善的措施，達(dá)到凈化井眼的目的。井眼凈化前，需要確定最小的泵排量和最優(yōu)的鉆井液流變性，保障井眼凈化過程的順利進(jìn)行，同時，通過提高轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速與倒劃眼，實現(xiàn)大位移井大井眼內(nèi)排量的最大化，使用鉆具實現(xiàn)凈化井眼的目的。

3? ? 結(jié)語

大位移鉆井技術(shù)在灘海油田開采過程中的應(yīng)用，有效地提高了油氣采收率，控制了大范圍含油面積，實現(xiàn)了新建平臺及海上石油集輸?shù)韧顿Y成本的節(jié)約，為油田創(chuàng)造了更大的經(jīng)濟效益，是促進(jìn)海上和灘海油田發(fā)展的重要措施。井眼軌跡是灘海油田大位移鉆井技術(shù)的關(guān)鍵，同時，還要重視井眼凈化、摩阻扭矩的降低，這些措施的有效實施，是提高鉆井成功率的關(guān)鍵。

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