長(zhǎng)水平段水平井鉆井技術(shù)難點(diǎn)及解決對(duì)策

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，使得鉆井技術(shù)也得到了極大的提高，尤其是長(zhǎng)水平段水平井的優(yōu)勢(shì)較為明顯，長(zhǎng)水平段水平井擁有直井和一般水平井無(wú)法比擬的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。但是，由于其水平段較長(zhǎng)、鉆遇巖性復(fù)雜多樣、鉆井液和鉆具與地層接觸時(shí)間長(zhǎng)等因素使得在鉆進(jìn)過程中存在很多技術(shù)難題，對(duì)鉆井作業(yè)產(chǎn)生了重大影響。本文主要對(duì)長(zhǎng)水平段水平井鉆井技術(shù)難點(diǎn)進(jìn)行了分析，并提出了相應(yīng)的解決對(duì)策，以期能夠?qū)窈箝L(zhǎng)水平段水平井的施工提供一定的指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：長(zhǎng)水平段;水平井;鉆井技術(shù);難點(diǎn);對(duì)策

隨著我國(guó)油田勘探開發(fā)的不斷深入，長(zhǎng)水平段水平井鉆井技術(shù)對(duì)一些特殊油氣藏的開發(fā)起到了較好的效果，具有更大限度地提高產(chǎn)量和采收率的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。對(duì)于稠油油氣藏、低孔低滲油氣藏和薄層油氣藏，應(yīng)用長(zhǎng)水平段水平井能夠增 加滲流面積，提高產(chǎn)量;對(duì)于垂直裂縫性油氣藏，長(zhǎng)水平段水平井可垂直鉆穿多條裂縫，使多條裂縫同時(shí)產(chǎn)油產(chǎn)氣;對(duì)于邊底水和氣頂油氣藏，長(zhǎng)水平段水平井可以減緩水、氣的錐進(jìn)問題，提高油氣產(chǎn)量。然而，長(zhǎng)水平段水平井在應(yīng)用過程中，還存在著許多技術(shù)難點(diǎn)，并且鉆井工藝復(fù)雜、對(duì)裝備和工具要求高，因此，必須對(duì)其技術(shù)難度進(jìn)行詳細(xì)分析，并探尋相應(yīng)的解決對(duì)策，提升長(zhǎng)水平段水平井鉆井技術(shù)在油氣田勘探開發(fā)中的應(yīng)用效果。

1長(zhǎng)水平段水平井鉆井技術(shù)難點(diǎn)

1.1井眼軌跡控制難度大

長(zhǎng)水平段水平井鉆井技術(shù)具有一定的特殊性，它與常規(guī)的鉆井技術(shù)不同，其需要穿越的靶點(diǎn)較多，使得井眼軌跡控制的難度增加。在靶點(diǎn)穿越過程中，受不可控因素影響，會(huì)影響井眼軌跡的穩(wěn)定性。所以，在施工設(shè)計(jì)過程中，要重視對(duì)井眼軌跡的控制，把握好直井段、造斜段和水平段的關(guān)系，確保井眼軌跡設(shè)計(jì)的合理性。另外，隨著水平段的延伸，井眼摩阻隨之增加，導(dǎo)向工具鉆壓傳遞困難，造成井眼軌跡控制難度大;鉆遇巖性的多樣性也增加了井眼軌跡的控制難度。

1.2穩(wěn)斜段及水平段易形成巖屑床

長(zhǎng)水平段水平井在鉆進(jìn)過程中在穩(wěn)斜段和水平段極易形成巖屑床，給鉆進(jìn)帶來(lái)很多技術(shù)難題。巖屑床形成的原因主要有以下幾個(gè)方面：在穩(wěn)斜段和水平段，鉆具在井眼中靠向下井壁，巖屑易沉在下井壁且不易清除;井眼中部的環(huán)空較大、鉆具偏心、環(huán)空返速降低、攜巖效果變差;在造斜段，巖屑返出難度增大，巖屑在此處易堆積;鉆井液的性能差和鉆具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，影響鉆井液的攜巖效果，易形成巖屑床。

1.3 鉆具摩阻扭矩大

在長(zhǎng)水平段水平井鉆井過程中，鉆具與井壁之間的摩擦阻力主要由鉆柱的軸向摩擦阻力及周向摩擦扭矩組成。摩阻扭矩大的原因主要有鉆進(jìn)所需管柱的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，易與井壁底部接觸;鉆具與井壁底部巖屑的相互作用;固相含量高的鉆井液混入細(xì)小巖屑后，潤(rùn)滑效果下降;水平段長(zhǎng)、井壁穩(wěn)定性差、易發(fā)生卡鉆，致使鉆具上提下放困難、承壓嚴(yán)重、加壓困難。因此，在長(zhǎng)水平段水平井的施工過程中，能否預(yù)測(cè)及降低鉆井摩阻問題是其成功與否的關(guān)鍵。

1.4下套管難度大

通常情況下，由于水平段長(zhǎng)度較長(zhǎng)，且造斜率高，因此，使得大斜度井段或者水平井段套管給井壁內(nèi)側(cè)造成較大的壓力，同時(shí)還會(huì)增加摩擦阻力，使得套管施工的難度增加，難以將套管下到指定的位置，所以，套管下放作業(yè)只適用于深度較淺的水平井中。 另外，受套管自重的影響，會(huì)使得水平段上下環(huán)空出現(xiàn)差異，而在實(shí)際施工中，則會(huì)產(chǎn)生層流替代情況，由于底邊窄環(huán)空間中，巖屑與泥餅含量相對(duì)較高，增加了循環(huán)摩擦阻力，使得套管在斜井和水平段會(huì)出現(xiàn)居中降低的情況。

2長(zhǎng)水平段水平井鉆井技術(shù)難點(diǎn)解決對(duì)策

2.1井眼軌跡控制難度大解決對(duì)策

通常情況下，井眼軌跡控制方法主要有以下幾個(gè)方面：（1）優(yōu)選造斜點(diǎn)。造斜點(diǎn)應(yīng)該選在成巖性好、巖層比較穩(wěn)定的地層，利于較快實(shí)現(xiàn)造斜并確保井眼

穩(wěn)定。（2）優(yōu)選造斜段類型。一般選擇圓弧形，利于降低摩阻扭矩和防止套管磨損。（3）優(yōu)選鉆具組合。有利于加壓、造斜和井眼軌跡控制。應(yīng)用隨鉆測(cè)量工具。利用 MWD 隨時(shí)監(jiān)測(cè)井眼軌跡，實(shí)時(shí)分析底部鉆具組合與地層巖性的關(guān)系，合理調(diào)整滑動(dòng)鉆進(jìn)與復(fù)合鉆進(jìn)的時(shí)間和比例，控制井眼軌跡。

2.2穩(wěn)斜段及水平段易形成巖屑床解決對(duì)策

（1）增大排量，控制環(huán)空返速。環(huán)空返速是影響井眼凈化的主要因素，但過高的環(huán)空返速將會(huì)對(duì)井壁造成較嚴(yán)重的沖蝕作用，所以，在減緩巖屑床形成的同時(shí)需要控制環(huán)空返速和排量。 （2）改善鉆井液性能，提高鉆井液的動(dòng)切力。鉆進(jìn)中要隨時(shí)補(bǔ)充高分子聚合物，增強(qiáng)鉆井液的懸浮和攜巖能力。（3）優(yōu)化井眼軌跡設(shè)計(jì)。控制造斜率和穩(wěn)斜段的長(zhǎng)度，防止巖屑在造斜段堆積。

2.3鉆具摩阻扭矩大解決對(duì)策

優(yōu)化鉆具結(jié)構(gòu)，盡量采用加重鉆桿代替鉆鋌，將加重鉆桿接于井斜較小的井段，斜坡鉆桿置于斜井段和水平段或采用倒裝鉆具組合，以保證鉆壓能有效地傳遞到鉆頭上，并減少黏卡的機(jī)會(huì)。使用無(wú)磁承壓鉆桿加長(zhǎng)無(wú)磁環(huán)境，提高測(cè)量數(shù)據(jù)的精確性。在斜井段使用柔性斜坡鉆桿，減少鉆具與井壁的接觸面積，降低互相間的摩擦阻力。

2.4下套管難解決對(duì)策

為了能夠提高下套管的效果，則需要做好井眼的設(shè)計(jì)與施工，確保井眼的優(yōu)質(zhì)性，在開展下套管施工前，則需要做好通井檢查工作。在下套管的過程中，使用專業(yè)下管工具，減少摩擦力，施加鉆井液壓力，來(lái)移動(dòng)下部套管柱。采取邊下管邊循環(huán)處理技術(shù)，使用相應(yīng)的工具，采取循環(huán)鉆井液的方式，來(lái)減少摩擦力，進(jìn)而提高管柱的能力。在引斜位置架設(shè)兩個(gè)剛性扶正器，以此來(lái)減少摩擦阻力，進(jìn)而提高管套下入的能力。

3結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，盡管長(zhǎng)水平段水平井具有很強(qiáng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，但是在鉆井作業(yè)過程中非常容易出現(xiàn)各種類型的難點(diǎn)問題，這些難點(diǎn)問題的存在對(duì)于該領(lǐng)域的發(fā)展十分不利，因此，在實(shí)際施工的過程中，需要針對(duì)其技術(shù)難點(diǎn)問題，做好長(zhǎng)水平段水平井鉆井技術(shù)優(yōu)化工作，加強(qiáng)井眼軌跡控制，減少摩擦扭矩，不斷提高長(zhǎng)水平段水平井鉆井技術(shù)應(yīng)用水平，充分滿足油田勘探開發(fā)的生產(chǎn)需要。

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作者簡(jiǎn)介：張斌（1988-），男，浙江東陽(yáng)人，助理工程師，從事鉆井施工管理工作。