長水平段水平井鉆井技術(shù)難點分析及對策分析

雷金海

（大慶鉆探工程公司鉆井二公司，黑龍江大慶163413）

我國有著漫長的油田開發(fā)歷史，在石油開發(fā)過程中，總會遇到一些相對比較復(fù)雜的存儲層，如果沒有及時采取相關(guān)解決措施，會延緩開采進度。隨著我國石油開采技術(shù)的深化，長水平段水平井鉆井技術(shù)逐漸被廣泛應(yīng)用于石油開采中，這種技術(shù)具有良好的穩(wěn)定性，它可以控制石油開采中的不穩(wěn)定因素，固定特殊油氣藏，最大程度上提高其石油開采效率。因為長水平段水平井鉆井技術(shù)涉及的操作流程比較復(fù)雜，所以存在的技術(shù)難點比較多，加上工藝技術(shù)本身的特殊性，使得長水平段水平井鉆井技術(shù)的應(yīng)用存在一定的局限性，我們需要采取合適的解決措施，以此提高技術(shù)應(yīng)用效率。

1 水平井鉆井技術(shù)在石油開采中的應(yīng)用

進入21世紀(jì)，世界各國對能源的需求日益增長，尤其是在這幾年的發(fā)展中，我國對能源的需求成倍增長，重點加強了對油田的開采力度，這為水平井鉆井技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展提供了基礎(chǔ)。水平井鉆井技術(shù)適用的范圍比較廣泛，主要應(yīng)用與底水油藏、裂縫性油氣藏、低滲透油氣藏，水平井鉆井技術(shù)極大程度上提高了油田開采的時效性。隨著技術(shù)的深化，水平井鉆井技術(shù)適用的范圍也越來越廣泛，基于此水平井鉆井技術(shù)良好的穩(wěn)定性，使得該技術(shù)在致密氣藏、枯竭油藏中也有一定的應(yīng)用。在油田開發(fā)中，可以將水平井當(dāng)做注水井，提高油田二次開采效率，水平井鉆井技術(shù)在石油開采中的應(yīng)用是多方面的，相關(guān)工作人員要根據(jù)石油開采實際情況進行合理的調(diào)控。

2 長水平段水平井鉆井技術(shù)難點分析

2.1 井眼軌跡不穩(wěn)定

長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，類型分化較多，需要穿越各個層級的靶點，在靶點穿越過程中，受不可控因素影響，會影響井眼軌跡的穩(wěn)定性。所以在具體的規(guī)劃過程中，要重視對井眼的控制，保證各個環(huán)節(jié)連接的穩(wěn)定性，協(xié)調(diào)好直井段、造斜井段、水平井段的對接關(guān)系，進行對比分析，找出其中可能存在的問題，最大程度上保證井眼設(shè)計的合理性。因為該技術(shù)的水平段長度較長，所以引起的摩阻扭矩也比較大，在定向施工中，傳遞鉆壓存在困難，工具面角度無法擺正，使得井眼軌跡出現(xiàn)偏差。

2.2 摩阻扭矩較大

在長水平段水平井技術(shù)應(yīng)用過程中，涉及的設(shè)備比較多，鉆具體積較大，相應(yīng)的與井壁接觸面積就越大，在壓力的扭轉(zhuǎn)下，會增加其摩阻扭矩。鉆具的結(jié)構(gòu)分化較為明顯，長度較長，在外界壓力的作用下，會增加其軸向摩擦扭矩，該技術(shù)的水平段長度遠(yuǎn)超于常規(guī)長度，鉆具磨下的巖屑在運動過程中會逐漸轉(zhuǎn)化為顆粒狀物質(zhì)，這些物質(zhì)滲入鉆井液中，會影響鉆井液的潤滑性，間接增大了摩阻扭矩。當(dāng)鉆具作用于井眼底邊，接觸面增大會形成偏心環(huán)控，巖屑無法流通出去，大量積累就形成了巖屑床，增加了施工的整體難度。

2.3 下套管難度較大

長水平段水平井鉆井技術(shù)的水平段長度較長，在具體應(yīng)用過程中，因水平段長度的關(guān)系，使得井段造斜率較大，在下套管過程中，套管緊貼井壁內(nèi)側(cè)，內(nèi)側(cè)壓力增加，套管摩擦力增加，延長了套管下滑進度，受摩擦力的影響，可能會影響套管位置的準(zhǔn)確性。套管具有一定的重力，在水平段的上下階段會發(fā)生一定的改變，引發(fā)層流問題，空間體積縮小，巖屑含量增加，進一步擴大了套管下滑摩擦力，為了降低摩擦力的影響，工作人員一般會調(diào)控水平段越斜井段的位置關(guān)系，套管居中，降低其下面摩擦力。

3 長水平段水平井鉆井技術(shù)對策分析

3.1 巖屑錄井的對策

在水平井施工中，涉及的設(shè)備種類較多，不同的設(shè)備所發(fā)揮的作用不同，針對于水平井施工，我們可以使用PDC鉆頭，這種鉆頭攻擊性極強，不僅可以提高施工效率，還可以保證施工的安全性。由這種鉆頭鉆碎的巖屑非常均勻，比其他鉆頭鉆的要更細(xì)膩，但在巖屑上返過程中，這些巖屑也更容易分散開來形成巖屑顆粒。巖屑顆粒處理起來比較困難，作為錄井人員，需要根據(jù)巖屑錄井的方式采取合適的撈砂方法，針對于巖屑顆粒這一問題，我們可以采用垂直取樣的方式，垂直取樣主要針對于砂子較多的情況，通過垂直取樣，可以保證砂子樣品測試的準(zhǔn)確性。有些出砂率較低，我們可以將取樣砂框，放在砂口位置處，經(jīng)過砂口流通，砂子流入取樣框中。在測試砂子樣品過程中，需要對砂層情況有一個全面的了解，結(jié)合樣品測試結(jié)果制定詳細(xì)的解決措施，明確劃分地層和標(biāo)志層，控制不穩(wěn)定因素的變化，降低地層的不穩(wěn)定波動幅度。

3.2 氣測錄井的技術(shù)對策

在長水段水平鉆井施工過程中，涉及的操作環(huán)節(jié)比較多，存在的不穩(wěn)定因素也比較多，需要做好每個環(huán)節(jié)的對接工作，在施工的時候，會使用到有機潤滑劑，這些潤滑劑的主要作用在于降低摩阻扭矩，但在使用的時候，部分有機潤滑劑會流入鉆井液中，使得錄井氣測出現(xiàn)異常。這種影響是持續(xù)性的，潤滑劑與鉆井液的融合，分化氣測的準(zhǔn)確性，使機器無法分辨出是有機氣測還是地層的氣測，針對于這一問題，需要地質(zhì)錄井工作人員做好前期準(zhǔn)備工作，保證各個環(huán)節(jié)連接的穩(wěn)定性，要有較高的責(zé)任感，不僅要掌握較為全面的地質(zhì)知識，還要有豐富的錄井施工實踐水平。在現(xiàn)場錄井的時候，有機氣測和地層氣測產(chǎn)生的時間周期不同，有機氣測循環(huán)一個周期結(jié)束了，而地層氣測需要經(jīng)過多個周期的循環(huán)才逐漸趨于穩(wěn)定性。

3.3 巖屑錄井和氣測錄井的互補

氣測錄井的應(yīng)用優(yōu)勢比較明顯，通過氣測錄井，可以方便工作人員更好地對油氣進行評價。當(dāng)油基鉆井液完全融入水平鉆井中，會在短時間內(nèi)提高氣測基值，這種氣測基值處于一個相對穩(wěn)定的狀態(tài)，在沒有完成進入巖層前，可以將基值作為整體的氣測標(biāo)準(zhǔn)，隨著時間的推移，在鉆井液中加入有機物質(zhì)，經(jīng)過一個周期的循環(huán)，會降低甲烷組分的占比。如果甲烷占比成分在水平鉆井中急劇增加，那么基本可以判定該成分已經(jīng)進入到了油氣層。在這個運動過程中，我們需要借助于巖屑熒光法驗證氣測試是否正常，通過實驗對比分析，可以落實油氣顯示情況。

3.4 應(yīng)用地質(zhì)導(dǎo)向錄井技術(shù)

地質(zhì)導(dǎo)向錄井技術(shù)是長水平段水平井鉆井中不可或缺的一部分，該技術(shù)主要應(yīng)用于著路之前，需要結(jié)合隨鉆測井曲線共同使用，工作人員根據(jù)錄井產(chǎn)生的參數(shù)進行全面的分析，然后針對性的比較，對地層的垂直深度、巖層特點做一個詳細(xì)的了解，便于后期施工的有序性。在完成著路之后，我們要根據(jù)伽馬和電阻率的特點，選擇性地對錄井進行巖屑取樣，通過對巖屑的詳細(xì)分析，可以對油層方向鉆井做出準(zhǔn)確的判斷，提高技術(shù)施工的整體效率。

4 結(jié)語

隨著我國經(jīng)濟水平的穩(wěn)定增長，進一步加強了對石油開采的力度，也使得長水平段水平井鉆井技術(shù)在石油開采中有了更加廣泛的應(yīng)用，針對于技術(shù)難點，我們要采取科學(xué)合理的解決對策，提高技術(shù)應(yīng)用效率。