淺談石油鉆井技術(shù)及固井技術(shù)的發(fā)展

沈明 馬立國

川慶鉆探工程有限公司長慶固井公司 甘肅慶陽 745100

目前我國的石油貯備量位居世界前列，開采技術(shù)卻與發(fā)達(dá)國家有著一定的差距，還需要相關(guān)的工作人員共同努力，不斷通過努力探索與學(xué)習(xí)，提高我國石油開采的效率，增強(qiáng)我國石油開采技術(shù)的國際競爭力。相關(guān)政府部門及企業(yè)應(yīng)當(dāng)高度重視，不斷改進(jìn)我國現(xiàn)在在石油開采技術(shù)上的薄弱環(huán)節(jié)，加大對相應(yīng)的技術(shù)及所需設(shè)備在人力、物力上的投入，助力我國石油開采蓬勃發(fā)展。

1 石油鉆井技術(shù)

1.1 水平井鉆井技術(shù)

水平井指的是通過在油氣儲層內(nèi)使油氣井形成的85°以上的井斜角。水平井具有較強(qiáng)適應(yīng)性，已經(jīng)逐漸成為石油鉆井工藝技術(shù)中的常規(guī)應(yīng)用技術(shù)。在具體的應(yīng)用中水平井又根據(jù)具體應(yīng)用類型和具體的用途細(xì)分為多種類型，常見的有常規(guī)水平井、套管側(cè)鉆水平井、分支水平井、生產(chǎn)水平井、注入類型水平井及橫向勘探水平井。在實(shí)際的應(yīng)用過程中，水平井段鉆井施工的工具包括水平井測量儀、可控彎接頭、水力加壓器、高頻率PDC鉆頭等，普遍具有較大的扭矩。保證轉(zhuǎn)矩的穩(wěn)定性是水平井鉆井技術(shù)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)，轉(zhuǎn)矩的選擇也要根據(jù)井況的實(shí)際需要，通過考慮轉(zhuǎn)矩的類型及不同的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)科學(xué)、有效地組合設(shè)計，達(dá)到鉆具的平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)。該技術(shù)還需要注重對井斜角和鉛錘位置的上下調(diào)整，這一步驟是為了保障實(shí)現(xiàn)短程起下鉆，保障井壁的質(zhì)量?？茖W(xué)利用水平井鉆完井技術(shù)，可以提高油井開發(fā)的經(jīng)濟(jì)效益，可以通過擴(kuò)大油層卸油面積，實(shí)現(xiàn)油井的提效增產(chǎn)[1]。

1.2 連續(xù)管和套管鉆井技術(shù)

目前我國石油鉆井工程建設(shè)中，連續(xù)管和套管鉆井技術(shù)已經(jīng)得到了一定程度的應(yīng)用。連續(xù)管鉆井技術(shù)在發(fā)展過程中得到了一定的改進(jìn)，通過在防噴器上設(shè)置合理的環(huán)形橡膠，一定程度的提升了連續(xù)管的密封性，解決了以往該技術(shù)施工過程中的缺乏平衡壓力的問題，減少了施工過程對地層的傷害，更好的保護(hù)了油氣層。應(yīng)用連續(xù)管鉆井技術(shù)不需要停泵，可以確保實(shí)現(xiàn)井液的連續(xù)循環(huán)，降低了發(fā)生井噴事故的概率。一般情況下，連續(xù)管鉆井技術(shù)不需要太多的設(shè)備，且占地面積較小，能夠在地面環(huán)境復(fù)雜局限性較大的地區(qū)例如海上或者海拔較高的地區(qū)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。套管鉆井技術(shù)，指的是將鉆井與下套管有效進(jìn)行結(jié)合，有效減少下鉆作業(yè)的頻率，改善井筒的清洗及水力參數(shù)，進(jìn)一步提升上返的速度。

1.3 大位移井鉆井技術(shù)

在我國眾多的石油鉆井技術(shù)當(dāng)中，大位移井鉆井技術(shù)是繼傳統(tǒng)的定向井、水平井技術(shù)發(fā)展后，出現(xiàn)的一項特別的工藝井，它可以對定位井技術(shù)和水平井技術(shù)進(jìn)行靈活的應(yīng)用，具有較強(qiáng)的綜合性。大位移鉆井技術(shù)以其獨(dú)特的適應(yīng)各種惡劣地面條件的能力，被多個國家廣泛應(yīng)用于勘探開發(fā)海上、檳海、島嶼和地面條件復(fù)雜的油田，為海上鉆井及陸上灘海邊際油田鉆井提供了一條新的路徑。通過大位移井技術(shù)，在海上以及靠近海岸的邊際油田進(jìn)行勘探、開發(fā)，同時可以對環(huán)境較復(fù)雜的海底井口油田進(jìn)行開發(fā)，能夠很大程度上的節(jié)省設(shè)備投入，大大地減少開采成本。通過大位移井技術(shù)，也可以對原有的老油氣田鉆大位移井，不僅可以加速油田探邊和開發(fā)，縮短產(chǎn)油周期，擴(kuò)大泄油半徑，而且可以有效單井經(jīng)濟(jì)壽命的延長與產(chǎn)量增加。對于小斷塊或者幾個不相連的小斷塊油氣田，可以鉆多口不同類型的油氣田鉆大位移井；對于深度不同、方位不同的小斷塊油氣田，可鉆多目標(biāo)三維大位移井開發(fā)，不僅能有效節(jié)省成本，也能方便管理。雖然現(xiàn)在大位移井鉆井技術(shù)仍處在不斷地發(fā)展與完善當(dāng)中，但是已經(jīng)在世界各地發(fā)揮了其較大價值，達(dá)到了難以忽視的經(jīng)濟(jì)效益[2]。

2 石油固井技術(shù)分析

2.1 石油固井技術(shù)施工作業(yè)

在石油開采的鉆井過程當(dāng)中，我們還需要考慮的是固井，這是保證石油開采安全性的一個重要條件。就我國現(xiàn)目前的實(shí)際情況來看，最常采用的固井技術(shù)施工作業(yè)方式，是將按一定比例配置的水泥漿液，灌進(jìn)提前所預(yù)備的套管，以此來封堵易塌陷、易泄露和地質(zhì)情況較為復(fù)雜的油氣層，從而防止出現(xiàn)不同層級油氣層之間的泄露，使開采更加的順暢、安全、高效。不過從施工實(shí)踐來講，與石油開采鉆井施工相比較，固井施工在技術(shù)方面的復(fù)雜程度及成本更高。其主要的施工過程包括兩個部分，第一是下套管，第二是注入水泥漿液，當(dāng)然在具體的施工實(shí)踐中，其還涉及到了其他諸多的技術(shù)細(xì)節(jié)。就下套管來說的話，其技術(shù)難度是較大的，必須要進(jìn)行相當(dāng)精細(xì)、嚴(yán)密的控制，再者是水泥漿液的配置比例必須要根據(jù)施工設(shè)計要求，做到安全的精確。石油開采固井施工是一次性工程，很難進(jìn)行補(bǔ)救，因此其必須要保證一次性施工質(zhì)量到位。

2.2 石油固井技術(shù)施工注意事項

在石油固井技術(shù)施工作業(yè)過程當(dāng)中，我們必須要對相關(guān)注意事項加以重視。例如，首先在安全方面，需要對油田的整體井況及周邊環(huán)境條件進(jìn)行考察，全方位掌握相關(guān)信息，尤其是地質(zhì)情況、地層壓力系數(shù)等，然后再根據(jù)客觀條件，設(shè)計最科學(xué)、合理與安全的固井方案，準(zhǔn)備相關(guān)的設(shè)備、物資，從安全的角度出發(fā)，對施工作業(yè)人員進(jìn)行技術(shù)交底與安全教育，明確安全規(guī)程，確保施工的安全進(jìn)行。再者是要準(zhǔn)確識別漿液密度，鉆井固井過程中，水泥漿的選擇都非常重要，需要針對現(xiàn)場環(huán)境，選擇適宜密度的水泥漿[3]。

3 結(jié)語

總而言之，鉆井是石油勘探的重要步驟，對于石油開采工程具有先導(dǎo)性的作用，所以提高鉆井效率和固井技術(shù)能夠?yàn)槭托袠I(yè)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。目前我國石油鉆井和固井技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)朝著科學(xué)化、綜合化的方向發(fā)展，但是還不能夠滿足我國對于油田勘探的需要，所以要在實(shí)際操作中，不斷地開發(fā)新技術(shù)、創(chuàng)新新思想，從而使我國石油行業(yè)穩(wěn)步發(fā)展。