淺析深井鉆完井施工難點(diǎn)與技術(shù)對(duì)策

楊志東

摘要：當(dāng)前，油田勘探工作不斷深入發(fā)展，各種油田神經(jīng)鉆井規(guī)模呈現(xiàn)逐年增加的態(tài)勢(shì)，經(jīng)濟(jì)進(jìn)行鉆井參數(shù)優(yōu)化技術(shù)、鉆頭優(yōu)選、鉆具組合優(yōu)化技術(shù)及防斜打快技術(shù)的研究，可逐年促進(jìn)深井鉆完井施工質(zhì)量的增長，且具體開展深井鉆完井施工中，發(fā)揮其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。當(dāng)前，與發(fā)達(dá)國家技術(shù)對(duì)比，發(fā)現(xiàn)我國深井鉆完井施工落后性較強(qiáng)，必須分析施工難點(diǎn)及技術(shù)，采取針對(duì)性改進(jìn)措施，以提高深井鉆完井施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：深井鉆;完井施工;難點(diǎn);技術(shù)

當(dāng)前，我國市場經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，油田勘探的研究工作也在如火如荼的開展，各種油田鉆井施工過程中，針對(duì)原有技術(shù)，不斷創(chuàng)新發(fā)展，在創(chuàng)新規(guī)模及深度上逐年提升。深井鉆完井使用工作開展中，與淺層鉆完井及深井鉆完井之間存在較大的不同，施工中困難較高，比如井底溫度提升或者循環(huán)壓力升高等問題，將嚴(yán)重影響正常深井鉆完井施工工作。所以，分析深井鉆完井施工實(shí)際情況，就如何促進(jìn)施工效率和科學(xué)化程度的提升已經(jīng)成為建筑施工企業(yè)工作的重點(diǎn)內(nèi)容。所以本文分析了鉆井周期、固井質(zhì)量、事故復(fù)雜程度及機(jī)械鉆速等多種特征，針對(duì)深井鉆完井施工過程中的地層溫度、研磨性和壓力等開展技術(shù)要點(diǎn)研究，針對(duì)難點(diǎn)問題，進(jìn)行可行性測(cè)量的制定，不斷促進(jìn)深井鉆完井施工效率和施工質(zhì)量的增長。

一、深井鉆完井施工難點(diǎn)

（一）地層壓力層析較多

深井鉆完井施工研究中，一般情況下一句鉆井熟悉怒開展，逐漸由新地層向老地層之中深入開展，在此過程中，由于地層的形成使其存在較大的地層壓力差異性，所以鉆在遇到0.8-2.2的多套壓力層體系情況下，地層壓力層析不斷提升，將導(dǎo)致相同的井深結(jié)構(gòu)下，噴漏同層問題形成，其會(huì)極大程度的導(dǎo)致深井鉆完井施工難度的提升，部分情況下，甚至?xí)觿【畤娛鹿实陌l(fā)何時(shí)能風(fēng)險(xiǎn)。

（二）較強(qiáng)的地層研磨性

深井鉆完井施工過程中，自身具有較強(qiáng)的施工技術(shù)要求，結(jié)合以往深井鉆井經(jīng)驗(yàn)分析，鉆井深度不斷提升的情況下，鉆遇的地層古老程度不斷提升，堅(jiān)硬度不斷增長，在古老地層之中，泥巖地層硬度更高，具有較強(qiáng)的研磨性，火山巖地層中具有較高的石英含量，基巖地層之中具有較高的花崗巖含量，這些地層均具有十分強(qiáng)大的研磨性，對(duì)PDC鉆頭的應(yīng)用形成了較大的限制作用，在這些地層之中，僅需要應(yīng)用牙輪鉆頭開展鉆進(jìn)干預(yù)，其具有較低的行程鉆速，將對(duì)施工效率產(chǎn)生嚴(yán)重不利影響。

（三）較高的井底溫度

開展深井鉆完井施工作業(yè)過程中，在鉆井深度不斷提升的情況下，井底的溫度水平不斷增長，以松遼盆地為例，其中每100米4攝氏度為地溫梯度，在這一盆地之中，若是深井的深度為5000米的情況下，200攝氏度為井底溫度，此時(shí)，較高的井底穩(wěn)定江湖對(duì)鉆井液穩(wěn)定性能具有較高的要求，與此同時(shí)，溫度較高也會(huì)對(duì)井下工具和儀器的應(yīng)用產(chǎn)生不利影響，嚴(yán)重限制鉆井液應(yīng)用效率[1]。

二、深井鉆完井施工效率提升技術(shù)對(duì)策

（一）井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化

為確保深井鉆完井施工作業(yè)中，建設(shè)效率及速度的提升，從一定程度上減少由于施工過程匯總的資金投入水平，就必須科學(xué)合理的深化設(shè)計(jì)井身結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)工作開展中，必須綜合分析其所涉及的多種要素，同時(shí)必須保障其可與施工現(xiàn)場壓力層系特征及地質(zhì)形態(tài)特征相結(jié)合，應(yīng)用針對(duì)性設(shè)計(jì)方式，合理采取套管層次，對(duì)鉆頭尺寸進(jìn)行明確，以從根本上促進(jìn)鉆井效率的增長。比如，開展松遼盆地的深井鉆井優(yōu)化設(shè)計(jì)工作中，必須從區(qū)域不同環(huán)境下，地層巖性特征及研磨性特征出發(fā)，分析其是否具備對(duì)應(yīng)的可鉆性，在不同區(qū)域的水平井及定向井之中，優(yōu)化對(duì)井深結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，在差異性類型設(shè)計(jì)之中，不同區(qū)域中井身結(jié)構(gòu)深度已經(jīng)成為固定措施實(shí)施應(yīng)用的關(guān)鍵，其奠定了深井鉆完井施工效率提升的基礎(chǔ)[2]。

（二）施工設(shè)備優(yōu)化，開展高壓鉆井

深井鉆完井施工作業(yè)開展中，施工人員尤為關(guān)注的關(guān)鍵為深部地層區(qū)域施工工作的開展，由于該項(xiàng)工作開展難度較高，且在一般施工情況下，施工效率相對(duì)較低，于破巖開展施工作業(yè)時(shí)，必須針對(duì)所應(yīng)用的鉆頭工具開展合理化的設(shè)計(jì)干預(yù)。在此過程中，必須明確鉆井施工參數(shù)，最值得關(guān)注的為鉆井排量的把控、轉(zhuǎn)速的把控及鉆壓力的孔子。鉆井排量角度分析，必須維持其排量在35MPa之上，以確保深井鉆完井施工工作安全程度的增長，而且必須改造和升級(jí)循環(huán)系統(tǒng)設(shè)備，保障施工過程中高壓噴射鉆井工作的有效開展，更好的發(fā)揮水力參數(shù)作用的應(yīng)用基線，促進(jìn)深部區(qū)域機(jī)械轉(zhuǎn)速水平的增長，促進(jìn)鉆頭進(jìn)尺的提升，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化行程鉆速的效用。

（三）提速工具的應(yīng)用，對(duì)PDC鉆頭應(yīng)用空間拓展

施工深井鉆完井的過程中，可對(duì)其效率進(jìn)行改善，但是由于其中最主要的環(huán)節(jié)為深切研磨性強(qiáng)地層結(jié)構(gòu)的研究，其會(huì)阻塞PDC鉆頭的實(shí)際應(yīng)用，所以其屬于工作人員開展深井鉆完井工作之中必須克服的重點(diǎn)問題。由當(dāng)前施工情況分析研究，深井鉆完井的建設(shè)效率不斷增長，與此同時(shí)，PDC鉆頭應(yīng)用也被大范圍的應(yīng)用，其主要由于渦輪鉆具應(yīng)用中，主要推廣液動(dòng)旋沖工具，導(dǎo)致黏滑問題的形成，其對(duì)研磨層無法應(yīng)用PDC鉆頭問題進(jìn)行了改善，其改變了研磨層無法應(yīng)用這一鉆頭的問題，促進(jìn)鉆井效率的提升，有效增長了機(jī)械鉆速[3]。

（四）優(yōu)化井身結(jié)構(gòu)及井筒完整性

首先，設(shè)計(jì)井身結(jié)構(gòu)過程中，必須從鉆井地質(zhì)環(huán)境因素出發(fā)，明確其中存在的不確定性因素，構(gòu)建地層可信度表征，應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)概況評(píng)估及鉆井工程風(fēng)險(xiǎn)類型識(shí)別形式，建立合理化的井身結(jié)構(gòu)評(píng)估體系，以動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)為主要原則，開展工程風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的精神結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)化設(shè)計(jì)調(diào)整技術(shù)。為對(duì)多套壓力系統(tǒng)條件及巨厚復(fù)合鹽層之中的精神結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難題進(jìn)行解決，構(gòu)建與深井鉆完井施工相適應(yīng)的井深結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)，為對(duì)更深和更復(fù)雜的條件進(jìn)行適應(yīng)，確保鉆井安全，實(shí)現(xiàn)提升效率和增長效益的目標(biāo)。其次，油套管完整性技術(shù)的應(yīng)用，以目的層套管主體材質(zhì)及超級(jí)13Cr為油管，對(duì)高二氧化碳分壓及高溫之中的腐蝕問題進(jìn)行解決，開展部件全覆蓋及工況結(jié)合的三軸力學(xué)校核干預(yù)，對(duì)管柱的參數(shù)及配置進(jìn)行最優(yōu)化處理。配套套管防磨措施的應(yīng)用，可極大程度降低套管磨損的發(fā)生率?？箟嚎s效率的認(rèn)知，可確保密封性的優(yōu)化，進(jìn)行BGT2C套管及TSH563油管的優(yōu)化選擇，其可促進(jìn)高溫狀態(tài)下氣密封效果的優(yōu)化。最后，井筒完整性技術(shù)，綜合分析多種因素，構(gòu)建油氣井中，完整性較高的配套評(píng)估軟件，進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)定量評(píng)估方式的構(gòu)建，建立油氣井井筒可靠性評(píng)估形式的建立，在進(jìn)行油氣井環(huán)空構(gòu)建時(shí)，確保最大動(dòng)態(tài)帶壓值計(jì)算，以構(gòu)建完整化的油氣井管理指南。例如：在順北油田現(xiàn)場時(shí)鐘，其深井?dāng)?shù)量高達(dá)20多口，對(duì)完井風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估發(fā)揮了指導(dǎo)作用，對(duì)完井的設(shè)計(jì)也發(fā)揮了關(guān)鍵影響，其井筒的可靠性能可提升60%伊桑，油套環(huán)的空帶壓井的發(fā)生率也隨之降低，降低后其發(fā)生率在10%以下。

三、結(jié)束語

綜上所述，深井鉆完井施工工作開展中，大量科技研究人員不斷進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，固井質(zhì)量不斷提升，鉆井速度也有所增長，但是部分地層中，PDC鉆頭應(yīng)用受到限制，其無法對(duì)深井鉆井需求進(jìn)行滿足，所以，未來開展深井鉆完井工作時(shí)，必須進(jìn)行成熟的深井鉆井質(zhì)量、速度、配套技術(shù)的提升，還需要與研究領(lǐng)域及鉆頭常見聯(lián)合，攻關(guān)深部地層中PDC鉆頭應(yīng)用情況，以不斷突破，奠定深井鉆完井施工效率提升的基礎(chǔ)保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]高思敏， 吳廣勤， 郝立軍，等. 鉆井井控安全的風(fēng)險(xiǎn)因素與技術(shù)對(duì)策[J]. 礦山工程， 2022， 10（1）：11.

[2]汪洋. 淺析目前鉆井工程施工中存在的問題與解決對(duì)策[J]. 西部資源， 2020（3）：3.

[3]鄧偉. 長水平段水平井固井技術(shù)難點(diǎn)與對(duì)策分析[J]. 西部探礦工程， 2020， 32（2）：2.