水平井定向井鉆井提速技術(shù)措施

王 偉

（大慶油田鉆井工程技術(shù)研究院，黑龍江 大慶 163413）

在我國(guó)石油行業(yè)發(fā)展過程中，對(duì)于水平井技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)持續(xù)了十幾年的時(shí)間，技術(shù)水平逐漸提升，尤其最近幾年我國(guó)石油水平井鉆井技術(shù)水平已經(jīng)逐漸發(fā)展到了全球領(lǐng)先的水平。隨著全球范圍內(nèi)油氣資源的大力開采，能源消耗總量逐漸加劇并且逐漸產(chǎn)生了供應(yīng)不足的現(xiàn)象，資源開發(fā)利用和相關(guān)開采技術(shù)的開發(fā)也逐漸受到了全球范圍的重視。在我國(guó)現(xiàn)階段石油資源開采工程中，在各個(gè)地區(qū)都廣泛應(yīng)用了水平井鉆井技術(shù)，這一技術(shù)在石油開發(fā)工程中發(fā)揮了十分重要的作用，實(shí)現(xiàn)了高效、清潔的油氣資源開發(fā)。

1 水平井鉆井提速技術(shù)應(yīng)用

1.1 井眼軌道優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)

井眼軌道優(yōu)化設(shè)計(jì)在水平鉆井過程中具有十分重要的作用，首先需要將地質(zhì)實(shí)際情況作為依據(jù)，并對(duì)鉆井投入情況予以考慮，針對(duì)靶前距、造斜點(diǎn)、造斜率等參數(shù)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)；其次，需要充分考慮實(shí)際情況實(shí)施地質(zhì)設(shè)計(jì)，確保設(shè)計(jì)的科學(xué)性、合理性，在井眼軌道設(shè)計(jì)工作中，需要對(duì)鉆井液體系、摩阻大小、鉆具重量等因素進(jìn)行分析；最后，對(duì)相鄰井眼情況予以充分考慮，從而進(jìn)一步優(yōu)化各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)。

1.2 采用助推套管有效傳遞推理和扭矩

針對(duì)水平定向鉆井實(shí)施導(dǎo)向孔施工過程中，鉆桿韌性有限，在鉆機(jī)推力超過20t以后會(huì)造成鉆桿產(chǎn)生彎曲，尤其在超過1200m的長(zhǎng)度以后彎曲現(xiàn)象最為明顯，這種現(xiàn)象會(huì)直接影響到鉆機(jī)推力向鉆頭方向的傳遞，從而進(jìn)度受到影響。為了向最前端鉆頭、擴(kuò)孔器等位置有效傳遞導(dǎo)向孔和正向擴(kuò)孔的推力和扭矩，需要選擇一定規(guī)格的套管夯入到兩側(cè)軟土層中，實(shí)現(xiàn)鉆桿和軟地層之間的隔離，從而避免由于地層承載力不足而造成鉆桿發(fā)生嚴(yán)重的彎曲現(xiàn)象，并且避免鉆桿在承受較大推力時(shí)發(fā)生折斷現(xiàn)象。

1.3 摸索調(diào)整泥漿配方，提升泥漿長(zhǎng)距離攜帶能力

出于對(duì)需要超長(zhǎng)距離穿越巖石這一情況的考慮，同時(shí)單邊泥漿已經(jīng)超過了1500m的攜帶能力以及2m3/min的泥漿排量，因此選擇大牙輪、大鉆頭，同時(shí)被削下的巖屑也具有更大的顆粒，通過對(duì)地質(zhì)情況進(jìn)行勘察，得出最大的巖屑顆粒會(huì)達(dá)到10cm。因此，需要以現(xiàn)有泥漿成熟性能作為基礎(chǔ)，采用泥漿泵并聯(lián)的方式對(duì)泥漿排量予以提升，從而實(shí)現(xiàn)泥漿流動(dòng)性、動(dòng)塑比、結(jié)構(gòu)等方面性能的提升，盡可能提升泥漿攜帶能力。

另外，可以借助于工藝流程，比如退擴(kuò)孔器、增加清孔特別方案、推鉆桿過程等流程將巖屑攜帶出去，盡可能抓住所有向洞中注漿的機(jī)會(huì)將巖屑由泥漿攜帶出去。同時(shí)，出于對(duì)地層變化的考慮，應(yīng)該對(duì)泥漿性能予以適當(dāng)調(diào)整，在全鉆井過程中具有較為理想的泥漿攜帶性能，沒有出現(xiàn)嚴(yán)重的鉆屑堆積、扭矩異常大、卡鉆等現(xiàn)象。

2 水平井鉆井提速技術(shù)措施

2.1 綜合分析地質(zhì)環(huán)境

針對(duì)水平井地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行分析，在實(shí)際開展水平井鉆井施工前，需要合理分析當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)環(huán)境，從而實(shí)現(xiàn)水平井鉆井速度的提升。比如，針對(duì)鉆井區(qū)域土地，加強(qiáng)地質(zhì)系數(shù)分析工作，針對(duì)地應(yīng)力、巖石硬度、分布情況等進(jìn)行詳細(xì)描述；并重視分析水平井井壁的穩(wěn)定性，對(duì)井壁穩(wěn)定性予以保證，從而保證順利開展后續(xù)鉆井施工。

2.2 優(yōu)化井身結(jié)構(gòu)

在實(shí)際開展水平鉆井施工過程中，鉆井周期會(huì)在很大程度上受到水平井井身結(jié)構(gòu)的影響，在實(shí)際施工過程中，施工周期會(huì)隨著套管下入層數(shù)的增加而相應(yīng)延長(zhǎng)。因此，借助于對(duì)井身結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理優(yōu)化，可以促進(jìn)水平井鉆井施工中鉆井速度的有效提升。

2.3 采用新技術(shù)對(duì)鉆頭選型技術(shù)予以優(yōu)化

我們需要不斷將新技術(shù)應(yīng)用到水平井鉆井施工中，并不斷總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)，從而實(shí)現(xiàn)水平井鉆井速度的有效提升。同時(shí)，還需要合理配置鉆井參數(shù)、鉆具型號(hào)和功能等，舉例來講，針對(duì)中硬地層鉆井施工，就可以采用牙輪鉆頭進(jìn)行施工，針對(duì)軟地層油田區(qū)域的鉆井施工，則可以選擇使用刮刀鉆頭實(shí)施鉆井操作，從而實(shí)現(xiàn)水平井鉆井速度的提升。

2.4 做好各項(xiàng)管理工作

在實(shí)際開展油氣開采工作中，需要對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)的管理工作予以重視并加強(qiáng)，充分協(xié)調(diào)各個(gè)部門之間的工作。首先，針對(duì)人力資源配置工作予以強(qiáng)化，結(jié)合定員編制要求，對(duì)工作人員進(jìn)行合理分配，并對(duì)各個(gè)部門、相關(guān)各項(xiàng)設(shè)備等方面配置情況進(jìn)行全面核實(shí)；其次，各個(gè)部門要充分發(fā)揮自身監(jiān)管職能，高效率處理好施工中產(chǎn)生的各項(xiàng)問題，保證順利實(shí)施量化工作；再者，針對(duì)各種施工機(jī)械設(shè)備，嚴(yán)格開展維修和養(yǎng)護(hù)工作，避免機(jī)械設(shè)備在施工過程中出現(xiàn)故障，從而避免由于設(shè)備問題而延長(zhǎng)施工的周期。

3 結(jié)語(yǔ)

在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中，石油開采行業(yè)發(fā)揮著十分重要的作用，屬于經(jīng)濟(jì)支柱型產(chǎn)業(yè)。而在石油開采工程，最為重要的支持就是水平井鉆井技術(shù)的應(yīng)用，而通過實(shí)施水平井鉆井提速技術(shù)，則可以促進(jìn)我國(guó)石油資源開采效率的提升，實(shí)現(xiàn)開采成本的控制以及對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，從而實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性的石油行業(yè)發(fā)展。在我國(guó)石油行業(yè)發(fā)展過程中，隨著科學(xué)技術(shù)水平的快速提升，鉆井提速技術(shù)也會(huì)逐漸趨于成熟，并且使得水平井鉆井提速技術(shù)得到更為廣泛的推廣和應(yīng)用。