水平井鉆井技術的瓶頸及發展方向

梁海濤（鉆探工程公司鉆井工程技術研究院鉆井工藝研究所，黑龍江 大慶 163000）

水平井在上世界90年代出現并逐漸發展起來，全國各大油田也在推廣水平鉆井技術，大慶油田作為國內最大的油田，各類技術一直處于領先水平，水平井技術也不例外，在大慶油田發展速度較快，水平井技術發展之初期，先后引進了一系列國內外的先進定向儀器，如：有線隨鉆測斜儀等，鉆井設備在引進與自我創新過程中更新換代的周期縮短，水平井技術在這個大背景下得到了迅速的發展，鉆井數每年都能刷新記錄，目前，水平井鉆井技術中的有些技術已經達到世界先進水平，但有些技術離實際先進水平還有一定差距，需要不斷創新。

1 水平井技術現狀及發展瓶頸

針對不同類型油氣藏地質特點，通過調研、引進、配套水平井技術，加大水平井應用力度，逐步形成了適應油田地質特點的水平井技術體系，為油氣田開發提供了技術支撐。水平井應用領域從平原陸相到海相天然氣開發，涵蓋了油田各種類型油氣藏。水平井鉆井工具在2000年后有了革命性變革，新的定向井鉆具組合的出現，大大提高了鉆井速度，從此造斜、穩斜、糾方位等關鍵技術可以一次性完成，尤其是單彎螺桿、尺寸穩定器的出現，可以實現滑動鉆井與旋轉鉆井相結合的鉆井方式，發揮了導向鉆井的重要作用，能大幅度提高機械鉆速，減少起下鉆次數，降低工人勞動強度，縮短鉆井周期，節約鉆井成本。截止到2015年5月某鉆井公司已完成水平井2000井次，應用井型不斷豐富，包含深層水平井、側鉆水平井、對接連通水平井、超薄油層水平井、淺層大位移水平井、分支水平井等六種類型，應用的規模不斷擴大，水平不斷提高。

水平井在深層井方面還存在一定的技術瓶頸，存在的主要問題有，對于古老地層，油層埋藏深，巖層硬度強的地層，機械鉆井速度小，定向鉆井速度慢；有些特殊開發的井，井眼的設計比較特殊，井眼軌道控制難度大，例如：某井是特殊構造上一口井眼軌跡為開口等邊三角形、內切圓弧軌道特殊的深層水平井，其軌跡控制技術的關鍵是保持恒裝置角不變，力求狗腿度最小，井眼軌跡最平滑，定向難度大，進尺短。

2 水平井鉆井工藝技術發展方向

在水平井鉆井工具及技術快速發展和定向測量設備不斷更新的大環境下，水平井鉆井已經成為各大油田重要的技術手段，其應用范圍逐漸拓展，已經應用到預探評價、勘探開發成組油氣藏等方面。石油是不可再生資源，隨時勘探開發的進行，勘探開發的難度越來越大，當今勘探的主要目標是老區剩余油勘探開發，勘探開發難度可想而知，這就要求水平井多應用于薄差層，這給水平井技術提出了更高的要求。

2.1 井眼軌跡的控制精度有待提高

為了不斷提高油氣層的鉆遇率，并能夠使鉆頭在油氣層中能夠任意延伸，應該大力發展MWD、LWD測量技術、地質導向技術、旋轉導向技術等。

2.2 水平井速度需要提高，井型應該多樣化

提高水平井的鉆井速度是鉆井技術人員一直追求的目標，水平井技術在發展過程中，鉆井速度也得到了不同程度的提升，但是并沒有達到理想的速度，要想更好的保護油氣層，鉆井速度還需要進一步提升，根據現有技術水平，要想不斷提高哦鉆井速度就需要先進的配套的鉆井工具和設備，如：PDC鉆頭、熱穩定聚晶金剛石鉆頭、高性能馬達、頂部驅動系統等。水平井鉆井技術在實際應用中趨于多樣化，隨著油田的深入開發，為了提高鉆井效率，降低鉆井成本，顯著增加泄油面積，提高單井產量和油田采收率的目的，勘探開發的井類也日益多樣化，出現了水平井、大位移井、多目標井、多分支井等。

2.3 水平井技術應該更加智能化

水平井技術的發展，使得一些井場的戰地面積減少，油氣井周圍的環境污染更少，鉆井技術變的更加健康、安全、環境，鉆井作業安全性不斷提高。一系列高精尖技術的出現使鉆井技術實現了自動化和信息化，如：旋轉導向鉆井系統和自動垂直鉆井系統的應用。水平井鉆井液、完井液體系向低密度鉆井液和氣體鉆井轉化，應用于水平井中的優質鉆井液、完井液、低密度水泥以及欠平衡鉆井工藝，能夠更好的保護油氣層。人工智能專家系統、旋轉導向系統和智能完井工藝使鉆井向智能化方向邁進了一步，利用智能完井技術是建立數字油田的基礎，可有效地加快數字油田進程，其作用能夠優化生產、提高采收率和降低生產成本。

3 結語

水平井技術經過多年的發展已經日益成熟，有一些技術已經達到世界先進發達國家的技術水平，但仍然有一些技術需要提高，離世界先進水平還有一定差距，此外，隨著油田勘探開發難度的加大，也需要水平井鉆井技術不斷完善和提高。有了技術發展瓶頸才有可提升的空間，相信在廣大技術人員的共同努力下，水平井的技術難題將一一被攻克，水平井技術將不斷提升，水平井技術將不斷滿足油田勘探開發的需要。

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