水平井鉆速影響因素與提速對(duì)策

馮勝華

摘 要：水平井是現(xiàn)代提高石油采收率的重要技術(shù)之一，已成為各類油氣藏轉(zhuǎn)換開發(fā)方式的有效手段。當(dāng)前水平井鉆井技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)是向自動(dòng)化、智能化、輕便化和經(jīng)濟(jì)化方向發(fā)展。但在一些地質(zhì)條件不同的地區(qū)，鉆進(jìn)技術(shù)的不足還是暴露出，影響了水平井的經(jīng)濟(jì)效益。本文分析了水平井鉆井技術(shù)應(yīng)用情況以及影響鉆井速度的因素，提出了提高鉆速的相關(guān)對(duì)策。

關(guān)鍵詞：水平井；鉆速；措施

引 言

為了有效提高采收率，助推難動(dòng)用儲(chǔ)量升級(jí)，水平井技術(shù)已成為各類油氣藏轉(zhuǎn)換開發(fā)方式的有效手段。隨著水平井綜合能力和工藝技術(shù)的發(fā)展，特別是水平井的軌跡設(shè)計(jì)技術(shù)，MWD、LWD和導(dǎo)向技術(shù)的發(fā)展，促生了多種水平井新技術(shù)，比如：大位移井鉆井技術(shù)、分支井鉆井技術(shù)、大位移水平井鉆井技術(shù)等，逐步成為新老油田開發(fā)的重要技術(shù)手段。為節(jié)約水平井成本，提高施工效率和經(jīng)濟(jì)效益，滿足不同地區(qū)的施工現(xiàn)狀，同時(shí)提高鉆井速度。水平井鉆井技術(shù)應(yīng)不斷實(shí)現(xiàn)新的發(fā)展，為將來的油田開發(fā)提供條件。

1水平井應(yīng)用與發(fā)展

水平井鉆井技術(shù)日益受到重視，在油田得以迅速發(fā)展，其油藏有低壓低滲透砂巖油藏、稠油油藏、火山噴發(fā)巖油藏、不整合屋脊式砂巖油藏等多種類型。石油剩余資源和低滲、超薄、稠油和超稠油等特殊經(jīng)濟(jì)邊際油藏開發(fā)的低本高效，是水平井技術(shù)發(fā)展的直接動(dòng)力。尤其是在勝利油田，近年來水平井和定向井的數(shù)量每年總數(shù)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了直井的數(shù)量。這樣不僅不會(huì)增加成本，相反會(huì)減少成本，因?yàn)樗骄漠a(chǎn)量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于直井的產(chǎn)量，提高單井的產(chǎn)量也就意味著降低了單井的成本。因此定向井和水平井在勝利油田的應(yīng)用得到了很快的發(fā)展。同時(shí)和其配套的鉆井工藝也得到了提高，從開始的單一的隨鉆測(cè)量發(fā)展到現(xiàn)今的隨鉆地質(zhì)導(dǎo)向儀器，為水平井的施工提供了有力的保障。如今，水平井技術(shù)已作為常規(guī)鉆井技術(shù)應(yīng)用于裂縫性碳酸鹽巖、頁巖、砂巖地層，有效開發(fā)枯竭油藏、致密氣藏等所有類型的油藏。水平井技術(shù)也出現(xiàn)了一些應(yīng)用新趨勢(shì)：水平井作為注入井，提高產(chǎn)量；分支水平井開采多個(gè)產(chǎn)層；開采老油田剩余油；多目標(biāo)開發(fā)產(chǎn)層；開采氣藏或疏松砂巖油藏；水平井資料用于油藏描述；薄層油藏、注水剖面修正、持續(xù)增產(chǎn)。

2 水平井鉆井技術(shù)

2.1分支水平井、大位移水平井。分支水平井是由1個(gè)主井眼和2個(gè)或2個(gè)以上的分支水平井眼所組成的，能鉆遇多個(gè)油層。目前所鉆的分支水平井主要有2種：一種是新鉆分支水平井；另一種是老井側(cè)鉆分支水平井。從井眼軌跡可劃分為棧式分支水平井、音叉式分支水平井、歐翅式分支水平井、魚骨式分支水平井等10種類型。

2.2套管鉆井技術(shù)。套管鉆井技術(shù)是直接采用套管取代傳統(tǒng)鉆具向井下傳遞機(jī)械能量和水力能量，井下鉆具組合接在套管柱下面，邊鉆進(jìn)邊下套管，完鉆后套管留在井中，直接固井完井。套管鉆井技術(shù)把鉆井和下套管結(jié)合在一起，鉆頭和井下工具在套管中起下，不需要常規(guī)的起下鉆和下套管作業(yè)，節(jié)約了投資，縮短了鉆井時(shí)間。

2.3連續(xù)油管鉆井。連續(xù)油管鉆井結(jié)合地質(zhì)導(dǎo)向、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向、MWD、LWD、欠平衡技術(shù)以及其它配套技術(shù)，在水平井鉆井中的作用越來越明顯，特別是在小斷塊、小井距、小井眼、小斷塊開發(fā)上占據(jù)了越來越重要的位置。我國(guó)在連續(xù)油管鉆水平井方面由于相關(guān)設(shè)備和配套技術(shù)發(fā)展比較慢，還沒大量應(yīng)用。

2.4隨鉆瀏量、隨鉆測(cè)井及導(dǎo)向技術(shù)。隨鉆測(cè)量（MWD）、隨鉆測(cè)井（LWD）以及導(dǎo)向技術(shù)是水平井鉆井成功的保障。近幾年，這些技術(shù)處于比較活躍的發(fā)展時(shí)期，已研制了適用于各種井眼尺寸的MWD、LWD工具。其測(cè)量參數(shù)已逐步增加到近20種鉆井和地層參數(shù)，儀器距離鉆頭越來越近，近鉆頭傳感器離鉆頭只有1-2m的距離。鉆井過程中為用戶實(shí)時(shí)提供決策信息（評(píng)價(jià)油氣層），有助于避免井下復(fù)雜情況的發(fā)生，引導(dǎo)井眼沿著最

佳軌跡穿過油氣層。近年來，隨著氣體鉆井以及泡沫鉆井的發(fā)展，開發(fā)了電磁波傳翰技術(shù)。鉆頭附近測(cè)量?jī)x器獲得的數(shù)據(jù)及時(shí)通過安裝在儀器附近的天線傳遞到地面的接受裝置。地質(zhì)導(dǎo)向就是使用井下信息傳輸系統(tǒng)在鉆井過程中隨時(shí)向地面發(fā)送隨鉆定向測(cè)量數(shù)據(jù)和隨鉆地層測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)，控制鉆具鉆出最優(yōu)井眼軌跡的鉆井技術(shù)。它是以井下實(shí)際地質(zhì)特征來確定和控制井眼軌跡，而不是預(yù)先設(shè)計(jì)井眼軌跡。使用這一技術(shù)，可以使井眼避開地層邊界以及地層流體界面，精確地控制井下鉆具命中最佳地質(zhì)目標(biāo)。近幾年，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向技術(shù)在國(guó)外得到了迅猛發(fā)展，提升了特殊工藝井的技術(shù)水平和薄儲(chǔ)層等復(fù)雜條件的鉆井成功率。

2.5欠平衡鉆井技術(shù)。所謂欠平衡鉆井，就是使井內(nèi)循環(huán)流體的流力低于地層壓力的鉆井方式。在鉆進(jìn)過程中允許地層流體進(jìn)人井內(nèi)，循環(huán)出井，并在地面得到控制。欠平衡鉆井有利于發(fā)現(xiàn)低壓儲(chǔ)層，避免對(duì)儲(chǔ)層的損害，尤其適用于低滲透地層以及枯竭氣藏。并且能夠提高機(jī)械鉆速，降低鉆井費(fèi)用等。欠平衡鉆井解決了水平井產(chǎn)層和泥漿接觸時(shí)間長(zhǎng)，容易被污染的難題，提高了水平井鉆井成功率。

3 影響鉆井速度的因素與措施

3.1影響鉆井速度的因素。（1）地質(zhì)因素。地質(zhì)條件是影響鉆井速度的關(guān)鍵因素之一，某油田由于油層厚度薄，發(fā)育程度不高，而水平井井眼軌道的控制要求比較高，且難度較大，最后影響了鉆井速度。（2）鉆頭適應(yīng)性差。由于水平井有特殊的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和巖性，施工鉆頭必須有較好的密封性和耐磨性，以及牙齒抗沖擊能力，所以，如果鉆頭的選擇不合格，就會(huì)影響到鉆井的速度。（3）水平井井眼軌道設(shè)計(jì)不科學(xué)。水平井從造斜段、增斜段、穩(wěn)斜段、探油頂段、水平段都是利用螺桿進(jìn)行復(fù)合鉆進(jìn)的。螺桿的壽命長(zhǎng)短以及是否正確的使用都對(duì)鉆井的速度有一定的影響，同時(shí)還會(huì)影響井下安全，所以，在施工中，我們應(yīng)選擇質(zhì)量和效果較好的螺桿，并保證它是高效率的螺桿。

3.2改善鉆井速度的措施。鉆井施工中的每個(gè)工具都是關(guān)鍵，所以，施工人員的操作技術(shù)是影響速度的重點(diǎn)，我們要在施工中要狠抓各道工序銜接，鉆井隊(duì)操作人員的操作水平以及對(duì)各道工序的熟悉程度都會(huì)影響到鉆井速度。因此，有效的開展鉆前技術(shù)交底會(huì)是十分重要的，讓鉆井操作人員清晰的了解操作工序，同時(shí)，還應(yīng)聘請(qǐng)有經(jīng)驗(yàn)的現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)服務(wù)工程師主持，指導(dǎo)操作人員施工；而在施工中的風(fēng)險(xiǎn)和安全管理也是重點(diǎn)。加強(qiáng)設(shè)備管理，減少機(jī)修時(shí)間，這不僅能強(qiáng)化鉆井隊(duì)伍，還能提高鉆井速度。除配備兩臺(tái)泥漿泵外，其他機(jī)械也要及時(shí)更新，施工隊(duì)伍要嚴(yán)格進(jìn)行巡回檢查、加強(qiáng)設(shè)備定期維護(hù)保養(yǎng)，為機(jī)械的維護(hù)過程要密切監(jiān)督，減少機(jī)械的故障了，降低機(jī)械修理時(shí)間。

4結(jié)束語

水平井鉆井技術(shù)的應(yīng)用向綜合應(yīng)用方向發(fā)展，小井眼水平井鉆井、橫向多分支水平井鉆井、大位移水平井鉆井等技術(shù)都已投人實(shí)際應(yīng)用，采用的技術(shù)包括導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)、隨鉆測(cè)量系統(tǒng)、串接泥漿馬達(dá)、PDC鉆頭和欠平衡鉆井。為提高鉆井的速度，就要從思想上，觀念上得到解放，增強(qiáng)加快發(fā)展的責(zé)任感和使命感，注重安全生產(chǎn)，提倡環(huán)保，保護(hù)施工環(huán)境。