水平井和大斜度井鉆井技術(shù)應(yīng)用

曲凡宇（大慶鉆探工程公司鉆井研究院， 黑龍江 大慶 163000）

水平井和大斜度井鉆井技術(shù)應(yīng)用

曲凡宇（大慶鉆探工程公司鉆井研究院， 黑龍江 大慶 163000）

水平井、大斜度井鉆井在我國油田開采挖掘的鉆井過程中應(yīng)用廣泛。為了采取更有針對性、更有成效的鉆井技術(shù)，必須根據(jù)各個工程地理位置特點、工程施工特性區(qū)別、可能發(fā)生的工程施工危險等影響因素，分析判斷最適合該項工程的水平井和大斜度井鉆井技術(shù)，從而避免油頁巖段井壁垮塌事故、油井開采頂壁凹陷等事故，保證開采工作的順利推進。結(jié)合以上內(nèi)容，本文將從我國目前油田水平井和大斜度井鉆井技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀嘗試分析、研究探討，為我國水平井和大斜度井鉆井技術(shù)的發(fā)展奉獻綿薄之力。

油田鉆井；水平井；大斜度井；鉆井技術(shù)；石油開采

改革開放以來，為了適應(yīng)日益加大的石油能源需求，我國石油行業(yè)的研發(fā)者將目光投在了石油資源勘探開發(fā)與石油鉆井技術(shù)提升上面。技術(shù)的改革創(chuàng)新，幫助石油行業(yè)沒有在社會發(fā)展的大路上“掉鏈子”。然而，目前的技術(shù)仍未能滿足社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，為了更好的提升石油鉆井開采工作成效、克服石油開采的種種困難，必須脫離低效的生產(chǎn)模式、傳統(tǒng)的生產(chǎn)技藝、單一的開發(fā)技術(shù)，不斷推廣水平井技術(shù)、大斜度鉆井技術(shù)，滿足日益復(fù)雜化、長期化的工程需求，及時提出解決問題的策略方法，保證油田鉆井工作不斷進步、持續(xù)發(fā)展。

1 油田石油鉆井的難點分析

在我國油田鉆井工程作業(yè)中，由于地勢相對復(fù)雜，鉆井過程中常遇到井眼軌跡準(zhǔn)確度控制難度大、鉆井滑動調(diào)整能力差、油田鉆井傾斜率高、鉆具機械鉆速波動大、滑動鉆進粘阻大、工具面調(diào)整難度大等技術(shù)難題，導(dǎo)致工程延期、效率低。

同時，鉆井地勢本身亦會給工程帶來難題，如油頁地層巖大面積坍塌、油頁巖中黏土礦物含量低、地層多節(jié)裂隙分布密集、水敏性差、微縫隙系統(tǒng)復(fù)雜、地層完整性不足等缺點，加大了油田石油鉆井難度。

由于石油鉆井難度大，工程所需器材易在施工過程中損壞、失靈，也會影響工程進度。在石油探勘工程中，斜井段關(guān)鍵設(shè)備牙輪鉆失效是目前行業(yè)內(nèi)普遍的技術(shù)難題。

2 水平井和大斜度井鉆井技術(shù)策略

（1）優(yōu)選鉆井液體系 水平井和大斜度井鉆井技術(shù)中最核心的一環(huán)。為了讓鉆井液在鉆井作業(yè)中發(fā)揮最優(yōu)性能，最大程度適應(yīng)鉆井作業(yè)中復(fù)雜多變的經(jīng)驗特點，根據(jù)水平井與大斜度井鉆鉆井技術(shù)要求，建議優(yōu)選有以下類型特點的鉆井液體系：井眼清洗性能優(yōu)、耐用時間長；潤滑性能優(yōu)、耐用時間長；抑制性能強，可適應(yīng)多種環(huán)境；泥漿密度范圍可控，數(shù)值小；油氣層保護效果好；濾失性能較好。

目前，最常用的鉆井液體系有油基泥漿或（油包水乳化體系）、聚合物泥漿、驅(qū)替槳、顆粒鹽體系，筆者在工作實踐經(jīng)驗中發(fā)現(xiàn)，這幾大鉆井液體系各有優(yōu)缺點，選用時不一定局限于這些體系，可考慮近年來不斷涌現(xiàn)的改進版鉆井液及其相關(guān)組合體系。

（2）提高鉆井液的封堵能力 在水平井和大斜度井鉆井工程作業(yè)過程中，鉆井液的封堵能力是決定工程成效與工程質(zhì)量的關(guān)鍵一環(huán)。然而，油頁巖裂縫常常深入鉆井過程中無法避免的濾液，鉆井工程施工難度就會隨之加大，影響工程進度。

因此，想要水平井和大斜度井鉆井技術(shù)，就必須從鉆井液的封堵能力上下功夫。足夠強的封堵能力可以減緩液柱壓力，幫助有效支撐井壁，從而在最大程度上降低濾液滲透油頁巖縫隙的可能性， 確保鉆井作業(yè)的順利進行。因此，只有鉆井液實現(xiàn)有效封堵，鉆井液的液柱壓力才能有效的作用在井壁上，從而成功地發(fā)揮鉆井液液柱壓力，加強對井壁的支撐作用。這一技術(shù)可以幫助大斜度井鉆井工程作業(yè)大大提升作業(yè)成效。

（3）強化地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)的應(yīng)用 為了更好地進行水平井和大斜度井鉆井工程作業(yè)，工程師需提前建立地質(zhì)導(dǎo)向模型，模型建立完成后才可以開始定向作業(yè)。地質(zhì)導(dǎo)向模型可以幫助強化地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)提高儲層鉆遇率，提升油基鉆井液封堵能力，強化鉆井液對頁巖的抑制能力，提升井眼穩(wěn)定性。由于勘探情況復(fù)雜，若在開采過程中遇到鉆遇井漏，還可以采用隨鉆堵漏劑鉆井液，減少隨鉆堵漏時間。做好鉆井液性能的維護處理有助于有效強化地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)的應(yīng)用，加強固控措施。

（4）提高鉆井液密度 在油井開采過程中，鉆井液中黏土含量與開采效率息息相關(guān)，這就要求施工人員在工程作業(yè)過程中做好鉆井液固相凈化，提高鉆井液密度，確保鉆井液中黏土的含量控制在一個良好的范圍內(nèi)，盡量達到鉆井標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)油頁巖強度降至低值，鉆井過程作業(yè)中鉆井液的密度失去控制，巖層易受鉆井液濾液浸泡，從而降低鉆井液強度，坍塌事故出現(xiàn)的可能性會大大提高。當(dāng)鉆井液密度偏小時，易造成應(yīng)力釋放的情況，導(dǎo)致鉆井受力不均，嚴重時還有可能造成油頁巖沿節(jié)理和裂縫崩裂、甚至坍塌的后果。因此，提高鉆井液密度、增強上部地層井眼承壓能力是水平井和大斜度井鉆井技術(shù)的關(guān)鍵。

3 結(jié)語

總體而言，由于水平井和大斜度井鉆井技術(shù)資深的特點，在技術(shù)應(yīng)用方面應(yīng)充分考慮到相關(guān)設(shè)備升級換代、復(fù)雜環(huán)境及時適應(yīng)、高尖技術(shù)及時學(xué)習(xí)，采取相應(yīng)的措施，確保井眼清晰、井眼軌跡光滑。同時，工程施工人員還應(yīng)加強異常情況監(jiān)測、判斷，及時采取處理措施，提升工程成效，確保石油勘探工作順利高效完成。

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