王忠偉
(中石化中原石油工程有限公司鉆井二公司,河南濮陽 457100)
國內外水平井鉆井技術及發展方向
王忠偉
(中石化中原石油工程有限公司鉆井二公司,河南濮陽 457100)
為了滿足油田開發后期的需要,需鉆探更多的水平井,提高剩余油的開采效率。研究國內外水平井的鉆井技術及發展方向,有利于研究水平井鉆探的技術措施,提高水平井鉆井的標準,滿足油田開發的需要。
水平井;鉆井技術;發展方向
國外的水平井鉆探開始于20世紀30年代,最近幾年水平井鉆井技術發展的比較完善,具有配套的鉆具組合。應用水平井鉆探優化設計技術措施、井眼軌跡控制技術、防止油層污染的鉆井液技術結合起來,越來越多的水平井鉆井工藝技術的研究成果,被應用于鉆井施工現場,不斷提高水平井鉆井的效率。
國外水平井鉆井技術在專用工具的使用方面,應用了大扭矩、低轉速的多級馬達,可控穩定器,水力加壓器以及高效PDC鉆頭等,應用連續油管鉆探水平井,減少起下鉆的次數,節約石油鉆探的時間,縮短鉆井周期,相應地提高了機械鉆速,降低石油鉆井的成本,有利于油田開發的順利實施。
國外水平井鉆井使用的儀器方面,應用了隨鉆的測量儀表,能夠測量井斜及方位角,同時能夠測量鉆頭處的鉆壓、扭矩等鉆井施工參數。對地層實施自然伽馬測井、密度測井及電阻率測井等測井技術措施,得到地層的物性參數,已經發展了隨鉆測量和隨鉆地震技術。在石油鉆探的同時,對井筒的數據進行測量,有效地解決儲層的地質分析問題。國外對水平井的完井方法包括裸眼完井法、襯管完井法、礫石充填完井法等多種油井完成方法,設法使油層與井底溝通起來,形成油氣流的通道,最大限度地提高了油氣井的產能。國外水平井的鉆探打破了多項的記錄,2001年在委內瑞拉打破了鉆井速度記錄,挪威的國家石油公司打破了旋轉導向鉆井進尺的記錄。
國外水平井鉆井技術的發展方向是向著綜合應用的方向發展,將水平井的鉆井技術措施,進行升級改造,研究小井眼水平井的鉆井技術、橫向分支水平井的鉆井技術、大位移水平井的鉆井技術,不斷進行現場鉆探的實踐和改進,滿足不同區域水平井鉆井的技術要求,鉆探出優質的水平井。
應用欠平衡鉆井技術措施,保持井筒的欠平衡條件,避免鉆井液對儲層的污染,欠平衡鉆井技術措施,屬于一項新的石油鉆井技術措施。經過水平井鉆井現場的實驗,取得較好的效果。與應用常規鉆井液進行鉆井進行對比,節約了大量的成本,達到降低石油鉆探成本的目標。
我國的水平井鉆井技術的發展比較早,在20世紀60年代中期已經鉆探了水平井。國內以塔里木油田和勝利油田為代表,鉆探了更多的水平井,滿足油田開發的需要。國內有為水平井鉆井提供服務的各種儀器和設備,基本上能夠滿足水平井鉆探的需要;但是目前的隨鉆測井儀器和地震儀器需要進口。我國的水平井鉆井技術與國際先進技術對比,還存在一定的差距,需要不斷引進國外的先進鉆井技術措施,解決水平井鉆探的實際問題。
國內的水平井鉆井技術與國際對比,存在著一定的差異性。我國水平井鉆井的配套工藝性差,對水平井的安全鉆探、井眼軌跡的控制等研究的不夠完善,影響到水平井的應用效果。我國缺乏專業技術人員,同時缺乏鉆探水平井的專業隊伍,鉆井設備不配套,鉆井儀器不完善,鉆井方法不先進,各種因素導致水平井鉆井的質量很難達到更高的標準。
目前我國水平井鉆井已經成功鉆探了階梯水平井、多目標水平井、最深的中半徑水平井和側鉆水平井,滿足油田開發后期薄差油層油流開采的需要;但是我國的水平井鉆探存在著許多的問題,主要體現在各種油藏的工藝類型不配套,工具、儀器不配套,給鉆探水平井帶來更大的難度。繞障、防碰技術不過關,出現許多的問題。油井完成的方法比較單一,給后續水平井的維護帶來更大的難題。石油鉆井設備陳舊,維修保養需要的時間長,影響到水平井鉆探的速度,能夠提高機械鉆速的方法比較少,很難在現有的條件下,提高機械鉆速,鉆探出更多優質的水平井。
我國水平井鉆井的發展方向,為了更好地開發低滲透、裂縫性的油氣藏,實施水平井的鉆井施工,對水平井的壓裂改造技術措施的應用,提高低滲透油藏的開發效果。對于非常規天然氣——頁巖氣的開發,以水平井為主,能夠獲得更高的產量,滿足清潔能源的需要。
不斷研究水平井裂縫的配制技術措施,實施水平井的分段壓裂技術措施,對水平井分段壓裂管柱和工具進行研究,實施水平井壓裂施工測試和診斷技術措施,不斷提高水平井處理裂縫性油氣藏的水平,達到最佳的鉆探和開發的效果。
國內水平井鉆井的工藝技術還不十分完善,配套的技術措施不健全,導致水平井鉆井施工的難度系數增加。施工現場的經驗少,需要進一步完善和積累水平井鉆井的經驗,更好地應用地質導向以及旋轉導向的鉆井技術措施,更好地鉆探水平井,滿足油田開發后期的需要。研究水平井的多級分段壓裂技術措施,最大限度地開發水平井,開采出更多的剩余油氣,使油氣田開發后期的產能得到提高。
通過對國內外水平井鉆井技術及發展方向的研究,以及對水平井鉆井工藝技術措施的優化,更好地完成水平井鉆探的任務,滿足油田開發不同時期的需要。分別對國外和國內的水平井鉆井工藝技術措施進行分析和對比,優化水平井鉆井工藝,結合我國的實際情況,推動水平井鉆井技術的進步,大大降低石油鉆井成本,不斷提高水平井鉆井的經濟效益。
[1] 宋張杰.油田水平井鉆井技術現狀與發展趨勢[J].工程技術:引文版,2016,(9).
Drilling Technology and Development Direction of Horizontal Wells at Home and Abroad
Wang Zhong-wei
In order to meet the needs of the late oil field development,more horizontal wells are drilled to improve the efficiency of remaining oil.It is helpful to study the drilling technology of horizontal well drilling and improve the standard of horizontal well drilling to meet the needs of oil field development.
horizontal well;drilling technology;development direction
TE243
A
1003–6490(2017)10–0237–01
2017–07–10
王忠偉(1977—),男,河南濮陽人,助理工程師,主要從事鉆井工作。