水平井鉆井工程技術研究

郭林忠

（中石化中原油田工程有限公司鉆井三公司，河南開封 475300)

水平井鉆井工程技術研究

郭林忠

（中石化中原油田工程有限公司鉆井三公司，河南開封 475300)

油田開發后期，剩余油的分布大部分在薄差油層中，水平井的鉆探解決了剩余油的開采問題。因此，有必要研究水平井鉆井工程技術措施，優化水平井鉆井工藝技術，采取欠平衡鉆井等新工藝技術措施，鉆探出更多的優質的水平井，滿足油田開發的需要。

水平井；鉆井工程；技術研究

隨著油田開發后期的到來，水平井的鉆探施工任務越來越多，需要研究水平井鉆井工藝技術措施，優化水平井鉆井的方法，提高水平井鉆探的效率，保證水平井鉆井施工的質量，滿足油田生產的需要。

1 水平井鉆探概述

水平井的鉆井施工比常規井鉆探復雜許多，不僅需要鉆探直井段，也需要鉆探造斜井段、穩斜井段和水平井段，給石油鉆探增加了難度。在水平井鉆探過程中，及時控制和調整井眼軌跡，應用高新技術措施，防止井眼軌跡的偏斜，才能達到設計的井眼軌跡標準。

水平井的鉆探施工，優化鉆具的組合形式，不同的井段優選不同的鉆具組合形式，使其達到設計的井眼軌跡，不斷提高機械鉆速，避免由于鉆具組合的不合理，而影響到井眼軌跡的質量。尤其針對水平井段的鉆井施工，選擇小直徑的鉆頭，才能達到預期的效果。

應用地質導向鉆井技術措施和地震測量技術措施，解決水平井各個井段鉆探的技術問題。優化水平井鉆井過程中使用的鉆井液體系，采取防塌防漏的鉆井液體系，使其滿足不同井段鉆井的需要。在水平井鉆井施工前，對鉆井液進行預處理，加入降濾失劑、防塌劑等化學藥劑，使鉆井液性能穩定，滿足水平井鉆探施工的需要。

2 水平井鉆井工程技術措施

為了達到水平井鉆探施工的質量，在進行水平井鉆井施工過程中，優化設計水平井鉆井工程技術措施，不斷提高水平井鉆探的效率。實施水平井的鉆井施工，必須考慮工具的造斜能力，設計可行的軌跡剖面，及時調整螺桿鉆具的規格，使其滿足不同井段鉆探施工的需要。

2.1 優化選擇井位及鉆井剖面

可以依據油層的地質情況，優選井位，也可以根據工程技術狀況進行選井。通過對鉆井、完井能力的評價，選擇合適的井位，才能減少鉆井施工過程中的危險因素，縮短水平井鉆探的周期，提高水平井鉆探的效率。

鉆井剖面的優化選擇，是滿足地質構造的前提條件下，在現有工藝技術及鉆井設備的情況下，能夠達到安全施工的狀態，而進行安全平穩地鉆探，實現水平井鉆探的目標。堅持鉆井軌跡光滑，曲線距離最短，剖面控制合理，減少故障的發生率，降低鉆具的磨損，減少鉆井施工的故障率，提高石油鉆探的效率。

2.2 井身結構優化

水平井的井身結構，依據不同井段鉆井施工的需要，下入各級套管，并注水泥固井，給固井施工帶來一定的難度。對于側鉆水平井的井身結構控制嚴格，優選尾管完成的方式，而水平井段采取的是篩管完井的方式，防止油井出砂帶來的危害。

水平井的井身結構設計，依據不同井段鉆井施工的實際情況進行調整，如果遇到高壓的油氣水層，可以下入技術套管，然后進行固井施工，使其滿足井筒質量的要求。而水平井段的油層套管的質量要求最高，必須滿足水平井段的技術要求，才能保證水平井的連續生產過程。

2.3 井眼軌跡控制技術措施

由于水平井的特殊性，應完善水平井鉆井施工過程中的井眼軌跡控制，使其達到設計的井眼軌跡，鉆探出優質的水平井筒。需要按照地質條件的變化，合理控制井眼軌跡，需要高精度的控制，才能更好地完成水平井的鉆探施工任務。

直井段的鉆探避免發生更大的斜度，合理控制井斜角，雖然直井段的鉆探施工難度系數低，但是也需要精心設計，提高直井段的鉆探施工質量，保證后續鉆探施工的順利進行。將直井段打直，才能進行造斜井段的施工。對于造斜井段的鉆探，需要優化鉆具的組合形式，優化設計鉆井施工參數，鉆探出符合設計要求的井眼軌跡。最終精確鉆探水平井段，依據隨鉆測井的地質參數，確定水平井段的鉆探施工參數，鉆探出合格的水平井段，優化地質導向鉆井技術措施，更多地應用現代化的鉆探技術措施，鉆探出高質量的水平井段，使整個水平井的鉆探達到更高的標準。

2.4 水平井鉆井工藝技術優化

在進行水平井鉆井施工過程中，通過優選鉆井工藝技術措施，提高機械鉆速，降低對儲層的危害，提高水平井鉆探的效率。如氣體鉆井技術措施、欠平衡鉆井技術措施的應用。比平衡鉆井技術優越很多，利用壓井液進行壓井，會給水平井段帶來污染，影響到水平井的產能。而欠平衡鉆井技術措施的應用，保持井筒的欠平衡狀態，井筒液柱的壓力略低于油層的壓力，對油層沒有任何傷害。需要采取井控技術措施，利用井控設備和設施，如井控井口防噴器的應用，有效地防止了井噴及井噴失控事故的發生。

3 結論

通過對水平井鉆井工程技術的研究，鉆探出高質量的水平井，滿足油田開發后期的薄差油層開采需要。優化設計水平井鉆井工程技術措施，采取井眼軌跡控制技術、地質導向技術、隨鉆測井技術措施，合理設計和解決水平井鉆探的技術問題，鉆探出更多的優質的水平井，滿足油田開發后期的生產需要。

今后水平井鉆探的趨勢是應用高效的PDC鉆頭，結合地

質導向鉆井技術措施，優化螺桿鉆具的組合形式，開發高新鉆井技術措施，鉆探高質量的水平井，開采出更多薄差油層的油流，不斷提高油田的生產能力。

[1] 鄒強.長水平段水平井鉆井技術難點分析及對策分析[J].工業，2016（6）：221.

Research on Horizontal Well Drilling Engineering Technology

Guo Lin-zhong

In the later stage of oilfield development，the distribution of residual oil is mostly in the poor oil reservoir，and the drilling of horizontal wells solves the problem of remaining oil.Therefore，it is necessary to study the horizontal well drilling engineering technical measures，optimize the horizontal well drilling technology，take underbalanced drilling and other new technical measures，drilling more high-quality horizontal wells to meet the needs of oil field development.

horizontal well；drilling engineering；technology research

TE24

B

1003–6490（2017）11–0258–02

2017–09–08

郭林忠（1969—），男，河南開封人，工程師，主要從事石油鉆井工作。