水平井鉆井技術應用現狀及發展分析

姚雪冰

摘 要：石油資源是現代工業發展和經濟的重要命脈，隨著我國經濟的快速發展，對于石油的需求也在不斷地增加。據相關數據表明，我國每年進口的油氣資源量占據到我國油氣資源需要總量的近7成左右，巨大的需求缺口加大了國內油氣資源開采的壓力。相較于陸上油氣資源的開采，我國海域廣闊有著豐富的資源，做好海洋油氣資源的開發是現今乃至今后一段時間我國油氣資源開發的重點。海洋油氣資源的開采面臨著各種因素的影響，復雜的地質、海上環境等因素對于海洋油氣資源的開采方式提出了更高的要求。以水平井為例，其是一種在現今海洋油氣資源開采中應用較多也是技術要求較高的一項海洋油氣資源開采技術。文章在分析水平井鉆井技術在海洋油氣資源開采應用中所面臨的技術瓶頸的基礎上分析其應用現狀并對水平井的應用發展前景進行了分析闡述。

關鍵詞：海洋油氣資源；水平井；技術；發展；應用

前言

水平井鉆井技術是二十世紀90年代所出現的一種新型的油氣資源開采技術。隨著這項技術的推廣及應用我國各油田都將這一技術應用于油氣資源開采，通過技術引進、消化吸收、技術創新這一發展思路使得水平井油氣資源開采技術在我國的應用不斷擴大并取得了良好的應用效果。水平井鉆井技術在油氣資源的開采中具有良好的使用性和先進行，通過在油氣資源開采中應用水平井鉆井技術能夠實現油藏地質研究和鉆完井技術、油氣資源采油作業技術之間的有機結合，通過使用水平井鉆井技術能夠極大地推升油氣資源的開采效率。

1 水平井鉆井技術的應用和發展現狀分析

水平井鉆井技術最早被應用于對低滲透裂縫性地層橫穿裂縫和地下氣頂等油氣田的開發作業，并取得了較好的開采效果。隨著技術的不斷進步及水平井鉆井技術應用的推廣水平井鉆井技術在油氣資源的開采中獲得了良好的發展。隨著在油氣資源開采中水平井鉆井技術應用成本的降低，水平井鉆井技術已經成為了一種在裂縫性碳酸鹽巖、頁巖等地質中應用較多的一種常規開采技術，通過使用水平井鉆井技術使得油氣資源的開發獲得了良好的效果。水平井鉆井技術能夠應用于平原陸地、海洋等多種不同的領域，其應用范圍能夠涵蓋油田各種類型的油氣藏。尤其是在新世紀以來，水平井鉆井工具產生了革命性的變革，隨著新型定向井鉆具組合的出現，從而使得水平井鉆井的過程中鉆井速度大為提升，水平井鉆井過程中的造斜、穩斜、糾方位等的關鍵技術能夠一次性的完成，尤其是新型單彎螺桿、尺寸穩定器的出現從而使得鉆井過程中滑動鉆井能給與旋轉鉆井方式相結合，從而發揮出導向鉆井的重要作用。現今，隨著新技術不斷應用于水平井鉆井技術中，使得水平井鉆井技術獲得了新的發展，水平井鉆井技術的應用從單一的應用向著多方集成系統的方向發展，積極提高油氣資源鉆采的成功率和水平井鉆井技術應用過程中的經濟效益，現今的水平井鉆井技術在應用的過程中是一種集技術、設備以及工藝發展為一體的工業集成化作業體系，并通過與自動化、信息化技術相結合以使得水平井鉆井技術的智能化、信息化不斷提升，使之能夠使得水平井鉆井技術在油氣資源的開采中發揮出更好的效果。現今，水平井已經發展出了深層水平井、側鉆水平井、對接聯通水平井、超薄油藏水平井、淺層大位移水平井、分支水平井等多種不同的類型，且水平井的應用規模和應用范圍在不斷的擴大，新技術、新工藝的應用會將水平井鉆井技術應用到一個新的階段。

2 水平井鉆井技術在油氣資源鉆采的發展應用中所存在的技術瓶頸

水平井鉆井技術是一種在油氣資源開采中應用較多也是較為廣泛的一種技術，盡管水平井鉆井技術能夠取得較為良好的應用效果，但是任何一種技術在應用的過程中始終會存在和一定的應用局限性，這一局限性被稱之為技術瓶頸。水平井鉆井技術自發展應用至今經過不斷的發展完善水平井鉆井技術已經能夠較為良好的應用于油氣資源的開采中，但是在水平井鉆井技術的應用過程中也存在著諸多的影響因素影響水平井鉆井技術的應用效果：（1）在水平井鉆井技術的應用過程中，對于油氣資源的水平井開采是按照由遠到近的分支井眼施工順序進行施工，在施工時管柱重新進入主井眼的難度極大，從而為水平井的施工帶來不小的困難。（2）在水平井施工時，由于水平井的水平分支段窗體設計較窄，因此對于水平井軌跡的控制難度較大，水平井對于水平段軌跡的控制精度較低。（3）在水平井的水平段分支側鉆點處施工時，當周邊的巖性可鉆性較差時將會導致懸空側鉆的難度變大。水平井鉆井時機械鉆井速度較小、定向鉆井進度慢等。

現今在水平井鉆井技術應用的過程中也存在著諸多的問題，水平井鉆井技術是一項復雜的系統性的工程，在水平井鉆井技術的應用過程中需要一支專業化的鉆井隊伍。但是在水平井鉆井過程中一些鉆井人員技術實力不夠將會對水平井鉆井質量造成一定的影響。加之一些油井中所使用的設備存在老化、陳舊的問題從而對水平井的鉆井造成較大的影響。在鉆井的過程中需要有與水平鉆井相匹配的設備和相關工藝。在水平井鉆井過程中，由于井下地質情況復雜需要對水平井鉆井進行優化設計和井眼軌道的控制，而上述情況對于水平井鉆井技術的應用提出了更高的要求。

3 水平井鉆井工藝技術的發展方向

科學技術的進步推動著水平井鉆井在各油田中的應用，隨著水平井鉆井技術的不斷進步，水平井鉆井技術已經逐漸成為了各油田中所應用的重要的技術手段，其應用范圍逐漸由傳統的領域中拓展到探測評價、油氣藏的勘探開發等的方面。現今隨著長期以來對于油氣藏的不斷開采，致使油氣資源逐漸的枯竭，現今對于油氣藏勘探的主要目標多瞄準在對老油區的勘探開發，致使油氣勘探的難度不斷增加，在這一情況下應用水平井鉆井技術要求其能夠應用于薄差層。在未來水平井鉆井技術的發展中為了使其能夠發揮出更好的效果，應當積極做好對于水平井井眼軌跡控制精度的研究，使得水平鉆鉆頭能夠在油氣層中進行任意的延伸，從而提高水平井鉆井的鉆遇率，積極發展MWD、LWD測量技術以及地質導向、旋轉導向等技術，提高水平井鉆井井眼軌跡的控制精度。此外，提高水平井鉆井速度是水平井鉆井技術的另一個重要的發展方向，根據現有的技術，要實現水平井鉆井速度的提升需要積極做好對于先進配套鉆井工具和設備的研發，比如說：PDC鉆頭、熱穩定聚晶金剛石鉆頭、高性能馬達等的技術。現今的水平井鉆井的應用日趨多元化，通過做好水平井鉆井鉆井速度的研究，提高水平井鉆井效率，從而實現水平井鉆井成本的降低和泄油面積的增加，實現水平井鉆井單井產量和油田采收率提高的目的。隨著電子信息化技術在水平井鉆井技術中的應用，將使得水平井鉆井技術日趨智能化，這些設備包含有：旋轉導向鉆井系統和自動垂直鉆井系統等。加之做好對于鉆井液的研究開發，使得水平井鉆井液、完井液體系向低密度鉆井液和氣體鉆井的方向進行轉化，這些應用于水平井鉆井的新型的鉆井液將會使得水平井鉆井后的油氣層獲得更多的保護。人工智能專家系統、旋轉導向系統和智能完井工藝的應用將會使得水平井鉆井更為智能化，提高水平井的采收效率。

4 結束語

水平井鉆井技術經過多年的應用發展已經逐漸成熟。為提高水平井鉆井的應用效率在水平井鉆井的應用過程中應當加強對于水平井鉆井的技術研發投入，不斷完善水平井鉆井技術，使得水平井鉆井技術能夠突破技術發展瓶頸，滿足油田勘探開發的需求。

參考文獻

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