水平井鉆井技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展分析

姚雪冰

摘 要：石油資源是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)的重要命脈，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)于石油的需求也在不斷地增加。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)表明，我國(guó)每年進(jìn)口的油氣資源量占據(jù)到我國(guó)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(guó)內(nèi)油氣資源開采的壓力。相較于陸上油氣資源的開采，我國(guó)海域廣闊有著豐富的資源，做好海洋油氣資源的開發(fā)是現(xiàn)今乃至今后一段時(shí)間我國(guó)油氣資源開發(fā)的重點(diǎn)。海洋油氣資源的開采面臨著各種因素的影響，復(fù)雜的地質(zhì)、海上環(huán)境等因素對(duì)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(xiàn)今海洋油氣資源開采中應(yīng)用較多也是技術(shù)要求較高的一項(xiàng)海洋油氣資源開采技術(shù)。文章在分析水平井鉆井技術(shù)在海洋油氣資源開采應(yīng)用中所面臨的技術(shù)瓶頸的基礎(chǔ)上分析其應(yīng)用現(xiàn)狀并對(duì)水平井的應(yīng)用發(fā)展前景進(jìn)行了分析闡述。

關(guān)鍵詞：海洋油氣資源；水平井；技術(shù)；發(fā)展；應(yīng)用

前言

水平井鉆井技術(shù)是二十世紀(jì)90年代所出現(xiàn)的一種新型的油氣資源開采技術(shù)。隨著這項(xiàng)技術(shù)的推廣及應(yīng)用我國(guó)各油田都將這一技術(shù)應(yīng)用于油氣資源開采，通過技術(shù)引進(jìn)、消化吸收、技術(shù)創(chuàng)新這一發(fā)展思路使得水平井油氣資源開采技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用不斷擴(kuò)大并取得了良好的應(yīng)用效果。水平井鉆井技術(shù)在油氣資源的開采中具有良好的使用性和先進(jìn)行，通過在油氣資源開采中應(yīng)用水平井鉆井技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)油藏地質(zhì)研究和鉆完井技術(shù)、油氣資源采油作業(yè)技術(shù)之間的有機(jī)結(jié)合，通過使用水平井鉆井技術(shù)能夠極大地推升油氣資源的開采效率。

1 水平井鉆井技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展現(xiàn)狀分析

水平井鉆井技術(shù)最早被應(yīng)用于對(duì)低滲透裂縫性地層橫穿裂縫和地下氣頂?shù)扔蜌馓锏拈_發(fā)作業(yè)，并取得了較好的開采效果。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步及水平井鉆井技術(shù)應(yīng)用的推廣水平井鉆井技術(shù)在油氣資源的開采中獲得了良好的發(fā)展。隨著在油氣資源開采中水平井鉆井技術(shù)應(yīng)用成本的降低，水平井鉆井技術(shù)已經(jīng)成為了一種在裂縫性碳酸鹽巖、頁(yè)巖等地質(zhì)中應(yīng)用較多的一種常規(guī)開采技術(shù)，通過使用水平井鉆井技術(shù)使得油氣資源的開發(fā)獲得了良好的效果。水平井鉆井技術(shù)能夠應(yīng)用于平原陸地、海洋等多種不同的領(lǐng)域，其應(yīng)用范圍能夠涵蓋油田各種類型的油氣藏。尤其是在新世紀(jì)以來(lái)，水平井鉆井工具產(chǎn)生了革命性的變革，隨著新型定向井鉆具組合的出現(xiàn)，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(wěn)斜、糾方位等的關(guān)鍵技術(shù)能夠一次性的完成，尤其是新型單彎螺桿、尺寸穩(wěn)定器的出現(xiàn)從而使得鉆井過程中滑動(dòng)鉆井能給與旋轉(zhuǎn)鉆井方式相結(jié)合，從而發(fā)揮出導(dǎo)向鉆井的重要作用。現(xiàn)今，隨著新技術(shù)不斷應(yīng)用于水平井鉆井技術(shù)中，使得水平井鉆井技術(shù)獲得了新的發(fā)展，水平井鉆井技術(shù)的應(yīng)用從單一的應(yīng)用向著多方集成系統(tǒng)的方向發(fā)展，積極提高油氣資源鉆采的成功率和水平井鉆井技術(shù)應(yīng)用過程中的經(jīng)濟(jì)效益，現(xiàn)今的水平井鉆井技術(shù)在應(yīng)用的過程中是一種集技術(shù)、設(shè)備以及工藝發(fā)展為一體的工業(yè)集成化作業(yè)體系，并通過與自動(dòng)化、信息化技術(shù)相結(jié)合以使得水平井鉆井技術(shù)的智能化、信息化不斷提升，使之能夠使得水平井鉆井技術(shù)在油氣資源的開采中發(fā)揮出更好的效果。現(xiàn)今，水平井已經(jīng)發(fā)展出了深層水平井、側(cè)鉆水平井、對(duì)接聯(lián)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(yīng)用規(guī)模和應(yīng)用范圍在不斷的擴(kuò)大，新技術(shù)、新工藝的應(yīng)用會(huì)將水平井鉆井技術(shù)應(yīng)用到一個(gè)新的階段。

2 水平井鉆井技術(shù)在油氣資源鉆采的發(fā)展應(yīng)用中所存在的技術(shù)瓶頸

水平井鉆井技術(shù)是一種在油氣資源開采中應(yīng)用較多也是較為廣泛的一種技術(shù)，盡管水平井鉆井技術(shù)能夠取得較為良好的應(yīng)用效果，但是任何一種技術(shù)在應(yīng)用的過程中始終會(huì)存在和一定的應(yīng)用局限性，這一局限性被稱之為技術(shù)瓶頸。水平井鉆井技術(shù)自發(fā)展應(yīng)用至今經(jīng)過不斷的發(fā)展完善水平井鉆井技術(shù)已經(jīng)能夠較為良好的應(yīng)用于油氣資源的開采中，但是在水平井鉆井技術(shù)的應(yīng)用過程中也存在著諸多的影響因素影響水平井鉆井技術(shù)的應(yīng)用效果：（1）在水平井鉆井技術(shù)的應(yīng)用過程中，對(duì)于油氣資源的水平井開采是按照由遠(yuǎn)到近的分支井眼施工順序進(jìn)行施工，在施工時(shí)管柱重新進(jìn)入主井眼的難度極大，從而為水平井的施工帶來(lái)不小的困難。（2）在水平井施工時(shí)，由于水平井的水平分支段窗體設(shè)計(jì)較窄，因此對(duì)于水平井軌跡的控制難度較大，水平井對(duì)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(cè)鉆點(diǎn)處施工時(shí)，當(dāng)周邊的巖性可鉆性較差時(shí)將會(huì)導(dǎo)致懸空側(cè)鉆的難度變大。水平井鉆井時(shí)機(jī)械鉆井速度較小、定向鉆井進(jìn)度慢等。

現(xiàn)今在水平井鉆井技術(shù)應(yīng)用的過程中也存在著諸多的問題，水平井鉆井技術(shù)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)性的工程，在水平井鉆井技術(shù)的應(yīng)用過程中需要一支專業(yè)化的鉆井隊(duì)伍。但是在水平井鉆井過程中一些鉆井人員技術(shù)實(shí)力不夠?qū)?huì)對(duì)水平井鉆井質(zhì)量造成一定的影響。加之一些油井中所使用的設(shè)備存在老化、陳舊的問題從而對(duì)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(shè)備和相關(guān)工藝。在水平井鉆井過程中，由于井下地質(zhì)情況復(fù)雜需要對(duì)水平井鉆井進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)和井眼軌道的控制，而上述情況對(duì)于水平井鉆井技術(shù)的應(yīng)用提出了更高的要求。

3 水平井鉆井工藝技術(shù)的發(fā)展方向

科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步推動(dòng)著水平井鉆井在各油田中的應(yīng)用，隨著水平井鉆井技術(shù)的不斷進(jìn)步，水平井鉆井技術(shù)已經(jīng)逐漸成為了各油田中所應(yīng)用的重要的技術(shù)手段，其應(yīng)用范圍逐漸由傳統(tǒng)的領(lǐng)域中拓展到探測(cè)評(píng)價(jià)、油氣藏的勘探開發(fā)等的方面。現(xiàn)今隨著長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)于油氣藏的不斷開采，致使油氣資源逐漸的枯竭，現(xiàn)今對(duì)于油氣藏勘探的主要目標(biāo)多瞄準(zhǔn)在對(duì)老油區(qū)的勘探開發(fā)，致使油氣勘探的難度不斷增加，在這一情況下應(yīng)用水平井鉆井技術(shù)要求其能夠應(yīng)用于薄差層。在未來(lái)水平井鉆井技術(shù)的發(fā)展中為了使其能夠發(fā)揮出更好的效果，應(yīng)當(dāng)積極做好對(duì)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(jìn)行任意的延伸，從而提高水平井鉆井的鉆遇率，積極發(fā)展MWD、LWD測(cè)量技術(shù)以及地質(zhì)導(dǎo)向、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向等技術(shù)，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(shù)的另一個(gè)重要的發(fā)展方向，根據(jù)現(xiàn)有的技術(shù)，要實(shí)現(xiàn)水平井鉆井速度的提升需要積極做好對(duì)于先進(jìn)配套鉆井工具和設(shè)備的研發(fā)，比如說(shuō)：PDC鉆頭、熱穩(wěn)定聚晶金剛石鉆頭、高性能馬達(dá)等的技術(shù)。現(xiàn)今的水平井鉆井的應(yīng)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(shí)現(xiàn)水平井鉆井成本的降低和泄油面積的增加，實(shí)現(xiàn)水平井鉆井單井產(chǎn)量和油田采收率提高的目的。隨著電子信息化技術(shù)在水平井鉆井技術(shù)中的應(yīng)用，將使得水平井鉆井技術(shù)日趨智能化，這些設(shè)備包含有：旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)和自動(dòng)垂直鉆井系統(tǒng)等。加之做好對(duì)于鉆井液的研究開發(fā)，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(jìn)行轉(zhuǎn)化，這些應(yīng)用于水平井鉆井的新型的鉆井液將會(huì)使得水平井鉆井后的油氣層獲得更多的保護(hù)。人工智能專家系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)和智能完井工藝的應(yīng)用將會(huì)使得水平井鉆井更為智能化，提高水平井的采收效率。

4 結(jié)束語(yǔ)

水平井鉆井技術(shù)經(jīng)過多年的應(yīng)用發(fā)展已經(jīng)逐漸成熟。為提高水平井鉆井的應(yīng)用效率在水平井鉆井的應(yīng)用過程中應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)于水平井鉆井的技術(shù)研發(fā)投入，不斷完善水平井鉆井技術(shù)，使得水平井鉆井技術(shù)能夠突破技術(shù)發(fā)展瓶頸，滿足油田勘探開發(fā)的需求。

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