淺談鉆井新技術的應用

田鋒 李文 王美冬 劉青松

摘要：隨著石油工業的快速發展，實際勘探開發對各種鉆井技術的要求也越來越高。鉆井技術開始不斷向著自動化和智能化的方向發展，大量新型的自動化智能化鉆井技術開始不斷的涌現出來，并被廣泛的應用于各種作業現場。本文就連續油管鉆井新技術的應用推廣作簡要介紹。

關鍵詞：鉆井技術；工業；應用

引言：

當前，我國東部油氣資源的勘探面臨著深層地質結構復雜、壓力層眾多、井下溫度高等難題；在西北部地區，面臨著深井超深井鉆探、地質構造坡度大等難題；在南部海域地區，面臨著缺乏資料、超長段鹽層下的勘探等難題。東部老區由于進入開發中后期，邊際油藏、油層薄及特殊巖性油藏和低滲透油藏開發成為主攻方向；西部新區則要求降低成本、提高開發效益的。由此可見鉆井工程新技術的應用舉足輕重，必須在關鍵技術上尋求突破。

眾所周知，深井或者是超深井的鉆井工作是一項相當復雜的一個系統工程。這個工作要求具備先進、科學的理論知識，還要求一流的技術、高素質作業人員，先進裝備等。最重要的是需要一個專業的管理團隊隨時提供技術保障。因此鉆井技術水平高低直接反映出一個國家科技的發展水平高低。

一、鉆井新技術的發展和應用

隨著深井鉆井技術的不斷更新和發展，在本世紀的九十年代以來，我國的油氣企業和有關科研機構都對我國的油氣勘探及開采工作以及復雜地理條件下的深井和超深井的鉆井技術進行了深入研究。極大地提高了我國的深井超深井的鉆井技術。

1.1對鉆井的地質因素進行評估的技術。

現在鉆井地質因素的評估技術已經開始全面使用。人們可以充分的利用之前的地震資料來評估地層層系壓力等參數。該技術適用于各種復雜地質條件下的測井，具有高時效性、高自動化、高地質計算精度等優點。所以應該大力推廣這種技術。

1.2深井鉆井技術的防斜和快打的技術。

因為地形的陡峭和結構等不同，各種復雜的環境因素都會影響鉆井技術的應用，所以很容易造成井斜的問題。然而傳統靜力學的防斜做法通常都會以減緩鉆井速度的方式來抑制井斜的發生概率。但是這個方法實際上適得其反。在傳統動力學的防斜理論之上，創新開發了防斜和快打的技術，同時發展了鉆壓防斜技術，為我國的超深井鉆井技術錦上添花。

二、連續油管鉆井技術的介紹

2.1連續油管鉆井工藝。

連續油管鉆井技術的主要工藝是小井眼鉆井、多側向鉆井、短半徑鉆井等技術。稠油油藏的特殊性，決定了水平井是大幅提高產量的重要方式。同時，由于稠油油藏邊底發育，采用連續油管鉆井技術不僅可以有效防止邊水和底水竄出，更有利于提高單井產量和采收率。

2.2連續油管鉆井的主要優勢。

連續油管鉆井，便于進行短半徑、小井眼、欠平衡鉆井，以利于解決以下在勘探開發中的一些特殊問題。①對于低壓易漏失層的鉆探，可以安全方便的進行負壓鉆井，提高鉆探成功率；②對于水敏易塌地層的鉆探，連續油管鉆井可以采用氮氣鉆井、油基洗井液鉆井等方法，為泥頁巖、石膏鹽層和煤層等水敏易塌地層鉆井提供安全可靠的鉆井手段；③對于已下小套管的老井，在進行加深鉆井。因鉆具規格的限制，常規鉆井的難度很大，但利用連續油管鉆井技術進行加深鉆井則非常方便；④上部地層復雜的情況下，采用常規鉆井技術鉆水平井，成本高、風險大、工藝復雜；利用連續油管鉆井技術的短半徑、小井眼可以有效的避開上部復雜地層，實現從油層進入油層，減小風險，降低成本。

2.3連續油管鉆井設備。

連續油管鉆井主要設備包括各種井下工具儀器、連續油管裝置、和循環處理裝置三類。2.3.1井下工具儀器：

連續油管鉆井井下工具儀器主要包括：①鉆頭：主要用金剛石鉆頭，包括 PDC 鉆頭，TSD 鉆頭及天然金剛鉆頭，很少使用牙輪鉆頭。有時為了擴大井眼，使用井下擴眼器；②馬達：給鉆頭提供旋轉扭矩，為了便于增斜和順利通過短半徑曲率段，井下馬達制造成外徑小、長度短、扭矩大、能彎曲（單彎、雙彎和絞鏈式）的容積式馬達。美國 Drelex 公司井下動力馬達，具有氣液兩種介質驅動方式，使用方便，性能優越；③隨鉆測量儀。是隨馬達下入井中邊鉆進邊進行井眼傾斜角和方位角測量的儀器。近年來又出現了隨鉆地震監測技術（SWD），邊鉆進邊進行地震測量。隨鉆測井（LWD），隨著鉆進的同時，隨鉆提供地質參數和鉆井工程參數；④推進器。是給鉆頭加壓的液壓工具，由于連續油管重量輕，剛度小，不能用其給鉆頭施加鉆壓，通常用專門的井下推進器進行加壓鉆進；⑤引斜器。是從直井開始在套管內引斜側鉆開窗的工具，其類型很多，有液壓座封，液力座封和火藥爆炸座封等多種形式，應用較為廣泛的是液壓座封式。

2.3.2連續油管裝置：

主要包括連續油管、注入頭、操作控制裝置和井口防噴裝置四部分。組裝方式主要為兩種，一種是四部分組裝于一臺車上，稱為連續油管車；另一種采用撬裝方式。①直接從國外進口連續油管，作為連續油管作業機配套部件；②從國內外找合作廠家生產連續油管。連續油管裝在專用的絞盤上，其規格型號較多，油管的規格尺寸越大，最小彎曲半徑也就越大。

2.3.3循環處理裝置：

連續油管鉆井循環處理裝置與普通鉆井的區別很大，其特點①由于連續油管所鉆井眼小，應用排量小；鉆井液用量少，整個系統比較輕便，大大節約了井場征地面積；②密閉，為了保證油基鉆井液、泡沫鉆井液和欠平衡鉆井安全，在分離脫氣前的循環系統部分是密閉的；③脫氣，連續油管常采用欠平衡鉆井，鉆井液返出后，含有油氣或循環氣，為了保證安全，不但要除砂，而且要脫氣一般要配除砂器和分離器進行除砂和脫氣。

結語：

鉆井新技術的推廣及應用必將大大的提高鉆井效率，實現經濟效益和社會效益雙豐收。但在具體應用中，必須在引進、消化、吸收的基礎上，強化創新能力，發展領先世界的科學先進的核心技術，這既是參與市場競爭、壯大發展實力的需要，也是促進石油工程技術邁入全新發展階段的需要。

參考文獻

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（作者單位：中國石油集團渤海鉆探工程有限公司第三鉆井工程分公司）