石油開采過程中水平井鉆井技術的應用探析

曾永剛，蔣雙彥

（烏魯木齊泰迪安全技術有限公司，新疆 烏魯木齊 830000）

石油是不可再生資源，會隨著使用時間不斷減少[1]。石油的需求量伴隨著社會的發(fā)展進步不斷增大，石油資源面臨著日益短缺的狀況，根據當前社會的發(fā)展需要，石油開采不斷研發(fā)新技術，其中鉆井技術的發(fā)展對石油開采工作尤為重要，先進的鉆井技術可有效提高石油的勘探效率，提升油氣開采的質量。目前，水平井鉆井技術具有其顯著優(yōu)勢，但因其諸多問題不能廣泛應用于石油開采工作中，在我國的石油開采中的應用也比較受限。與此同時，地質因素也會對開展鉆井工作造成一定程度的影響。本文將有針對性的對其進行討論并提出建議。

1 水平井鉆井技術的概念及其優(yōu)勢分析

1.1 水平井鉆井技術的概念

水平井鉆井技術是指利用特殊的井底動力工具與隨鉆測量儀器，鉆成井斜角大于86°，并保持這一角度鉆進一定長度井段的一種定向鉆井技術[2]。在油氣田開發(fā)中,水平井可以增加目的層的長度，增大泄油面積，數(shù)倍地提高油氣產量。其中包括隨鉆測量技術、井眼軌跡控制技術、井壁穩(wěn)定技術、鉆井完井液技術等。從垂直井段轉變?yōu)樗骄蔚那拾霃皆叫。┕るy度就越大。

1.2 水平井鉆井技術的優(yōu)勢

水平井鉆井技術在鉆井技術中具有顯著優(yōu)勢，它是定向鉆井技術和直井鉆井技術兩者的結合技術，具有兩者的共同優(yōu)勢，且還具備其它鉆井技術不具備的優(yōu)勢。

1）在開發(fā)薄油藏油田時，可有效提高單井的油產量。水平井與直井和定向井相比較而言，可大大增加泄油面積，提高薄油層中的油產量，讓薄油層也具備應有的開采價值。

2）在開發(fā)低滲透油藏時，可提高采收率。

3）在開發(fā)重油稠油油藏時，水平井在擴大泄油面積之外還具有其它優(yōu)點，例如進行熱采時，有助于熱線的均勻推進。

4）在開發(fā)以垂直裂縫為主的油藏時，水平井鉆遇裂縫的機遇相較直井而言大很多。

5）在開發(fā)底水和氣頂活躍的油藏時，水平井可減緩水錐、氣錐的推進速度，延長油井的壽命。

6）有利于環(huán)境保護，一口水平井可替代幾口直井，減少鉆進過程中產生的大量排污量，避免多口直井開采帶來的環(huán)境污染[3]。

2 國內水平井鉆井技術的發(fā)展現(xiàn)狀

目前，水平井鉆井技術在我國備受重視，對該技術的相關研究越來越多，并且是針對不同類型、不同規(guī)模的油藏都進行了實踐應用探索，在未來必定還會有進一步的實踐研究，此技術為我國石油開采工作做出了巨大的貢獻。當前我國的油氣量開采處于不斷增長的態(tài)勢，在這個過程中，水平井鉆井技術得到了廣泛的應用，規(guī)模也從陸地擴展至海上[4]。根據我國當前石油開采應用情況分析，開采技術還處于相對落后的階段，對水平井技術的應用范圍較小。具體包括以下幾個方面：

1）水平井鉆井技術的應用大多集中于淺層區(qū)域，至于深層區(qū)域還未涉及。

2）水平井鉆井技術的應用大多受限于特殊的油藏，相對而言，大眾化的油氣田則并未得到推廣應用。

3）水平井鉆井技術大多應用于高層滲透油藏。

3 水平井鉆井技術存在的問題

就當前我國對水平井鉆井技術的應用現(xiàn)狀來分析，應用受限的因素主要來源于技術層面，具體存在的問題包括以下幾個方面：

1）地質因素。地質構造相當復雜，難以對每種地質都進行詳細了解，因此，地質是造成鉆井困難的因素之一，在石油開采過程中遇到復雜的地質構造會為使鉆井速度變慢。同時，在開采過程中一般是選用尺寸較大的井眼，這同樣會影響鉆井速度的提升[5]。

2）設備因素。目前我國開采工作中施工所使用的的設備鉆頭過于老舊了，在鉆井時經常出現(xiàn)設備故障，陷入鉆井停滯狀態(tài)。

3）穩(wěn)定因素。若井眼的彎曲程度較大，對于鉆柱的剛性要求就較高，而就我國目前使用的鉆柱而言，缺乏穩(wěn)定性，常在鉆井工作中出現(xiàn)鉆頭偏離正常軌跡的情況。

4）密度因素。鉆井工作不僅受鉆頭影響，與鉆柱的密度也有著緊密的聯(lián)系，密度越大在鉆井過程中所受阻力也越大。

5）井眼清理的重要性。一般鉆井操作人員都將目光放在鉆井的速度上，未能意識到及時對井眼進行清理的重要性，清理井眼有利于減小鉆柱的摩擦力。

6）泥漿因素。泥漿密度過大或過小都會妨礙鉆井工作，影響鉆井的效率，密度過大易出現(xiàn)漏漿，過小則易出現(xiàn)影響鉆柱的法向力[6]。

4 水平井鉆井技術的改進措施

針對以上提出的水平井鉆井技術存在的問題，結合目前我國石油開采需求和對水平井鉆井技術的實際應用，我們可采取如下改進措施：

1）首先要做好地質測評的相關工作，做測評時要采用性能較好的集成技術，以便更好的控制井眼軌跡，有效減小對基層的破壞影響。與此同時，在探明井中深度及具體結構的情況下，有利于后期的鉆井工作開展，例如可有效避免在鉆井中出現(xiàn)鉆頭卡斷的問題。

2）根據我國當前油田開采量不斷增加的情形來看，鉆進設備的改進刻不容緩，必須結合在開采中出現(xiàn)的實際問題及當前的技術研發(fā)程度作出針對性的設備更新調整，除了對鉆頭提出更新要求之外，為加強鉆井效率，提升鉆進速度，可基于原有設備基礎，適當增強鉆井的壓力[7]。

3）重視鉆柱的選擇，務必確保其剛性達到標準，避免受到外力干擾，發(fā)生鉆柱扭曲的情況。

4）注重鉆桿材質的選取，選擇較輕材質的鉆桿，有利于減少摩擦力，在操作過程中更具靈活性。

5）在確保鉆井噴灑量達標之后再進入鉆井進行操作，為了降低鉆柱的阻力影響，可將瀝青混合入原本的鉆井液中，并結合儲氣層的特點選取最為適當?shù)你@井設備，再利用填充顆粒在較短時間內形成具有保護作用的膜，以此將井液的流動控制在一定的范圍，避免其滲透進儲層中，進而滿足低滲透油藏的開采條件。

6）對井眼進行及時清理，清理的重點應集中于散落井邊的鹽堿屑，一般清理用水都為工業(yè)水，除可在一定程度上減小鉆柱的摩擦力之外，還有利于井眼不規(guī)則問題的改善[8]。

5 結語

綜上，雖然我國目前對水平井鉆井技術頗為重視，優(yōu)點也比較明顯，但技術層面的問題也很突出，因此，該技術并未廣泛應用于石油開采工作中，我們需要加大在技術研發(fā)上的投入，增強技術研究力度，以期克服現(xiàn)有問題，完善該項技術為未來石油開采工作提供強有力的保障。