長水平段水平井鉆井的幾個問題探討

李輝軍

摘 要：長水平段水平井鉆井施工與其他井存在著一定的差別，文章從長水平段水平井的定義出發，對長水平段水平井與其他井的差別進行了系統分析，并對長水平段水平井技術發展提出了建設。

關鍵詞：長水平段;水平井;差別;建議

進行長水平段水平井的鉆井施工，可以增加井眼軌跡在儲集層中延伸的長度，最大限度的提高水平井的單井產量，因此無論是在國外的大型油氣田，還是在國內的大型油氣田開發中都得到了廣泛的認可與應用。

由于長水平段水平井在鉆井施工過程中井下的鉆具組合會和井壁長時間進行接觸，因此在鉆井施工中和完井施工過程中都會存在很多的技術難題，比如由于水平井段比較長，而且在施工中受到井眼軌跡控制形式的限制和鉆井液體系的限制，使鉆具組合在好地層長時間接觸當中容易造成施工的摩擦阻力和旋轉扭矩增加，影響水平段的繼續延伸;在套管的下入過程中由于摩擦阻力和井眼條件的限制，也會使套管下入非常困難，即使套管能夠安全的下入，但是在水平井段的套管居中度也不會太高，影響固井質量。

從以上幾個方面問題的發生來看，這些問題的產生都是與施工中的“長水平段”密切相關，因此我們要重新認識長水平段水平井與常規水平井、常規定向井、大位移定向井之間的差異，只有認識到這種差異，才能夠進一步從鉆井工程設計、鉆井施工技術工藝與措施，以及完井工程設計與施工方面進行一體化優化設計，提高長水平段水平井施工的效率。

1 長水平段水平井的定義

對于水平井的定義在很多教科書上都有明確的給出，但是對于長水平段水平井的定義一直還沒有明確的說法，因此導致長水平段水平井鉆井施工技術與其他井施工技術界定不夠清晰。通過調研多個油田的長水平段水平井的施工數據我們發現，在不同油田和不同施工技術水平條件下，長水平段水平井的定義也是不一樣的，比如有些有些油田把水平段長度在600-800米范圍內的水平井就納入到長水平段水平井中，而有的油田卻把水平段長度在1000米以上的水平井才納入到長水平段水平井的探討范疇，出現這樣差別的原因主要是受到施工的地層條件和技術水平存在差異造成的。對于長水平段水平井技術界限模糊不清的情況嚴重阻礙了長水平段水平井鉆井技術的發展，因為有必要對長水平段水平井的定義進行重新、統一的規范，以此來與常規水平井進行區別，使長水平段水平井鉆井技術得到快速發展。從長水平段這幾個字我們可以看出，之所以稱為長水平段，是因為水平段相當較長，因此為了顯現水平段長這一重要特征，建議定義為：水平段長度大于1000米的水平井或水平段與斜井段的長度比值大于2的井稱為長水平段水平井。

2 長水平段水平井與其他井的差別

2.1 與常規水平井的差別

長水平段水平井施工中影響水平段長度延伸的最大障礙是井下的摩阻與施工扭矩，這在常規水平井施工中是不存在的，就是存在也不是主要因素，因此在鉆井工程設計階段就要以施工的摩阻與扭矩最小為原則來進行井身結構設計與井眼軌道優化設計，這樣才能使長水平段水平井施工過程中最大限度地延伸水平段的長度。在長水平段水平井施工中為了減少滑動鉆進比例，建議使用旋轉導向鉆井系統，這樣能夠使井眼軌跡更加光滑，增加水平段的延伸長度，而常規水平井在沒有特殊要求的情況使用螺桿鉆具即可完成。

2.2 與大位移井的差別

長水平段水平井與大位移井相比，無論是水平位移長度，還是水垂比都達不到大位移井的定義要求，因此長水平段水平井還與大位移井之間存在著一定的差距，這也是區別大位移井與長水平段水平井的關鍵所在。同時與大位移井的鉆井目的也存在差別，大位移井主要應用在地面受到限制或者海上平臺，而長水平段水平井主要是為了儲集層的最大限度泄露，因此二者存在本質上的區別。

2.3 與大位移井施工的關鍵井段不同

雖然大位移井與長水平段水平井在施工工藝技術上有很多的相同之處，但是在施工重點上卻有很多的不同。大位移井要想實現位移延伸最大化，那么必然要存在一個大角度的穩斜井段，因此在鉆井施工過程中這個大角度穩斜井段就是施工的重點。而長水平段水平井是為了儲集層最大限度的泄露，因此斜井段會很短，而水平段會很長，因此施工的重點與難點都在水平段。

3 對長水平段水平井鉆井的建議

隨著水平井鉆井技術的發展，長水平段水平井將會得到大規模的應用，目前在長水平段水平井的設計過程中，主要集中在優化井身結構、井眼軌道的設計，尚未開展水平段長度與斜井軌道設計參數同步優化的理論方法研究，因此需要進行系統的井眼軌道優化基礎理論研究，建立較為完善的長水平段水平井井眼軌道設計關鍵參數優選理論體系，進而形成滿足長水平段水平井技術特性要求的鉆井工程設計技術棳增強對現場施工的保障作用。開展長水平段水平井摩阻扭矩監測及控制技術研究，開發摩阻扭矩監測、解釋所需的軟件系統及處理井下復雜情況所需的配套工具;開發長水平段井眼軌跡高效控制技術，為提升低效油氣藏綜合開發效益建立基礎[1]。

4 結束語

長水平段水平井無論從設計上，還是從施工工藝上都與其他井存在著一定的差別，因此要實現長水平段水平井安全與高效施工，設計中以降低施工摩阻與扭矩是施工基礎，施工中應用先進的旋轉導向鉆井系統，這樣才能實現長水平段水平井施工的安全與高效。

參考文獻：

[1]韓來聚，牛洪波.對長水平段水平井鉆井技術的幾點認識[J].石油鉆探技術，2014，42（2）：7-11.