水平井鉆井速度影響因素及對策探析

周勇

摘? ?要：水平井可增加井壁與油氣儲層的接觸面積，油氣產量會比垂直井高出很多。文章對水平井鉆井速度影響因素進行分析，并提出了提高水平井鉆井速度對策。

關鍵詞：水平井鉆井技術;影響因素;解決對策

隨著頁巖氣等非常規油氣資源的開發，水平井鉆井技術得到廣泛地推廣應用，有效地提升了頁巖氣等資源的開發利用。水平井可以提高泄油面積，進一步提升單井油氣產量，這就需要井眼軌跡在地下儲層當中保持較長的水平井段。由于井身結構、復雜地質、井壁穩定性等因素的存在，鉆井速度會受到一定程度影響，制定出切實有效的提速對策。

1? ? 水平井鉆井速度影響因素分析

1.1? 地下儲層地質條件

地下儲層的壓實程度會影響到水平井鉆井速度，如果油氣管埋藏的深度比較深，壓實程度就會相應的提高，硬質的巖層比普能巖層有著更高的硬度，鉆井速度就比較慢。地層的抬升和板塊運動等原因可以提升壓實程度，導致地下儲層可鉆性變差。礫巖性質的儲層會比砂泥巖可鉆井性低，礫石有著較高的強度，不容易被破壞掉，巖石的分布也不均勻，如果利用牙輪鉆頭進行水平井鉆井作業，鉆進速度就無法得到提升。而在砂巖或泥巖儲層進行鉆井，速度就會有顯著的提升。

1.2? 鉆井液性能

鉆井液是鉆井施工過程中必備的物資，需要結合鉆井實際情況和地層特點選用最為合理的鉆井液體系，避免對鉆井速度造成影響。鉆井液性能會直接影響到攜砂能力，如果鉆井液體系不合理，井眼就不能得到有效清潔，井壁的穩定性就會變差，會出現掉塊和縮徑等問題，嚴重情況下會出現井塌等事故，給鉆井企業帶來較大的經濟損失。

1.3? 鉆井工具

選用合理的鉆井工具可以很好提高水平井鉆井速度，如果地下儲層地質條件復雜，需要選用密封性好的合金磚頭，有著較長的使用壽命，可以耐受地下儲層巖石形成的反沖擊力。應該選用對鉆進地層有很大適應性的鉆頭，采用三牙輪鉆頭可以十分便利地完成增斜和定向作業，但使用壽命不長還需要較高頻次的起下鉆頭，會對鉆井施工作業工期造成影響。而PDC鉆頭鉆井作業速度很快，不具備較好的增斜性能，工具面浮動區間較寬，對鉆井壓力有著直接的影響，可能會出現嚴重的托壓。

螺桿也會對鉆井速度產生較大的影響，水平井施工比垂直井增加了造斜、穩斜和水平區段調整等多道工序，需要采用先進的螺桿來保證鉆井施工的順利開展。螺桿彎度能決定著造斜性能，優秀的造斜性能可以提高滑動鉆井的進尺，高壽命的螺桿還可縮短起下鉆時間。

1.4? 井眼軌跡設計

井眼曲率和造斜率是井眼軌跡設計的主要內容，井眼軌跡設計得是否科學、合理，將直接影響到水平井鉆井速度，還會使井身出現狗腿現象，鉆井軌跡設計過于頻繁，還會提高鉆井工具摩阻而出現粘卡現象，直接影響到起下鉆頭的順利進行，這就要求開啟泥漿泵維持鉆井液循環來進行劃眼，鉆井速度則無法保證。

2? ? 提高水平井鉆井速度對策

2.1? 制定出合理的鉆井管理體系

水平井鉆井作業對施工技術有著很高的要求，需要配套鉆井工具和測量設備，為了保證水平井鉆井作業的順利進行，需要制定出科學合理的鉆井工程管理體系。鉆井工序、工具性能、作業人員能力等會對水平井鉆井速度產生很大的影響。需要工程技術人員制定出合理的工序，保證鉆井每道工序可以順利銜接。還應該做好技術交底工作，讓鉆井隊伍了解地下儲層特性。準備好施工材料，避免由于材料不足延誤鉆井作業，還應該制定安全風險防控措施，避免鉆井過程中出現安全事故，做好鉆井設備的管理，制定出詳細的檢修計劃。

2.2? 控制好井眼軌跡，優化井身結構

需要對水平井身結構進行優化，可以進一步減少鉆井作業時間，保證水平井鉆井施工順利進行，應該盡量使井眼軌跡保持平滑，應該科學、合理設計造斜角度，可降低鉆井作業時的摩阻。可采用PDC鉆頭來避免在入靶期產生問題，井身結構優化需要結合地層巖性，可以采取有針對性的鉆井對策。

水平井段主要有垂直區段、斜井區段和水平區段，井眼軌跡控制主要集中在斜井和水平井段，需要制定出有效的保證措施，使鉆井工具可以優化組合，采取復合鉆和滑動鉆交替的方式，調整幅度不應該過大。應用MWD隨鉆測量工具，及時了解水平井鉆井情況，分配好復合鉆和滑動鉆鉆井時間。防止在兩井段產生較大的狗腿度，保證井壁的光滑性。如果井眼軌跡偏離設計參數，需要預留出足夠的空間，可以減少起下鉆工具頻次，可進一步提高水平井鉆井速度。

2.3? 鉆井液性能優化

如果鉆井液體系中的固相成分較多，鉆井液粘度就會變大，鉆井速度就會無法得到保證。需要對鉆井液體系進行優化，采用高分子聚合物，提高鉆井液攜帶巖屑性能。合理提高鉆井液排量，可促進巖屑的返排，避免井壁受到較強的沖蝕。

可以對油氣儲層進行很好的保護，避免對地層造成污染，防止井壁產生坍塌，減小鉆頭工具出現泥包的可能性，還可以更好地對井眼進行清潔。

2.4? 確定合理的鉆井設備

可選用先進的頂驅鉆井裝置，減少起下鉆具所需的時間，避免出鉆井過程中出現阻卡現象，減少鉆井安全事故發生的概率。

3? ? 結語

水平井鉆井速度影響因素較多，需要結合水平井鉆井施工實際情況，綜合分析地下儲層特征、鉆井液性能、鉆井工具的組合等因素，制定有效的鉆井提速對策，建立起科學、合理的鉆井管理體系，縮短鉆井作業工期，降低鉆井施工作業成本，保證在規定工期內把油氣井交付給生產單位。

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