提高水平井鉆井速度對策分析

張國慶

摘要：在水平井鉆井施工中由于受到地層、施工設(shè)備、儀器等相關(guān)因素的影響，使得水平井鉆井施工速度直接受到影響，為此筆者分析了影響水平井鉆井速度的因素，并根據(jù)影響速度因素制定了相應(yīng)的提速對策，對水平井提速具有積極作用。

關(guān)鍵詞：影響因素;提速對策;水平井

在進(jìn)行水平井施工過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)很多復(fù)雜的問題，對鉆井速度和效率產(chǎn)生很大的影響。隨著水平井鉆井技術(shù)應(yīng)用增多，對于提高水平井鉆井速度、保證企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益、防止出現(xiàn)安全事故等方面提出了更高的要求。

1水平井鉆井速度影響因素

1.1儲層地質(zhì)情況對鉆井速度的影響

地下油氣儲層的壓實(shí)程度直接影響水平井鉆井速度，如果地下儲層埋藏的深度較大，相應(yīng)的壓實(shí)程度就會提升，地層巖性比較堅硬則會使鉆井速度減慢。地下儲層不斷抬升以及地質(zhì)板塊構(gòu)造的不斷運(yùn)行等也會提高壓實(shí)程度，使地下儲層可鉆性變?nèi)酢Ｓ捎谒诘沫h(huán)境不同，地下油氣儲層的可鉆性會存在著較大差異，礫巖儲層會比砂泥巖油氣儲層的鉆進(jìn)性能差，因?yàn)榈貙又械牡[石不易被破壞掉，巖石的分布也不是十分的均勻，采用牙輪鉆頭進(jìn)行鉆井施工作業(yè)，當(dāng)進(jìn)入到該地層區(qū)段中，鉆井速度會變慢。如果位于砂巖或泥巖地層當(dāng)中，同樣采用相同的鉆頭，在同樣的地層埋藏深度條件下，鉆進(jìn)速度就會顯著的提高。

1.2鉆井液性能對鉆井速度的影響

鉆井液是鉆井施工中不可缺少的重要物資，會對鉆井速度形成很大的影響。所以，在進(jìn)行鉆井液性能體系選取時，應(yīng)該充分考慮到鉆井的實(shí)際情況，鉆井液具備的性能決定著鉆井施工作業(yè)能否順利進(jìn)行，必須要選用地層適應(yīng)性好的鉆井液。選用的鉆井液如果不能滿足水平井鉆井施工對于攜沙能力的要求，井眼就無法得到有效的清洗處理，井壁的穩(wěn)定性就不能得到有效的保證。鉆井液具備的潤滑性能不好會影響到鉆頭的鉆進(jìn)速度，情況嚴(yán)重時會產(chǎn)生掉塊、縮徑以及井塌的事故，造成無法挽回的經(jīng)濟(jì)損失。

1.3鉆井工具對鉆井速度的影響

正確的選用鉆井工具可以提高水平井鉆井速度，由于時常會面對較為復(fù)雜的地質(zhì)情況，選用的鉆頭應(yīng)該擁用很好的密封性，可以具備較長的使用時間，可以承受地下巖石施工的反沖力，不同規(guī)格型號和品牌的鉆頭對于油氣儲層的適應(yīng)性有著很大的不同，鉆頭的材質(zhì)和加工制造水平等都會對鉆進(jìn)速度造成影響。利用三牙輪鉆頭在進(jìn)行水平井鉆井施工時，可以較方便的實(shí)現(xiàn)定向和增斜，但是該種鉆的使用壽命較短，起下鉆頭的頻次較多，影響著鉆井工期。PDC鉆頭具有很快的鉆進(jìn)速度，降斜、增斜能力相對較差，工具面浮動的范圍較大，會對鉆壓造成較大的影響，會產(chǎn)生較為嚴(yán)重的托壓問題。

鉆井螺桿也會對水平井鉆井施工造成較大的影響，由于水平井需要造斜、穩(wěn)斜、增斜和水平段調(diào)整等鉆井工序，必須采用性能先進(jìn)的螺桿實(shí)現(xiàn)復(fù)合鉆進(jìn)施工，螺桿具備的彎度性能決定著其造斜能力，造斜能力強(qiáng)可以有效的減少滑動鉆井的進(jìn)尺，與此同時，鉆井螺桿具備的使用壽命也影響著水平鉆井的速度。

1.4井眼軌跡設(shè)計對鉆井速度的影響

井眼軌跡設(shè)計情況決定著水平井井眼曲率以及造斜率，如果沒有進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計，造斜率和曲率就會變大，會對水平井鉆井施工帶來很大的困難。井眼軌跡如果不是十分平順，井筒的狗腿度就會變大，較多頻次的軌跡調(diào)節(jié)會使鉆井工具的摩擦阻力變大，可能會引起粘卡問題，十分不利于起下鉆頭，需要進(jìn)行多次的開啟泥漿泵進(jìn)行循環(huán)來進(jìn)行劃眼方可以起下鉆井工具，水平井的鉆井速度則無法提升。

2提高水平井鉆井速度技術(shù)措施

2.1建立科學(xué)完善的鉆井工程管理體系

水平井鉆井作業(yè)需要較高的施工技術(shù)，會利用到性能先進(jìn)的鉆井工具和測量儀器，必須要建立科學(xué)完善的鉆井工程管理體系。鉆井施工工序、鉆井作業(yè)人員的技能水平直接影響著鉆井質(zhì)量和速度，水平井鉆井作業(yè)應(yīng)該選用技術(shù)水平較高的操作人員，并對鉆井工序進(jìn)行合理的設(shè)計，保證鉆井工序?qū)崿F(xiàn)科學(xué)的搭接，在鉆井作業(yè)之前做好技術(shù)交底工作，由專業(yè)的工程技術(shù)人員到鉆井作業(yè)現(xiàn)場進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)，對地下油氣儲層的特點(diǎn)進(jìn)行分析。鉆井所需要的各種設(shè)備和材料應(yīng)該準(zhǔn)備好，避免對鉆井進(jìn)度造成不利的影響。做好安全風(fēng)險防控工作，防止出現(xiàn)安全事故，制定出安全技術(shù)措施，避免操作人員在鉆井過程中出現(xiàn)傷亡。加強(qiáng)對鉆井機(jī)械設(shè)備的管理，定期進(jìn)行檢查，對于發(fā)現(xiàn)的安全問題應(yīng)該及時制定出整改措施，并保證整改措施落實(shí)到位，還應(yīng)該按著規(guī)定進(jìn)行系統(tǒng)、全面的維護(hù)保養(yǎng)，保證在水平井鉆井施工過程中機(jī)械設(shè)備可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.2做好井眼軌跡控制，改進(jìn)井身結(jié)構(gòu)

應(yīng)該對井身結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，可以有效的縮短鉆井作業(yè)時間，防止出現(xiàn)鉆井安全事故，使井眼軌跡處于平滑狀態(tài)，造斜角度滿足設(shè)計要求，可以有效的減小鉆井過程中的摩擦阻力。盡量采用復(fù)合鉆井施工技術(shù)，充分發(fā)揮出PDC鉆頭的優(yōu)勢，有效的解決快速入靶階段出現(xiàn)的問題，井身結(jié)構(gòu)的改進(jìn)和優(yōu)化應(yīng)該充分結(jié)合地下儲層的應(yīng)力和巖性，對井壁穩(wěn)定程度和地層結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，從而更好的對地層的可鉆性能進(jìn)行了解。

水平井鉆井施工作業(yè)主要分為直井段、斜井段和水平井段，井眼軌跡控制的關(guān)鍵在于斜井段和水平段，做好井眼軌跡的控制工作，制定詳細(xì)的井眼軌跡控制方案，避免形成較大的狗腿度，使井眼保持很好的平整度。鉆井形成的井眼軌跡和原設(shè)計會存在著一定的偏差，應(yīng)該保證留有足夠的調(diào)整空間，可以避免產(chǎn)生過多的起下鉆具次數(shù)，提高鉆井速度和效率。

2.3對鉆井液性能進(jìn)行優(yōu)化

水平井鉆井速度受鉆井液性能的影響較大，鉆井液內(nèi)的固相成分較多而且粘度比較大，鉆井速度就會下降，因此必須要對鉆井液性能進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，高性能的鉆井液可以對地下油氣儲層進(jìn)行很好的保護(hù)，對井眼進(jìn)行有效的清潔處理，防止井壁坍塌，降低鉆頭工具產(chǎn)生泥包的機(jī)率，更好的保證鉆井作業(yè)的安全。

2.4選用合理的鉆井作業(yè)設(shè)備

鉆井作業(yè)設(shè)備具備的性能決定著鉆井速度，可以采用性能先進(jìn)的頂驅(qū)鉆井系統(tǒng)，縮短起下鉆具占用的時間，還可以防止出現(xiàn)阻卡問題，降低鉆井作業(yè)事故的機(jī)率。

3結(jié)束語

綜上所述，水平井鉆井速度主要受到地層情況、鉆井液性能、鉆井工具和井眼軌跡等方面的影響，應(yīng)該結(jié)合鉆井實(shí)際進(jìn)行情況，采取切實(shí)有效的措施來提高鉆井速度，為企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]李學(xué)明.遼河油田冷家區(qū)塊水平井鉆井提速工藝研究[D].東北石油大學(xué)，2017.