石油鉆井工藝技術(shù)措施研究

宮久芃

摘 要：我國(guó)石油資源儲(chǔ)量豐富，多個(gè)油田已經(jīng)有三十多年的開(kāi)采歷史，都已經(jīng)進(jìn)入了后期石油資源開(kāi)發(fā)階段。本文對(duì)石油鉆井的多種工藝技術(shù)進(jìn)行研究，以期為石油鉆井工作提供借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：石油鉆井;工藝;措施

石油的后期開(kāi)采要更加注重提升開(kāi)采效率并采取節(jié)能降耗措施，這就使得石油開(kāi)采作業(yè)的施工難度顯著增加。但從另一個(gè)角度看，這也是全面提升石油鉆井工藝水平的重要契機(jī)，有助于促進(jìn)鉆井施工質(zhì)量跨越式提升，對(duì)石油鉆井工藝技術(shù)進(jìn)行深入研究具有重要的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。

1直井鉆孔工藝

直井鉆孔工藝中有一項(xiàng)重要的技術(shù)是防斜打直技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)能夠確保鉆探出垂直的井眼，在實(shí)際施工過(guò)程中要根據(jù)地質(zhì)勘察結(jié)果嚴(yán)格控制井斜與方位角度，并根據(jù)垂直的井眼軌跡確認(rèn)鉆孔施工的質(zhì)量高低。要在鉆孔施工過(guò)程中合理使用鉆孔液，這樣可以使施工過(guò)程中出現(xiàn)意外的概率降到最低，并保證井眼的軌跡時(shí)刻處于垂直狀態(tài)。當(dāng)井下工具在安裝過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題需要從以下兩個(gè)方面排查，一是要分析直井鉆孔施工是否出現(xiàn)了一定的傾斜角度，如果出現(xiàn)了這種問(wèn)題則會(huì)嚴(yán)重影響整個(gè)鉆井工程的后續(xù)開(kāi)發(fā)過(guò)程;二是抽油桿的傾斜程度也會(huì)對(duì)其結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的影響，如果傾斜的角度超過(guò)規(guī)定范圍就會(huì)影響井下探測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，當(dāng)探測(cè)數(shù)據(jù)誤差過(guò)大時(shí)整個(gè)鉆井施工過(guò)程就會(huì)與預(yù)估的方案產(chǎn)生嚴(yán)重偏差，對(duì)施工過(guò)程造成巨大影響。

2水平鉆孔工藝

水平鉆孔工藝是定向鉆孔工藝中的一種，通常采用兩種鉆孔工具可以完成水平鉆孔過(guò)程，分別是噴管式和旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)式水平鉆孔工具。

噴管式水平鉆孔工具利用高壓噴射技術(shù)進(jìn)行鉆孔作業(yè)，由沖孔機(jī)構(gòu)、液缸、控制機(jī)構(gòu)、循環(huán)過(guò)濾裝置以及錨定設(shè)備組成，借助高壓管柱和高壓泵組提供的超高壓力在地層當(dāng)中進(jìn)行水平鉆孔。

旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)鉆孔工具利用液壓技術(shù)進(jìn)行鉆孔施工作業(yè)，是一種組合遙控作業(yè)的鉆孔技術(shù)。其鉆探工具由兩部分功能相互獨(dú)立的鉆頭相組合而成，一套是可伸長(zhǎng)磨銑鉆頭，另一套是金剛石鉆頭，其上配套安裝可伸長(zhǎng)柔性鉆桿。這套水平鉆孔工具的動(dòng)力裝置、控制單元以及磨銑部分可以有機(jī)結(jié)合從而提高工作效率，確保石油鉆井工程高效率的開(kāi)展。

3平衡鉆井施工中的井控技術(shù)

在我國(guó)的石油鉆探工程中平衡鉆井施工方法已經(jīng)實(shí)現(xiàn)廣泛的應(yīng)用，我國(guó)平衡鉆井工藝的普遍應(yīng)用也刺激了井控技術(shù)的快速進(jìn)步。石油油井壓井過(guò)程危險(xiǎn)性較高，井噴事故時(shí)有發(fā)生，這是由于井筒中液柱壓力較大，當(dāng)壓力大于儲(chǔ)層流體壓力時(shí)就可能會(huì)出現(xiàn)井噴現(xiàn)象。為了避免危險(xiǎn)性井噴事故發(fā)生，就要在平衡鉆鉆井時(shí)合理的使用鉆井液，應(yīng)特別注意鉆井液的使用量，以防止鉆井液用量過(guò)多造成額外的危害。

鉆井液有空氣鉆井液和氮?dú)忏@井液等類型，由于空氣中含有部分氧氣，因此空氣鉆井液很容易因氧氣燃燒而出現(xiàn)失火和爆炸事故，氮?dú)忏@井液因其使用過(guò)程比較安全快速取代空氣鉆井液成為主流產(chǎn)品。在選擇鉆井液時(shí)還要考慮到最高地層壓力系數(shù)以及實(shí)測(cè)壓力數(shù)據(jù)，以這些數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)結(jié)合孔隙壓力、埋藏深度、井控裝置等參數(shù)進(jìn)行鉆井液類型選擇。在鉆井施工的準(zhǔn)備階段應(yīng)該對(duì)可能發(fā)生的危險(xiǎn)性事故進(jìn)行充分預(yù)測(cè)，準(zhǔn)備好鉆井液和井壓液以防止出現(xiàn)事故時(shí)沒(méi)有補(bǔ)救原料，井噴事故一旦發(fā)生時(shí)應(yīng)該立刻采取應(yīng)急處置措施，開(kāi)啟井控設(shè)備并啟動(dòng)封井器以關(guān)閉油井，最大限度的降低事故帶來(lái)的人身安全損害與國(guó)家財(cái)產(chǎn)損失。

4欠平衡鉆井施工中的井控技術(shù)

為了預(yù)防鉆井施工事故發(fā)生，改善井筒液柱壓力，可以在鉆井施工中采用欠平衡井孔技術(shù)，但要在施工過(guò)程中掌握好鉆井條件，才能確保生產(chǎn)過(guò)程安全可靠。氣體鉆井和泡沫鉆井技術(shù)都能夠優(yōu)化井控技術(shù)措施并提升欠平衡鉆井效率。氣體鉆井包括空氣、氮?dú)庖约疤烊粴獾茹@井技術(shù)，現(xiàn)在常用的是比較穩(wěn)定的氮?dú)忏@井工藝。泡沫鉆井工藝用泡沫作為循環(huán)介質(zhì)進(jìn)行鉆井作業(yè)，鉆井所用的泡沫是氣體和液體混合而成的乳化液，這種乳化液用于鉆井時(shí)有諸多優(yōu)勢(shì)。泡沫鉆井工藝循環(huán)流體的漏失量較小、對(duì)油氣層的損害小、還具備靜液柱壓力較低的優(yōu)勢(shì)，在低壓鉆井環(huán)境、易滲漏環(huán)境以及水敏性環(huán)境中有廣泛的應(yīng)用。

需要注意的是，在使用欠平衡壓力鉆進(jìn)工藝進(jìn)行井下鉆探時(shí)應(yīng)具備成熟井控技術(shù)這個(gè)重要前提，還應(yīng)該具有完善的配套設(shè)施才能確保鉆井施工安全順利，最終發(fā)揮出欠平衡井控施工技術(shù)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

5定向井鉆井工藝

定向井鉆井技術(shù)通信降低油田開(kāi)發(fā)的能耗，大幅度降低剩余油田開(kāi)發(fā)過(guò)程中所需要的資金投入，是現(xiàn)有油田開(kāi)采情況下最為為妥善的一種技術(shù)手段。采用定向井鉆井工藝可以規(guī)避特殊因素對(duì)施工過(guò)程的影響，保證資源的利用率，節(jié)約人力、物力成本。在油田開(kāi)發(fā)過(guò)程中常常遇到不利于鉆探施工的環(huán)境條件，這時(shí)定向井鉆井工藝就可以發(fā)揮出重要的價(jià)值。我國(guó)的眾多油田當(dāng)中，長(zhǎng)慶油田、勝利油田以及塔里木油田的鉆探環(huán)境都不利于井下設(shè)備安裝，采用鉆定向井的方式使工程順利開(kāi)展。以長(zhǎng)慶油田為例，該油田地處黃土高原之上，地勢(shì)陡峭、溝壑縱橫，采用定向井鉆井工藝克服了多種特殊的環(huán)境因素，確保了石油資源的高效開(kāi)采，也保證了石油鉆探施工團(tuán)隊(duì)的生命財(cái)產(chǎn)安全。除此之外采用定向井鉆井工藝進(jìn)行施工還最大限度的減少鉆井?dāng)?shù)量，為國(guó)家節(jié)省了大量的人力資源和物資消耗。

6結(jié)語(yǔ)

綜上所述，只有根據(jù)石油鉆探施工的具體情況選擇合適的鉆井工藝技術(shù)才能提升石油鉆探效率，也能夠?yàn)橛途@探工程提供安全保證。近年來(lái)我國(guó)的油井鉆探工藝取得了長(zhǎng)足的發(fā)展進(jìn)步，但仍然在細(xì)節(jié)上存在一定的問(wèn)題，需要一線工作人員和科研工作者不懈努力，解決實(shí)際問(wèn)題，為我國(guó)石油事業(yè)作出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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