談定向井鉆井工藝技術(shù)優(yōu)化措施

張磊

摘要：我國(guó)作為人口大國(guó)，雖然地域廣袤，物產(chǎn)豐富，但本質(zhì)上屬于資源缺乏的國(guó)家。再由于自改革開(kāi)放以來(lái)，各行各業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)能源的依賴程度日漸加深，石油的市場(chǎng)需求越來(lái)越大。雖然我國(guó)的石油開(kāi)采已經(jīng)進(jìn)入中后期階段，但依然面臨著一系列采收難題。而鉆井作業(yè)作為石油生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)，鉆井技術(shù)的有效應(yīng)用與石油的采收率有著直接的關(guān)系，因此對(duì)鉆井技術(shù)在石油鉆井中的應(yīng)用分析意義重大。

關(guān)鍵詞：大斜度定向井;鉆井技術(shù)

前言：石油是影響社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要資源，隨著工業(yè)發(fā)展速度的不斷提升，對(duì)石油開(kāi)采率的要求也在不斷提高。在鉆井作業(yè)過(guò)程中常會(huì)遇到復(fù)雜地質(zhì)結(jié)構(gòu)，其可鉆性差，鉆進(jìn)效率低。隨著石油開(kāi)采技術(shù)的進(jìn)步，通過(guò)應(yīng)用定向井鉆井技術(shù)進(jìn)行鉆井作業(yè)施工，有效的控制摩阻、縮徑，從而實(shí)現(xiàn)快速鉆進(jìn)，是提高油田采收率的有效手段。本文就當(dāng)前石油鉆井技術(shù)所面臨的挑戰(zhàn)，以及大定向井鉆井技術(shù)的原理以及具體的優(yōu)化策略進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，以供參考。

1.石油鉆井以及提高采收率面臨的挑戰(zhàn)

我國(guó)地域廣袤，人口眾多，一直以來(lái)就是能源消耗大國(guó)。隨著工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的日益頻繁，能源供給短缺的矛盾越來(lái)越突出。尤其近年來(lái)，外部爭(zhēng)端越來(lái)越多，國(guó)際形勢(shì)風(fēng)云變幻。對(duì)于能源需求大國(guó)來(lái)說(shuō)，能源一直是制約社會(huì)發(fā)展的重要因素之一。所以，國(guó)內(nèi)油企紛紛擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，以期最大化的滿足市場(chǎng)需求。隨著石油生產(chǎn)水平的進(jìn)一步發(fā)展，原有的油井開(kāi)采已經(jīng)進(jìn)入中后期，多數(shù)油田已經(jīng)進(jìn)入三次采油階段。深入開(kāi)采的前景有限，所以石油的開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)紛紛延伸至更為復(fù)雜的區(qū)域。現(xiàn)階段，對(duì)深井、超深井開(kāi)發(fā)越來(lái)越頻繁，油氣生產(chǎn)的范圍越來(lái)越廣泛的同時(shí)，意味著各種復(fù)雜的地質(zhì)特征越來(lái)越多。同時(shí)，油氣勘探與生產(chǎn)的難度也明顯上升，深層巖石孔隙度變小，滲透率降低，同時(shí)井底高溫明顯，層位巖石致密、巖石的研磨性變強(qiáng)，可鉆性降低。如何采取科學(xué)的鉆井技術(shù)及輔助工具提高鉆進(jìn)速度與鉆進(jìn)效率，進(jìn)行有效的開(kāi)采是油田企業(yè)面臨的重大考驗(yàn)。而隨著油井深度的不斷增加，機(jī)械鉆速低的問(wèn)題也愈發(fā)突出，而且復(fù)雜地層對(duì)鉆頭的磨損極大，鉆井進(jìn)度和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益都無(wú)法得到保障。

2.定向井鉆井技術(shù)在石油鉆井中的應(yīng)用分析

當(dāng)前油氣生產(chǎn)的挑戰(zhàn)已與過(guò)去大大不同，非常規(guī)領(lǐng)域已經(jīng)成為油氣生產(chǎn)的常態(tài)。面對(duì)新的挑戰(zhàn)，簡(jiǎn)單的鉆井技術(shù)已經(jīng)走到了盡頭，縱觀近年來(lái)世界鉆井技術(shù)發(fā)展動(dòng)向，鉆井正發(fā)生著深刻變化。大斜度定向鉆井技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在幾個(gè)方面：一是定向鉆井技術(shù)技術(shù)有利于提高鉆井效率，尤其適用于鉆井空間狹窄，巖石硬度高，研磨性強(qiáng)，抗剪切強(qiáng)度大的深井作業(yè)中，因?yàn)榇笮倍榷ㄏ蜚@井設(shè)備的鉆頭強(qiáng)度、硬度都比傳統(tǒng)鉆井機(jī)械要高，所以對(duì)于巖石的擊碎能力更強(qiáng)，而且能夠有效保護(hù)巖石的破碎質(zhì)量，顯著提高鉆進(jìn)效率;二是定向鉆井技術(shù)能夠在有限的鉆井范圍內(nèi)布設(shè)多個(gè)井口，利用井叢排配合常規(guī)鉆機(jī)鉆進(jìn)的混合模式來(lái)對(duì)深層的油氣藏進(jìn)行有效的開(kāi)發(fā)。而且大斜度定向鉆井技術(shù)當(dāng)面臨硬高的巖層時(shí)，可以進(jìn)行體積破碎而減輕鉆頭壓力，減少鉆具損傷，以減少設(shè)備的維修，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益;三是定向鉆井技術(shù)在鉆進(jìn)作業(yè)過(guò)程中能夠利用先進(jìn)的數(shù)字技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鉆柱的受力參數(shù)，從而根據(jù)具體的受力參數(shù)來(lái)調(diào)整鉆進(jìn)的轉(zhuǎn)速和壓力，避免鉆頭出現(xiàn)研磨現(xiàn)象而降低使用壽命。在保證鉆井質(zhì)量的同時(shí)，最大限度的延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，降低油企的生產(chǎn)成本。

3.定向井鉆井工藝技術(shù)優(yōu)化策略

3.1對(duì)鉆井井場(chǎng)進(jìn)行科學(xué)布局

定向井鉆井技術(shù)應(yīng)用之前首先要對(duì)鉆井井場(chǎng)進(jìn)行科學(xué)的布局，這樣才能夠保證鉆井作業(yè)的有序?qū)嵤紫纫獙?duì)井叢的排列方式著手，以線形排列為最佳，并分成若干小組，井口間的距離保持在25米內(nèi)，而同一排井口間距則保持在5米內(nèi)為佳。

3.2對(duì)井眼軌道進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)

井場(chǎng)布局完成后便可進(jìn)行下一步的鉆井準(zhǔn)備，通常定向井鉆井技術(shù)實(shí)施的范圍都有限，所以要井網(wǎng)的密集程度較高，這樣的前提下就要對(duì)井眼軌道進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)，避免鉆井過(guò)程中出現(xiàn)碰撞現(xiàn)象而影響鉆井效率和鉆井質(zhì)量。

3.3對(duì)井身結(jié)構(gòu)進(jìn)行確認(rèn)與優(yōu)化

在鉆井實(shí)施之前，要對(duì)該地區(qū)的地質(zhì)特征，比如地層壓力等進(jìn)行明確的了解，針對(duì)井深、水平位移與鉆井難度做出綜合的判斷，根據(jù)相應(yīng)的數(shù)據(jù)確定井身結(jié)構(gòu)，通常情況下井深在3千米內(nèi)而水平位移小于2千米位置的采用三開(kāi)井身結(jié)構(gòu)，此深度之上則需采用四開(kāi)井身結(jié)構(gòu)。

3.4科學(xué)的使用鉆井液技術(shù)

為了使得鉆井效率最大化就要結(jié)合井場(chǎng)實(shí)際的地質(zhì)特征合理的選擇鉆井液，一是要選用與體系相配伍的表面活性劑來(lái)提高鉆井液體系的抗高溫高壓能力，滿足深井條件下鉆井的需求;二是對(duì)加重劑的使用進(jìn)行篩選。鉆井液中常用的高密度加重劑為鐵礦粉和重晶石，其中，鐵礦粉對(duì)鉆具及管具的沖蝕較為嚴(yán)重，且對(duì)定向儀器有一定的影響;三是充分考慮表面活性劑對(duì)鉆井液體系的影響;四是對(duì)鉆井液體系進(jìn)行科學(xué)配比，使其更適合定向井鉆井的鉆井應(yīng)用。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著非常規(guī)開(kāi)發(fā)時(shí)代的來(lái)臨，傳統(tǒng)的鉆井技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)油田的戰(zhàn)略性可持續(xù)有效開(kāi)發(fā)。為了更好的滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)石油用量的要求，必須要在原有基礎(chǔ)上對(duì)開(kāi)采技術(shù)進(jìn)行研究分析，結(jié)合油井的實(shí)際情況，加強(qiáng)鉆井作業(yè)人員的技能培訓(xùn)。同時(shí)，積極探索更為高效的開(kāi)采工藝，通過(guò)應(yīng)用定向鉆井技術(shù)切實(shí)有效地提高鉆井效率，為油田的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)夯實(shí)基礎(chǔ)。

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