小井眼鉆井技術分析及應用探討

陳洪亮

摘要：隨著我國油田的不斷發展，大部分油田已經進入了開采后期，井下頻繁的落物、套管損壞等現象，影響了油田的正常生產，因此在現有地面設備的基礎上，要不斷提高注采井距，提高原油二次三次采收率，小井眼鉆井技術的應用是必不可少的，已經取得了良好的效果。目前，油田各采油廠都廣泛采用小井眼鉆井技術，有效提高了采收率，保證了油田的產油量，本文主要對小井眼鉆井技術及其應用分析，介紹了小井眼鉆井技術的發展現狀，分析了小井眼鉆井技術的施工特點及注意事項，對我國鉆井行業的發展具有一定的指導意義。

關鍵詞：鉆井，小井眼，工藝，鉆頭，施工

1.引言

在油氣鉆井過程中，如何降低鉆井工程成本已成為油氣勘探開發的重要課題。小井眼鉆井主要通過增加產量或儲量、提高采收率和降低鉆井成本，以較少的投資獲得較高的勘探開發效益。小井眼鉆井技術對控制鉆井成本具有重要意義。為此，闡明了微井眼鉆井技術的概念。小井眼鉆井技術是指采用小尺寸鉆頭、小井眼鉆井、配套小井眼早期井涌預警、檢測技術液等一系列相應措施，實施小井眼鉆井生產作業的一種新技術。小井眼鉆井技術可以減少無用的固體廢棄物、巖屑的形成和排放，降低泥漿濾液的污染半徑，提高鉆井速度，降低材料消耗，降低成本，是一項非常有前景的技術。單從環境保護的角度來看，小井眼鉆井技術是值得推廣的。但事實上，小井眼鉆井的井數相對較少，只占鉆井總數的5%以下。有很多因素，包括技術、技術和設備，需要我們的學者進一步研究。

2.小井眼鉆井技術

2.1小井眼鉆頭的選擇

在小井眼鉆進中，鉆頭的主要特點是尺寸小，但隨著鉆頭尺寸的減小，軸承也會相應減小，鉆頭的重量也會減小，可能會出現鉆速不足的情況。由于地層和鉆頭類型的不同，我們通常使用鉆速較低的金剛石或PDC鉆頭。有些牙輪牙輪鉆頭尺寸小，軸承磨損速度比較快，鉆頭尺寸小，軸承較弱，齒掌薄，造成效率低。目前，國外鉆井技術配套鉆頭已經開發出來，主要有熱穩定多晶金剛石鉆頭（TSP鉆頭）、防偏磨PDC鉆頭、天然金剛石鉆頭等，具有連續取心、高速、全鉆、具有電機協調、使用壽命長等特點。特別是在二疊系深部硬地層的鉆井擴眼過程中，PDC多晶金剛石鉆頭和TSD金剛石鉆頭取得了良好的效果。與傳統的PDC和TSD鉆頭相比，其在鉆頭冷卻和扭矩降低方面具有明顯優勢。因此，在薄孔鉆井技術施工過程中，PDC多晶金剛石鉆頭和TSD金剛石鉆頭得到了廣泛的應用。

2.2小井眼鉆井施工特點

小井眼鉆井施工的施工流程主要有以下幾點。首先，設計井眼軌跡。如果水平井要進行開窗側鉆，就要仔細的研究和計算出井眼軌跡形狀，為后期的鉆井施工工作順利開展奠定堅實的基礎。小井眼鉆井技術在考慮到常規鉆井特點的同時，還要根據實際情況對造斜率、井段短、井眼小、開窗等問題進行充分的考慮，避免受到環境的限制，保障石油的順利開采;然后，開窗、修窗、試鉆。一定要檢查好使用的鉆井定向工具和地面儀器設備，盡量保障螺旋與有線儀器設備一次下井成功;其次，開窗作業時，銑錐初銑套管要保障壓力和轉速的適當降低。對出口位置的鐵屑要及時的清理，窗口需要經過反復的測試，合格后才能進行修窗試鉆施工，試鉆是鉆井施工中的重要前提，盡量避免出現問題 ;最后，鉆井液的潤滑性。小井眼有著造斜率較高、井斜較大的特點，這就需要鉆井液要有著較好的潤滑性、黏度要大、帶沙率高等特點，想要保障機器維護的方便、油氣層受到保護、避免環境污染，鉆井液的潤滑性起到了十分重要的作用，是保障小井眼鉆井技術順利開展的關鍵。

2.3小井眼鉆井的工具要求

由于鉆柱直徑小、重量輕，在小井眼鉆井中應用的重量范圍可能受到限制。如果不能及時調整技術參數，會降低小井眼鉆井的效率。在小井眼鉆井中，由于鉆桿尺寸較小，抗扭強度和抗拉強度降低，從而導致抗壓和抗扭矩

可憐的水果。在小井眼鉆井技術施工過程中，鉆具的旋轉速度相對較快，造成相對較大的反扭矩，在作業過程中容易發生鉆具的扭轉斷裂現象。因此，鉆具在使用前必須進行檢查，檢查的主要內容是公母卡扣是否損壞、鉆桿臺階是否光滑等，根據不同的實際情況，制定相應的應急預案

3.小井眼鉆井施工中應注意的問題

如果在這種空間狹小的環境下使用小井眼技術，需要注意以下幾個問題：

3.1空間間隙小，環形開敞空間壓力高。在環空壓力高的情況下，很容易漏氣。一旦出現井漏問題，后果將十分嚴重。小井眼鉆井環境的特點實際上增加了漏失問題的可能性。

3.2采用小井眼技術時，泵壓力一般較高。長時間在高壓環境下運行會對設備的安全產生不利影響。因此，我們要不斷的關注鉆具的安全隱患。

3.3受鉆井環境、鉆井工具和井眼條件的限制。由于開發過程中地質條件惡劣，在鉆井過程中會對驅油產生一定的影響。同時，在鉆井過程中，泥漿和砂子很難排出。

3.4施工過程中，要對井眼軌跡進行預測和繪制，科學鉆井，減少事故的發生。例如，測井鉆頭的位置應該在測量中使用。對于斜坡誤差或異常情況，需要重復測量以減少誤差，并考慮地層材料對方位角的影響。小井眼鉆井不易控制，難以實現準確的造斜。在滑動鉆井過程中，應連續跟蹤每口井的狀態

3.5小井眼鉆井完成鉆井作業的過程極為復雜，使得鉆井作業難以進行。在鉆井過程中，如果有堅硬的東西脫落，尤其容易被卡。井控要求非常高，特別是小井眼施工，鉆井液質量也非常高。

4.結論與建議

小井眼井可以顯著降低氣井開發成本，特別是鉆井成本。在小井眼技術中，完善的設備和配套工具是技術發展的關鍵。小井眼技術因其成本低，必將成為石油行業的主流技術。建議國內各油田根據低成本小井眼技術的特點，制定裝備與配套工具開發方案，加快小井眼裝備與配套工具的開發與應用。為了降低鉆井成本，提高鉆井速度，建議加快小井眼鉆頭的改進和發展，加快高速小井眼鉆頭的研究。

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