適應(yīng)水平井鉆井工程技術(shù)的方法探討

張 俊

（中國(guó)石油化工股份有限公司江漢油田分公司，湖北潛江 433121）

適應(yīng)水平井鉆井工程技術(shù)的方法探討

張 俊

（中國(guó)石油化工股份有限公司江漢油田分公司，湖北潛江 433121）

油氣田開發(fā)進(jìn)入一定時(shí)期后，水平井的鉆井施工任務(wù)越來(lái)越多，為了鉆探出優(yōu)質(zhì)的水平井，有必要研究適應(yīng)水平井鉆探的工程技術(shù)措施，降低鉆井施工的事故率，縮短石油鉆井周期，提高水平井鉆探的效率，滿足油氣田勘探開發(fā)的技術(shù)要求。

適應(yīng)；水平井；鉆井工程技術(shù)

水平井是在目標(biāo)層段的水平段的長(zhǎng)度比較長(zhǎng)的井筒，在水平井鉆探施工過(guò)程中，優(yōu)選最佳的鉆井工程技術(shù)措施，才能達(dá)到最佳的鉆探質(zhì)量，更好地對(duì)水平井井眼軌跡進(jìn)行控制，達(dá)到各個(gè)井段鉆探施工的技術(shù)要求，鉆出優(yōu)質(zhì)的水平井筒，適用于油氣田勘探開發(fā)后期的需要。

1 水平井概述

水平井鉆井技術(shù)是常規(guī)井鉆井技術(shù)的延伸和發(fā)展，由于水平井的井眼軌跡比較特殊，需要合理控制井眼軌跡，才能達(dá)到水平井鉆探的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。目前鉆探的水平井具有三種基本的類型，長(zhǎng)半徑水平井、中半徑水平井和短半徑的水平井。由于水平井的井眼軌跡穿透油層的距離長(zhǎng)，油井的單井產(chǎn)量高，對(duì)薄差油層的勘探開發(fā)具有優(yōu)越性，適合油田勘探開發(fā)后期剩余油的開采。

水平井一般應(yīng)用于天然的垂直裂縫中，也可以應(yīng)用于低滲透地層的鉆探施工中，薄油層的開采應(yīng)用水平井效果更佳。對(duì)于垂直井筒很難鉆探到的油層部位，實(shí)施水平井的鉆探，達(dá)到預(yù)期的石油鉆井目標(biāo)，提高儲(chǔ)層的開采效率。

2 適應(yīng)水平井鉆井工程技術(shù)的方法

水平井具有自身的特點(diǎn)，在石油鉆探施工過(guò)程中，存在一定的難度，因此，為了鉆探出優(yōu)質(zhì)的水平井，需要合理解決影響水平井鉆探施工質(zhì)量的因素，不斷提高水平井鉆探的質(zhì)量，適應(yīng)油氣田勘探開發(fā)不同時(shí)期的需要。依據(jù)油田生產(chǎn)的實(shí)際，鉆探水平井過(guò)程中，優(yōu)化設(shè)計(jì)自動(dòng)化鉆井技術(shù)措施，降低崗位員工的勞動(dòng)強(qiáng)度，不斷提高石油鉆探的機(jī)械鉆速，達(dá)到水平井鉆探的技術(shù)要求。

2.1 水平井的井眼軌跡控制方法

為了鉆探出優(yōu)質(zhì)的水平井，對(duì)井眼軌跡實(shí)施控制和管理，達(dá)到設(shè)計(jì)的鉆探目標(biāo)。二維定向水平井的井眼軌跡設(shè)計(jì)由四個(gè)不同的部分組成，打好垂直井段，利用鐘擺鉆具或者塔式鉆具的組合形式，鉆探出垂直井段，避免垂直井段的井斜角超過(guò)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。合理控制井斜角，為下步的施工奠定基礎(chǔ)。確定造斜井段的造斜點(diǎn)，依據(jù)井斜和方位，確定造斜井段鉆探的軌跡，達(dá)到造斜的效果。利用隨鉆的測(cè)斜儀器對(duì)井眼軌跡進(jìn)行控制。利用轉(zhuǎn)盤增斜井段，合理控制增斜井段的方位角，達(dá)到增斜的狀態(tài)，才能為合理鉆探水平井段提供合適的斜率，然后進(jìn)行穩(wěn)斜井段的鉆探，最終達(dá)到水平井段，應(yīng)用優(yōu)選的鉆頭對(duì)水平井井段進(jìn)行鉆探，合理控制水平井的井眼軌跡，鉆探出高效的水平井，滿足油田開發(fā)的技術(shù)要求。

2.2 水平井鉆探的難點(diǎn)分析方法

對(duì)水平井的鉆井施工進(jìn)行分析，確定水平井的井眼軌跡。按照設(shè)計(jì)的井眼軌跡實(shí)施鉆探施工，才能達(dá)到水平井鉆探的質(zhì)量目標(biāo)。水平井的井眼軌跡的曲率半徑大，給下套管柱的操作帶來(lái)一定的難度，需要精心設(shè)計(jì)鉆柱，才能更好地完成鉆探施工任務(wù)。

水平井鉆探施工過(guò)程中，鉆井液的密度調(diào)整的范圍小，很容易出現(xiàn)井塌和井漏的事故，影響石油鉆井施工的正常進(jìn)行。必須采取必要的技術(shù)措施，有效地防止井塌和井漏事故的發(fā)生，優(yōu)選防塌鉆井液，合理控制鉆井液的密度，能夠避免事故的發(fā)生，保證水平井鉆井施工的順利進(jìn)行。

2.3 水平井鉆井工藝技術(shù)措施

為了鉆探出優(yōu)質(zhì)的水平井筒，采用欠平衡鉆井的方式，避免對(duì)井下儲(chǔ)層產(chǎn)生污染。使井筒的壓力略低于儲(chǔ)層的壓力，始終保持欠平衡的條件，完成水平井各個(gè)井段的鉆井施工任務(wù)。加強(qiáng)水平井的鉆井施工設(shè)計(jì)，對(duì)預(yù)鉆探水平井的儲(chǔ)層實(shí)施精細(xì)地質(zhì)研究，優(yōu)化設(shè)計(jì)水平井的井位參數(shù)，確定水平井段的長(zhǎng)度和井眼的直徑，以水平井段的長(zhǎng)度能夠得到最大的產(chǎn)能為依據(jù)，鉆探出高質(zhì)量的水平井，滿足薄差油層開發(fā)的技術(shù)要求。

設(shè)計(jì)合理的水平井剖面，使鉆探的目標(biāo)命中靶點(diǎn)，避免井眼軌跡的偏斜，影響到水平井鉆探施工的質(zhì)量。優(yōu)化設(shè)計(jì)水平井的井下鉆柱和鉆具的組合形式，保證鉆具組合具有足夠的強(qiáng)度，并適應(yīng)不同井段的鉆探施工需要。保證設(shè)計(jì)的造斜率達(dá)到設(shè)計(jì)要求，形成水平井的各個(gè)井段，而符合水平井井眼軌跡，才能鉆探出優(yōu)質(zhì)的水平井。

實(shí)際鉆探的水平井段是一條彎曲的三維曲線，而不是一個(gè)規(guī)則的直線形式，由于井下儲(chǔ)層的特點(diǎn)，在進(jìn)行水平井段鉆探施工過(guò)程中，應(yīng)用自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)時(shí)對(duì)井眼軌跡進(jìn)行監(jiān)測(cè)和管理，防止水平井段的鉆探發(fā)生嚴(yán)重的偏斜而影響鉆探施工的質(zhì)量。依據(jù)水平井的各個(gè)井段的設(shè)計(jì)參數(shù)，優(yōu)化鉆井施工技術(shù)措施，借助于優(yōu)質(zhì)的鉆井液體系，通過(guò)鉆井液的循環(huán)，提高其攜帶巖屑的能力，降低水平井鉆探施工中的事故率，提高水平井鉆井施工的效率。

3 結(jié)論

通過(guò)對(duì)適應(yīng)水平井鉆井工程技術(shù)方法的探討，以鉆探出更多的優(yōu)質(zhì)水平井，滿足油氣田勘探開發(fā)的需要。我國(guó)已經(jīng)開發(fā)水平井鉆井工程技術(shù)方法，鉆探出多目標(biāo)的水平井，老井側(cè)鉆水平井以及叢式水平井，利用各種完井技術(shù)措施，使油井和油層溝通起來(lái)，形成穩(wěn)定的液流通道，提高油井的開采效率。通過(guò)對(duì)水平井段優(yōu)化設(shè)計(jì)，合理控制井眼軌跡，保證水平井鉆探施工過(guò)程中的垂直井段、增斜井段、穩(wěn)斜井段、水平井段的鉆探符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，鉆探出更多優(yōu)質(zhì)的水平井筒，提高油田開發(fā)的效率。

[1] 袁輝.王娜.水平井鉆井工程的設(shè)計(jì)與施工技術(shù)研究[J].工業(yè)，2016，（5）：29.

Discussion on the Method of Adapting Horizontal Well Drilling Engineering Technology

Zhang Jun

In order to drill out high-quality horizontal wells，it is necessary to study the engineering and technical measures to adapt to the drilling of horizontal wells，reduce the accident rate of drilling construction，and shorten the oil drilling，and it is necessary to study the drilling wells in the horizontal wells after a certain period of development.Cycle to improve the efficiency of horizontal well drilling to meet the technical requirements of oil and gas exploration and development.

adaptation；horizontal well；drilling engineering technology

TE243

A

1003-6490（2017）12-0226-02