石油開采過程中水平井鉆井技術(shù)的應(yīng)用探析

曾永剛，蔣雙彥

（烏魯木齊泰迪安全技術(shù)有限公司，新疆 烏魯木齊 830000）

石油是不可再生資源，會隨著使用時間不斷減少[1]。石油的需求量伴隨著社會的發(fā)展進(jìn)步不斷增大，石油資源面臨著日益短缺的狀況，根據(jù)當(dāng)前社會的發(fā)展需要，石油開采不斷研發(fā)新技術(shù)，其中鉆井技術(shù)的發(fā)展對石油開采工作尤為重要，先進(jìn)的鉆井技術(shù)可有效提高石油的勘探效率，提升油氣開采的質(zhì)量。目前，水平井鉆井技術(shù)具有其顯著優(yōu)勢，但因其諸多問題不能廣泛應(yīng)用于石油開采工作中，在我國的石油開采中的應(yīng)用也比較受限。與此同時，地質(zhì)因素也會對開展鉆井工作造成一定程度的影響。本文將有針對性的對其進(jìn)行討論并提出建議。

1 水平井鉆井技術(shù)的概念及其優(yōu)勢分析

1.1 水平井鉆井技術(shù)的概念

水平井鉆井技術(shù)是指利用特殊的井底動力工具與隨鉆測量儀器，鉆成井斜角大于86°，并保持這一角度鉆進(jìn)一定長度井段的一種定向鉆井技術(shù)[2]。在油氣田開發(fā)中,水平井可以增加目的層的長度，增大泄油面積，數(shù)倍地提高油氣產(chǎn)量。其中包括隨鉆測量技術(shù)、井眼軌跡控制技術(shù)、井壁穩(wěn)定技術(shù)、鉆井完井液技術(shù)等。從垂直井段轉(zhuǎn)變?yōu)樗骄蔚那拾霃皆叫?，施工難度就越大。

1.2 水平井鉆井技術(shù)的優(yōu)勢

水平井鉆井技術(shù)在鉆井技術(shù)中具有顯著優(yōu)勢，它是定向鉆井技術(shù)和直井鉆井技術(shù)兩者的結(jié)合技術(shù)，具有兩者的共同優(yōu)勢，且還具備其它鉆井技術(shù)不具備的優(yōu)勢。

1）在開發(fā)薄油藏油田時，可有效提高單井的油產(chǎn)量。水平井與直井和定向井相比較而言，可大大增加泄油面積，提高薄油層中的油產(chǎn)量，讓薄油層也具備應(yīng)有的開采價值。

2）在開發(fā)低滲透油藏時，可提高采收率。

3）在開發(fā)重油稠油油藏時，水平井在擴(kuò)大泄油面積之外還具有其它優(yōu)點，例如進(jìn)行熱采時，有助于熱線的均勻推進(jìn)。

4）在開發(fā)以垂直裂縫為主的油藏時，水平井鉆遇裂縫的機(jī)遇相較直井而言大很多。

5）在開發(fā)底水和氣頂活躍的油藏時，水平井可減緩水錐、氣錐的推進(jìn)速度，延長油井的壽命。

6）有利于環(huán)境保護(hù)，一口水平井可替代幾口直井，減少鉆進(jìn)過程中產(chǎn)生的大量排污量，避免多口直井開采帶來的環(huán)境污染[3]。

2 國內(nèi)水平井鉆井技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

目前，水平井鉆井技術(shù)在我國備受重視，對該技術(shù)的相關(guān)研究越來越多，并且是針對不同類型、不同規(guī)模的油藏都進(jìn)行了實踐應(yīng)用探索，在未來必定還會有進(jìn)一步的實踐研究，此技術(shù)為我國石油開采工作做出了巨大的貢獻(xiàn)。當(dāng)前我國的油氣量開采處于不斷增長的態(tài)勢，在這個過程中，水平井鉆井技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，規(guī)模也從陸地擴(kuò)展至海上[4]。根據(jù)我國當(dāng)前石油開采應(yīng)用情況分析，開采技術(shù)還處于相對落后的階段，對水平井技術(shù)的應(yīng)用范圍較小。具體包括以下幾個方面：

1）水平井鉆井技術(shù)的應(yīng)用大多集中于淺層區(qū)域，至于深層區(qū)域還未涉及。

2）水平井鉆井技術(shù)的應(yīng)用大多受限于特殊的油藏，相對而言，大眾化的油氣田則并未得到推廣應(yīng)用。

3）水平井鉆井技術(shù)大多應(yīng)用于高層滲透油藏。

3 水平井鉆井技術(shù)存在的問題

就當(dāng)前我國對水平井鉆井技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀來分析，應(yīng)用受限的因素主要來源于技術(shù)層面，具體存在的問題包括以下幾個方面：

1）地質(zhì)因素。地質(zhì)構(gòu)造相當(dāng)復(fù)雜，難以對每種地質(zhì)都進(jìn)行詳細(xì)了解，因此，地質(zhì)是造成鉆井困難的因素之一，在石油開采過程中遇到復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造會為使鉆井速度變慢。同時，在開采過程中一般是選用尺寸較大的井眼，這同樣會影響鉆井速度的提升[5]。

2）設(shè)備因素。目前我國開采工作中施工所使用的的設(shè)備鉆頭過于老舊了，在鉆井時經(jīng)常出現(xiàn)設(shè)備故障，陷入鉆井停滯狀態(tài)。

3）穩(wěn)定因素。若井眼的彎曲程度較大，對于鉆柱的剛性要求就較高，而就我國目前使用的鉆柱而言，缺乏穩(wěn)定性，常在鉆井工作中出現(xiàn)鉆頭偏離正常軌跡的情況。

4）密度因素。鉆井工作不僅受鉆頭影響，與鉆柱的密度也有著緊密的聯(lián)系，密度越大在鉆井過程中所受阻力也越大。

5）井眼清理的重要性。一般鉆井操作人員都將目光放在鉆井的速度上，未能意識到及時對井眼進(jìn)行清理的重要性，清理井眼有利于減小鉆柱的摩擦力。

6）泥漿因素。泥漿密度過大或過小都會妨礙鉆井工作，影響鉆井的效率，密度過大易出現(xiàn)漏漿，過小則易出現(xiàn)影響鉆柱的法向力[6]。

4 水平井鉆井技術(shù)的改進(jìn)措施

針對以上提出的水平井鉆井技術(shù)存在的問題，結(jié)合目前我國石油開采需求和對水平井鉆井技術(shù)的實際應(yīng)用，我們可采取如下改進(jìn)措施：

1）首先要做好地質(zhì)測評的相關(guān)工作，做測評時要采用性能較好的集成技術(shù)，以便更好的控制井眼軌跡，有效減小對基層的破壞影響。與此同時，在探明井中深度及具體結(jié)構(gòu)的情況下，有利于后期的鉆井工作開展，例如可有效避免在鉆井中出現(xiàn)鉆頭卡斷的問題。

2）根據(jù)我國當(dāng)前油田開采量不斷增加的情形來看，鉆進(jìn)設(shè)備的改進(jìn)刻不容緩，必須結(jié)合在開采中出現(xiàn)的實際問題及當(dāng)前的技術(shù)研發(fā)程度作出針對性的設(shè)備更新調(diào)整，除了對鉆頭提出更新要求之外，為加強(qiáng)鉆井效率，提升鉆進(jìn)速度，可基于原有設(shè)備基礎(chǔ)，適當(dāng)增強(qiáng)鉆井的壓力[7]。

3）重視鉆柱的選擇，務(wù)必確保其剛性達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，避免受到外力干擾，發(fā)生鉆柱扭曲的情況。

4）注重鉆桿材質(zhì)的選取，選擇較輕材質(zhì)的鉆桿，有利于減少摩擦力，在操作過程中更具靈活性。

5）在確保鉆井噴灑量達(dá)標(biāo)之后再進(jìn)入鉆井進(jìn)行操作，為了降低鉆柱的阻力影響，可將瀝青混合入原本的鉆井液中，并結(jié)合儲氣層的特點選取最為適當(dāng)?shù)你@井設(shè)備，再利用填充顆粒在較短時間內(nèi)形成具有保護(hù)作用的膜，以此將井液的流動控制在一定的范圍，避免其滲透進(jìn)儲層中，進(jìn)而滿足低滲透油藏的開采條件。

6）對井眼進(jìn)行及時清理，清理的重點應(yīng)集中于散落井邊的鹽堿屑，一般清理用水都為工業(yè)水，除可在一定程度上減小鉆柱的摩擦力之外，還有利于井眼不規(guī)則問題的改善[8]。

5 結(jié)語

綜上，雖然我國目前對水平井鉆井技術(shù)頗為重視，優(yōu)點也比較明顯，但技術(shù)層面的問題也很突出，因此，該技術(shù)并未廣泛應(yīng)用于石油開采工作中，我們需要加大在技術(shù)研發(fā)上的投入，增強(qiáng)技術(shù)研究力度，以期克服現(xiàn)有問題，完善該項技術(shù)為未來石油開采工作提供強(qiáng)有力的保障。