石油開采中水平井鉆井技術(shù)的價值研究

趙大偉 王建

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步與突破創(chuàng)新，水平井技術(shù)在其未來的推廣運用及其發(fā)展過程當(dāng)中一定能夠更加充分的利用，實現(xiàn)各種功能優(yōu)勢作用發(fā)揮的最大化，并且被運用到更加廣泛的領(lǐng)域和行業(yè)當(dāng)中，從而從技術(shù)領(lǐng)域推動我國企業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。基于此，本文主要分析了鉆井機械設(shè)備的故障排除與維修。

關(guān)鍵詞：石油;開采;水平井;鉆井技術(shù);價值

中圖分類號：TE243文獻標(biāo)識碼：A

引言

石油工業(yè)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為當(dāng)下社會的焦點問題之一，石油在人們?nèi)粘Ｉ钪械膽?yīng)用十分廣泛，為了能夠保障石油的數(shù)量和管理質(zhì)量，對于其勘探和開采工藝的技術(shù)要求有了更高的需求。當(dāng)前水平井鉆井技術(shù)是石油勘探和開采工程的重要推動力，也是確保油庫安全的重要措施。

1鉆井的目的

工業(yè)時代的迅速發(fā)展，促使油氣勘探事業(yè)走進了一個小高峰時代，傳統(tǒng)油氣開發(fā)無法滿足現(xiàn)階段人們對能源的需求。在新的時期下想要進一步提高鉆井技術(shù)發(fā)展的速度，并且逐步形成由深層次到超深層次的進步，應(yīng)考慮到鉆井技術(shù)的使用方法以及質(zhì)量，將這些能源盡可能地開采出來，做到物盡其用，既提高了資源的利用效率，也能夠降低對環(huán)境帶來的負面影響。非常規(guī)油氣田的鉆井技術(shù)在不同的國家，其劃分標(biāo)準存在一定的區(qū)別，從當(dāng)前世界對于非常規(guī)油氣田鉆井技術(shù)進行分析，并沒有一個共通的鉆井標(biāo)準。在我國可以依據(jù)鉆井的目的不同，將鉆井技術(shù)簡要地進行劃分為探井技術(shù)、開發(fā)井技術(shù)、特殊用途井技術(shù)以及區(qū)域普查井技術(shù)，對這幾種不同的鉆井目的進行細分，還可以將區(qū)域普查井技術(shù)分解成為剖面井、參數(shù)井、構(gòu)造井、基準井[1]。

當(dāng)所選擇的是區(qū)域普查井中的基準井時，其主要的鉆井目的是了解所在地層中的油氣飽和程度，通過沉積微相特征以及驗證物探等方式獲取測量的結(jié)果。選擇基準井技術(shù)能夠?qū)λ枰獪y量的非常規(guī)油氣田中地層的地球物理參數(shù)進行獲取，要求在獲取過程中是全井取心的方式獲取，而剖面井則是研究該地層的構(gòu)造變化，了解非常規(guī)油氣田區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)剖面。如果要對該非常規(guī)油氣田巖性特征研究，需要考慮到覆蓋區(qū)，沿著區(qū)域性比較大的剖面鉆井。參數(shù)井則對該地區(qū)的地質(zhì)綜合技術(shù)進行詳細的審查和分析，確保在富含油氣田的盆地內(nèi)獲取更多與該區(qū)域內(nèi)地層構(gòu)造相關(guān)數(shù)據(jù)，提供更加詳盡的物性參數(shù)，也需要詳細地去編撰有關(guān)鉆井區(qū)域地下小層的整體構(gòu)造圖，了解開發(fā)區(qū)域的構(gòu)建特征[2]。

2水平井技術(shù)在石油開采作業(yè)過程中應(yīng)用優(yōu)勢的發(fā)揮

2.1凈化井眼

在正常作業(yè)的條件下，水平井在進行鉆井的過程當(dāng)中，要特別注重井段的角度，要確保井段處在一個比較恰當(dāng)?shù)慕嵌确秶畠?nèi)。在井段的角度大致在45°～60°之間的情況下，非常容易出現(xiàn)巖屑床，這就會導(dǎo)致鉆井工作無法正常進行，同時還需要耗費時間來對井眼進行凈化。將水平井鉆井技術(shù)合理運用到石油井下開采作業(yè)過程當(dāng)中可以有效實現(xiàn)床巖屑等問題的解決。在石油井下日常開采過程中，通常利用石油鉆井液來達到對井眼進行凈化的目的，這主要是由于鉆井液具有極好的流變性優(yōu)勢特點，借此優(yōu)勢特點可以將巖屑物質(zhì)從石油井眼中帶出，從而有效起到凈化石油井眼的作用。并且還可以使石油井下的鉆井循環(huán)工作的順利開展得到有效的保證。

2.2修正剖面

水平井技術(shù)修正剖面功能的實現(xiàn)主要通過以下三種情況：短半徑、中半徑和長半徑。在進行油田井下鉆井施工作業(yè)的過程，單重注水剖面修正功能一般是通過取中半徑和長半徑之間的值來設(shè)計實現(xiàn)的。因為這個中間數(shù)值正好可以使彎殼動刀鉆井專用工具進行修正，這很大程度上降低了油田井下作業(yè)風(fēng)險的發(fā)生概率，提高了石油開采井下作業(yè)的安全性和穩(wěn)定性，同時還減少了開采過程中的摩擦阻力[3]。

2.3穩(wěn)固井壁

在水平井鉆井的工程實施中，那些大井斜井段較長暴露在地層層面的油井都可能會出現(xiàn)井眼不穩(wěn)定的情況。如果要確保地層的穩(wěn)固，就需要從地層的各方面特性來了解實際情況并將底層的這些不確定因素控制在一個合理的范圍，從科學(xué)的視角進行理解、分析和重點設(shè)計，確保井壁不會出現(xiàn)坍塌。另外，石油鉆井液在一定條件之下也極有可能與地層之間產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)從而影響井壁的穩(wěn)固性，因此要充分做好石油鉆井液的處理工作，防止石油鉆井液和地層之間產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。

2.4提高軌跡控制能力，實現(xiàn)準確中靶

操作人員在開始著手實施井眼軌跡控制施工前，需要對直井段以及井斜角度進行充分測量，以此來保證所得到的結(jié)果足夠精確。在完成上述測量工作后，操作人員需將測得的數(shù)據(jù)輸入到水平井控制軟件中進行計算，并且根據(jù)所得到的結(jié)果，設(shè)置施工參數(shù)等數(shù)據(jù)。此外，還應(yīng)當(dāng)注意，在完成各項工作時，應(yīng)當(dāng)對所使用的鉆具最大限度地加以簡化，只有采取這樣的方式，才能從根本上降低施工帶來的摩阻，并降低井下鉆具出現(xiàn)故障的可能性。一般情況下，在對造斜工具進行選擇時，要按照比待鉆軌跡的造斜率高10%-20%來進行選取，提高軌跡控制的能力和主動性[4]。在對井眼軌跡進行控制時，為能夠讓效果更加符合預(yù)期，精準的預(yù)測鉆具組合的實際造斜率同樣至關(guān)重要，不應(yīng)忽視此項工作。比如，操作人員可以根據(jù)實際造斜率，對井眼軌跡的控制方案進行必要的調(diào)整，以此使其更加契合施工的實際需求。通過采取這種方式，可以讓井眼軌跡和設(shè)計軌跡變得更加符合，從而有效地避免了在開展實際工作時，由于井眼軌跡增加，導(dǎo)致人員很難對井眼軌跡的走向進行合理的預(yù)測，并最終對后續(xù)工作的順利完成帶來不必要的影響。

結(jié)束語

在油田產(chǎn)業(yè)的勘探工程中，必不可少的就是直井和水平井，這兩種井在過去的油田勘探工作中可以基本滿足，因為油田的量相對來說足夠豐富，但是，隨著我國人口的增長以及生活水平的提升，油田資源的儲備量逐漸減少，而且日益向著更深的深度發(fā)展，在這樣的條件下，一般的直井和水平井已經(jīng)無法滿足油田勘探的需求。水平井很獨特，它擁有著直井和一般水平井無法超越的技術(shù)優(yōu)勢，更夠勘探到更深的深度，從而實現(xiàn)高產(chǎn)量的油田。但是在實際中，會遇到很多難度，因為水平段過長，造成鉆遇巖性的復(fù)雜多樣。

參考文獻：

[1]蔣鵬.水平井鉆井技術(shù)及其在石油開發(fā)中的應(yīng)用[J].化工管理，2015（21）：84.

[2]李廷偉.石油開采中水平井鉆井技術(shù)的作用分析[J].石化技術(shù)，2015（09）：210.

[3]陳鎮(zhèn)，劉春元，焦海潮.長水平段水平井鉆井技術(shù)難點分析[J].化工管理，2016（33）：119.

[4]李西林.長水平段水平井鉆井技術(shù)難點分析及對策分析[J].中國石油石化，2016（23）：75-76.

中國石油集團渤海鉆探工程有限公司第五鉆井工程分公司

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