談定向井鉆井工藝技術(shù)優(yōu)化措施

張磊

摘要：我國作為人口大國，雖然地域廣袤，物產(chǎn)豐富，但本質(zhì)上屬于資源缺乏的國家。再由于自改革開放以來，各行各業(yè)的快速發(fā)展，對能源的依賴程度日漸加深，石油的市場需求越來越大。雖然我國的石油開采已經(jīng)進入中后期階段，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：石油是影響社會經(jīng)濟發(fā)展的重要資源，隨著工業(yè)發(fā)展速度的不斷提升，對石油開采率的要求也在不斷提高。在鉆井作業(yè)過程中常會遇到復雜地質(zhì)結(jié)構(gòu)，其可鉆性差，鉆進效率低。隨著石油開采技術(shù)的進步，通過應(yīng)用定向井鉆井技術(shù)進行鉆井作業(yè)施工，有效的控制摩阻、縮徑，從而實現(xiàn)快速鉆進，是提高油田采收率的有效手段。本文就當前石油鉆井技術(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)化策略進行簡要分析，以供參考。

1.石油鉆井以及提高采收率面臨的挑戰(zhàn)

我國地域廣袤，人口眾多，一直以來就是能源消耗大國。隨著工業(yè)生產(chǎn)活動的日益頻繁，能源供給短缺的矛盾越來越突出。尤其近年來，外部爭端越來越多，國際形勢風云變幻。對于能源需求大國來說，能源一直是制約社會發(fā)展的重要因素之一。所以，國內(nèi)油企紛紛擴大生產(chǎn)規(guī)模，以期最大化的滿足市場需求。隨著石油生產(chǎn)水平的進一步發(fā)展，原有的油井開采已經(jīng)進入中后期，多數(shù)油田已經(jīng)進入三次采油階段。深入開采的前景有限，所以石油的開發(fā)與生產(chǎn)紛紛延伸至更為復雜的區(qū)域。現(xiàn)階段，對深井、超深井開發(fā)越來越頻繁，油氣生產(chǎn)的范圍越來越廣泛的同時，意味著各種復雜的地質(zhì)特征越來越多。同時，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，同時井底高溫明顯，層位巖石致密、巖石的研磨性變強，可鉆性降低。如何采取科學的鉆井技術(shù)及輔助工具提高鉆進速度與鉆進效率，進行有效的開采是油田企業(yè)面臨的重大考驗。而隨著油井深度的不斷增加，機械鉆速低的問題也愈發(fā)突出，而且復雜地層對鉆頭的磨損極大，鉆井進度和企業(yè)經(jīng)濟效益都無法得到保障。

2.定向井鉆井技術(shù)在石油鉆井中的應(yīng)用分析

當前油氣生產(chǎn)的挑戰(zhàn)已與過去大大不同，非常規(guī)領(lǐng)域已經(jīng)成為油氣生產(chǎn)的常態(tài)。面對新的挑戰(zhàn)，簡單的鉆井技術(shù)已經(jīng)走到了盡頭，縱觀近年來世界鉆井技術(shù)發(fā)展動向，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)勢主要體現(xiàn)在幾個方面：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，抗剪切強度大的深井作業(yè)中，因為大斜度定向鉆井設(shè)備的鉆頭強度、硬度都比傳統(tǒng)鉆井機械要高，所以對于巖石的擊碎能力更強，而且能夠有效保護巖石的破碎質(zhì)量，顯著提高鉆進效率;二是定向鉆井技術(shù)能夠在有限的鉆井范圍內(nèi)布設(shè)多個井口，利用井叢排配合常規(guī)鉆機鉆進的混合模式來對深層的油氣藏進行有效的開發(fā)。而且大斜度定向鉆井技術(shù)當面臨硬高的巖層時，可以進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)濟效益;三是定向鉆井技術(shù)在鉆進作業(yè)過程中能夠利用先進的數(shù)字技術(shù)實時監(jiān)測鉆柱的受力參數(shù)，從而根據(jù)具體的受力參數(shù)來調(diào)整鉆進的轉(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，最大限度的延長設(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對鉆井井場進行科學布局

定向井鉆井技術(shù)應(yīng)用之前首先要對鉆井井場進行科學的布局，這樣才能夠保證鉆井作業(yè)的有序?qū)嵤?，首先要對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對井眼軌道進行科學的設(shè)計

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

3.3對井身結(jié)構(gòu)進行確認與優(yōu)化

在鉆井實施之前，要對該地區(qū)的地質(zhì)特征，比如地層壓力等進行明確的了解，針對井深、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井身結(jié)構(gòu)，此深度之上則需采用四開井身結(jié)構(gòu)。

3.4科學的使用鉆井液技術(shù)

為了使得鉆井效率最大化就要結(jié)合井場實際的地質(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;二是對加重劑的使用進行篩選。鉆井液中常用的高密度加重劑為鐵礦粉和重晶石，其中，鐵礦粉對鉆具及管具的沖蝕較為嚴重，且對定向儀器有一定的影響;三是充分考慮表面活性劑對鉆井液體系的影響;四是對鉆井液體系進行科學配比，使其更適合定向井鉆井的鉆井應(yīng)用。

4 結(jié)束語

隨著非常規(guī)開發(fā)時代的來臨，傳統(tǒng)的鉆井技術(shù)難以實現(xiàn)油田的戰(zhàn)略性可持續(xù)有效開發(fā)。為了更好的滿足社會經(jīng)濟發(fā)展對石油用量的要求，必須要在原有基礎(chǔ)上對開采技術(shù)進行研究分析，結(jié)合油井的實際情況，加強鉆井作業(yè)人員的技能培訓。同時，積極探索更為高效的開采工藝，通過應(yīng)用定向鉆井技術(shù)切實有效地提高鉆井效率，為油田的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)夯實基礎(chǔ)。

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