探析长水平段水平井钻井技术难点及对策

期刊: 建筑技术 DOI: PDF下载

毛文纵

中石油长城钻探钻井技术服务公司 辽宁 盘锦 124010

摘要

随着科学技术水平的不断进步,钻井技术也得到了极大的提高。长水平段水平井具有直井和一般水平井无法比拟的技术优势,在国内外的油气田开发中得到了广泛的应用,并取得了较好的效果。但是由于其水平段较长、钻遇的岩性复杂多样、钻井液和钻具与地层接触的时间较长等因素使得在钻进和固井过程中存在很多技术难题。因此,为了确保长水平段水平井钻井技术的顺利实施,有必要全面分析技术实施中的难点,并根据实际问题作出相应的改善措施,从而进一步提高长水平段水平井钻井技术水平,有效促进我国钻井行业的稳定发展。


关键词

长水平段;水平井;钻井技术;难点;对策

正文


近年来,国内外的油气田都已经广泛使用了长水平段水平井钻井技术,该技术存在的优势也越来越显著。总体而言,该技术具有以下几方面优势:(1)对于稠油油气藏、低孔低渗油气藏、薄层油气藏,长水平段增加了渗流面积,提高了产量;(2)对于垂直裂缝性油气藏,长水平段可垂直钻穿多条裂缝,使多条裂缝同时产油产气;(3)对于边底水、气顶油气藏,长水平段可以减缓水、气的锥进问题,提高油气产量;(4)如果天然气藏在高渗透层,水平段可以降低近井区域的产气速度,降低近井地区的紊流现象,改善高渗气层的产能;(5)对于注水注气井,长水平段能够增加注入流体的波及体积,延伸到油气层深部,提高注水气井的效果。另外,对于海上油气藏,这类油气藏往往距离陆地比较远,使用长水平段能够实现穿越,减少海上钻井成本,同直井和一般的水平井相比,长水平段水平井节省了井场用地、钻机搬迁安装等费用。然而,我国长水平段水平井钻井技术与国外许多国家相比,仍存在一定的差距,因此,有必要进一步详细分析该技术存在的难点,并积极研究出相关的解决措施,从而提高油气藏的开发效果。

 

1水平段水平井钻井技术的难点

1.1井眼轨迹难以控制

通常在进行长水平段水平井钻井技术施工中,常常需要穿越很多的靶点,这在一定程度上增加了井眼轨迹的控制难度,所以工作人员必须要根据实际情况进行综合分析,不仅要保证井眼的施工设计具备科学性,也要正确处理好造斜井段、水平井段以及直井段等各个井段的相互关系,从而确保井眼的施工设计具备合理性。同时,由于水平井段过长,在施工中出现的摩阻扭矩也会较大,继而使得施工中的钻压传递不理想,无法保证工具面的正确角度,最终就影响到井眼轨迹的控制效果,极大阻碍了长水平段水平井技术的有效实施。

1.2下套管难度大

在下套管的施工作业中,一般水平井的造斜率都普遍较高,在这种情况下,下套管作业会受到井壁压力的影响,使得套管阻力增加,从而增加了下套管的施工难度,使得套管位置不够准确。同时,套管在自身重力的影响下,会使水平段的上下环空出现差异性问题,最终出现层流代替等不良现象,而且在低边窄环的空间下,若是岩屑含量过高,也会进一步增加循环摩阻扭矩,使得下套管难度增加。

1.3固井质量控制难

通常在固井作业中对于水泥浆的性能要求相对较高,而水平段和斜井段位置的高边又会出现水袋,在这种情况下,不仅水泥浆的质量会受到一定的影响,而且也会严重影响到井壁胶凝结的质量。同时,在等待凝结的过程中,如果油气渗入到水泥浆里,将会严重影响到水泥浆的结构稳定性,而水泥浆在凝固的时候会产生收缩现象,进而使得水泥石不能完全贴近井壁,使得两者之间产生缝隙,或者是套管壁之间产生缝隙,最终影响到固井作业的施工质量。

 

2长水平段水平井钻井技术对策

2.1井眼轨迹控制对策

为了确保长水平段水平井施工中能够较好的控制井眼轨迹,施工前,工作人员应做好勘测工作,做好井眼的施工设计,并在选择造斜点的时候根据地层岩性结构情况选择较为稳定的位置,从而保证井眼的稳定性。同时,也要考虑到摩阻扭矩的问题,尽可能的选用圆弧形的造斜段,从而在减少摩阻扭矩的时候,能够降低套管磨损问题的发生几率。另外,应根据施工需求合理的选择钻井工具,便于造斜和加压,能够有效控制井眼轨迹。

2.2下套管控制对策

想要确保下套管的施工顺利,就要保证井眼的设计质量和施工质量,在下套管之前,要严格检查通井的详细状况。同时,要采取相应措施减少套管的自身重力,例如,可以采用漂浮下套管技术,即通过密封装置,将气体和轻质液体封在套管内部,从而减少套管的自身重力。在下套管的过程中,为有效降低摩擦力,应选择标准的下管工具,并将套管柱拆分成两段,在摩擦力得到有效控制的条件下,可以使用钻井液施加压力,从而移动套管柱的下部分。

尽可能降低摩阻,以保证套管的下入能够达到施工要求。

2.3固井质量控制对策

井壁的稳定性是确保固井质量成功的关键。首先,应充分了解地层压力情况,科学使用钻井液,并在使用过程中做好钻井液的性能调整工作。在实际施工中,应仔细检查钻井液的失水量,一旦发现异常应及时进行处理,确保井壁具备良好的稳定性,同时,要根据实际情况调整下钻速度,并降低抽吸压力,从而确保井壁的稳定性。在整个施工过程中也要做好井内的清理工作,尤其是岩屑的清洗工作,在清洗过程中应合理使用油基钻井液,避免冲洗液造成不利影响,从而保证油膜的清洗达到要求。此外,还要合理配置水泥浆,根据施工需求科学设置原料的配置比例,并控制好水泥浆的稠化时间,尽可能提高井壁的稳定性,保证固井质量合格。

3结束语

综上所述,尽管长水平段水平井钻井技术具有较好的应用优势,但是在钻井作业过程中仍然存在着诸多难点问题,严重制约着钻井技术的发展。因此,需要不断加强技术研究,充分解决其存在的技术难点问题,提升水平井钻井施工整体效率,充分满足油田开发生产的需要。

参考文献:

[1] 郑红帝.探讨长水平段水平井钻井技术难点及对策[J].中国石油和化工标准与质量,2014,34(01):127.

[2] 刘建兵.长水平段水平井钻井技术难点分析及对策研究[J].石化技术,2017,24(12):111.

[3] 张其勇.长水平段水平井钻井技术研究[J].化工设计通讯,2018,44(04):225~226.

[4]韩来聚,牛洪波.对长水平段水平井钻井技术的几点认识[J].石油钻探技术,2014(2):7-11.


...


阅读全文