探析水平井钻井提速技术措施

2021-12-04 09:23闫立辉
科技信息·学术版 2021年30期
关键词:水平井钻井技术措施

摘要:水平井在油田开采工作中发挥着非常重要的作用,随着钻井工艺技术的日趋成熟,水平井钻探的综合应用能力和工艺技术水平有了明显的改进与提高,但是在钻井提速方面仍然存在一定的技术限制。本文主要对应用水平井钻井提速技术的重要作用进行了分析,并对提高水平井钻井提速的技术措施进行了探讨,旨在了解水平井钻井提速技术在实际运用中的重要性,并能将其推广使用,促进钻探企业的快速发展。

关键词:水平井;钻井;提速;技术措施

随着油气勘探技术的投入与发展,出现了各种各样的油田生产技术工艺,而水平井成为了高效开发油气技术手段的基础与支撑,在油田生产方面发挥着重要作用,但是在钻井提速方面却存在一定的技术“瓶颈”。另外,我国某些油田地质情况复杂,地层研磨性強、水平段长、井壁易分散垮塌,开采难度大,严重影响了水平井钻井速度。为了改善水平井的钻井质量、钻井效率、防止钻井安全事故的发生以及促进油田企业的发展,笔者结合自身工作经验,对应用水平井钻井提速技术的重要意义进行了分析,并在此基础上探讨了提高水平井钻井提速技术的措施。

1 水平井钻井提速技术的重要作用

1.1可以有效解决复杂地层的钻井施工问题

复杂的地质情况会给水平井钻井工作带来一定的困难,如地层压力高,结构疏松,在钻井的过程中就容易出现井壁垮塌、易喷易漏等问题。将钻井提速技术应用于地质情况较为复杂的水平井施工中,就能够有效把握油气井的流体特征以及储层特征等,从而方便于确定钻探靶点,减小井控难度。

1.2可以提高水平井的钻井速度及固井质量

应用水平井钻井提速技术能够有效分析钻井施工的各个环节,保证施工的合理性,并确保施工中的物力、财力以及人力得到有效利用,从而能够使油田单井质量及开采效率得到有效提高。另外,应用钻井提速技术还能够有效避免储层遭到破坏,可以使固井质量得到提高,在很大程度上提高了钻井速度与质量。

2水平井钻井提速技术措施研究

2.1详细描述地质环境

详细描述油田地质环境是保证水平井提速技术得以顺利实施的前提,只有对地质环境进行有效描述,才能够获得优化井身结构、选择钻头、优化钻井液性及参数的依据。在对水平井的地质环境进行描述时,主要工作有以下几个方面:(1)对工程地质参数进行整理和分析;(2)对水平井地应力以及岩石力学参数进行详细描述;(3)采用定性分析的方法,预测分析水平井井壁的稳定系数和地层压力结构体系;(4)对岩石的敏感性以及可钻性进行分析。

2.2优化井身结构设计

水平井井身结构会对钻井效率产生一定的影响,因此,为了提高水平井钻井提速技术,应该重视井身结构优化。在进行钻井轨迹设计之前,对油气田所处区域进行充分的地质调研,引入先进的地震勘探设备以及三维建模技术,根据地质条件,对钻井轨迹进行合理的设计,由于泥页岩非常容易出现膨胀问题,因此,水平段需要尽可能的减少穿越泥页岩的可能性,通过该种措施,可以避免出现井壁失稳问题,进而提高轨迹控制效果;对造斜点的位置进行合理选择。造斜点要尽可能选择在地层稳定性较好的位置处,降低轨迹控制难度;将复合钻井技术以及滑动钻井技术相互结合,尽可能减少滑动钻具的次数,提高旋转钻具的次数,进而使得井眼保持规则,防止井眼不规则影响轨迹控制。

2.3优化钻井设备

钻井设备是决定钻井效率的主要因素。首先,对钻头进行优选。在选择钻井施工的钻头时,应根据水平井钻遇的地层地质情况,对钻头进行合理的设计,目前,很多钻探企业,为了提高钻进速度,优先选择使用PDC钻头进行施工,PDC钻头的保径性能较好,但在实际的钻井施工中应针对井身结构对机械钻速进行调整,以保证钻进施工的稳定性。其次,优化钻具组合。对于地层倾角相对较大的地层,通常在井斜控制方面存在一定的难度,传统钻井技术中常采用改变钻具结构、降钻压吊打等方法实现钻井防斜,但是这种方法会对钻井速度产生一定的影响,甚至面对井斜程度较大的情况需要利用相应钻具进行纠斜,钻井提速必然受到限制。对传统的钟摆钻具和塔式钻具进行优化,采用螺杆钻来有效规避地层倾角的不良影响,同时结合预弯曲动力防斜打快技术,在保障钻井质量的同时,可以提高钻井速度。

2.4 优化下套管技术

在水平井下套管过程中,容易引发井漏问题,因此要对下套管技术进行优化,以提高钻井速度。在下套管之前,需要清理出井眼中的岩屑,保证井眼中不存在无关杂物;在下放套管时,要将套管匀速下放,控制下放时间。为了避免下套管时出现井壁失穏现象,应尽量降低泥浆的切力、粘度以及比重。另外在下套管时应对井口返浆情况进行实时监测,并根据返浆情况分析预测地层是否发生了渗漏问题。一旦发现存在井漏的可能,则应及时清理井眼泥饼,确认泥饼被完全清理之后才能进行固井。

2.5优选钻井液

在水平井钻井施工过程中,应加强新型材料钻井液的研究应用,为钻井提速奠定基础。如果钻井液性能不稳定,将可能引起井壁失稳问题,井壁失稳可能导致卡埋钻及地层垮塌等事故。因此,在水平井的钻井施工中要使井壁处于稳定状态,需要对钻井液性能进行优化,从而保证有效提高水平井钻井速度。首先,确保钻井液具有良好的触变性以及剪切稀释性,从而避免钻井液不断冲刷水平井的井壁;其次,适当增大封堵剂在钻井液中所占的比例,从而利用浊点效应、物理封堵作用避免井壁失稳。

3结束语

综上所述,水平井钻井提速技术对于提高油田生产效率具有非常重要的作用,不但可以缩短钻井周期、降低钻井施工成本,而且可以保证钻井施工安全。因此,在水平井钻井过程中,应该合理应用钻井提速技术,不断提高水平井钻井效率,保证提速技术能够发挥应有的作用,促进石油行业的稳定可持续发展。

参考文献:

[1]曲艺.长水平段水平井钻井技术难点分析及对策[J].中国石油和化工标准与质量,2017(1).

[2]刘健宁.水平井钻井速度影响因素及提速措施分析[J].科技创新与应用,2016(05):147.

[3]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.

作者简介:闫立辉(1979-),男,河北曲阳人,工程师,从事钻井工程工作。

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