水平井钻速影响因素与提速对策

冯胜华

摘 要：水平井是现代提高石油采收率的重要技术之一，已成为各类油气藏转换开发方式的有效手段。当前水平井钻井技术发展的趋势是向自动化、智能化、轻便化和经济化方向发展。但在一些地质条件不同的地区，钻进技术的不足还是暴露出，影响了水平井的经济效益。本文分析了水平井钻井技术应用情况以及影响钻井速度的因素，提出了提高钻速的相关对策。

关键词：水平井；钻速；措施

引 言

为了有效提高采收率，助推难动用储量升级，水平井技术已成为各类油气藏转换开发方式的有效手段。随着水平井综合能力和工艺技术的发展，特别是水平井的轨迹设计技术，MWD、LWD和导向技术的发展，促生了多种水平井新技术，比如：大位移井钻井技术、分支井钻井技术、大位移水平井钻井技术等，逐步成为新老油田开发的重要技术手段。为节约水平井成本，提高施工效率和经济效益，满足不同地区的施工现状，同时提高钻井速度。水平井钻井技术应不断实现新的发展，为将来的油田开发提供条件。

1水平井应用与发展

水平井钻井技术日益受到重视，在油田得以迅速发展，其油藏有低压低渗透砂岩油藏、稠油油藏、火山喷发岩油藏、不整合屋脊式砂岩油藏等多种类型。石油剩余资源和低渗、超薄、稠油和超稠油等特殊经济边际油藏开发的低本高效，是水平井技术发展的直接动力。尤其是在胜利油田，近年来水平井和定向井的数量每年总数已经远远超过了直井的数量。这样不仅不会增加成本，相反会减少成本，因为水平井的产量要远远高于直井的产量，提高单井的产量也就意味着降低了单井的成本。因此定向井和水平井在胜利油田的应用得到了很快的发展。同时和其配套的钻井工艺也得到了提高，从开始的单一的随钻测量发展到现今的随钻地质导向仪器，为水平井的施工提供了有力的保障。如今，水平井技术已作为常规钻井技术应用于裂缝性碳酸盐岩、页岩、砂岩地层，有效开发枯竭油藏、致密气藏等所有类型的油藏。水平井技术也出现了一些应用新趨势：水平井作为注入井，提高产量；分支水平井开采多个产层；开采老油田剩余油；多目标开发产层；开采气藏或疏松砂岩油藏；水平井资料用于油藏描述；薄层油藏、注水剖面修正、持续增产。

2 水平井钻井技术

2.1分支水平井、大位移水平井。分支水平井是由1个主井眼和2个或2个以上的分支水平井眼所组成的，能钻遇多个油层。目前所钻的分支水平井主要有2种：一种是新钻分支水平井；另一种是老井侧钻分支水平井。从井眼轨迹可划分为栈式分支水平井、音叉式分支水平井、欧翅式分支水平井、鱼骨式分支水平井等10种类型。

2.2套管钻井技术。套管钻井技术是直接采用套管取代传统钻具向井下传递机械能量和水力能量，井下钻具组合接在套管柱下面，边钻进边下套管，完钻后套管留在井中，直接固井完井。套管钻井技术把钻井和下套管结合在一起，钻头和井下工具在套管中起下，不需要常规的起下钻和下套管作业，节约了投资，缩短了钻井时间。

2.3连续油管钻井。连续油管钻井结合地质导向、旋转导向、MWD、LWD、欠平衡技术以及其它配套技术，在水平井钻井中的作用越来越明显，特别是在小断块、小井距、小井眼、小断块开发上占据了越来越重要的位置。我国在连续油管钻水平井方面由于相关设备和配套技术发展比较慢，还没大量应用。

2.4随钻浏量、随钻测井及导向技术。随钻测量（MWD）、随钻测井（LWD）以及导向技术是水平井钻井成功的保障。近几年，这些技术处于比较活跃的发展时期，已研制了适用于各种井眼尺寸的MWD、LWD工具。其测量参数已逐步增加到近20种钻井和地层参数，仪器距离钻头越来越近，近钻头传感器离钻头只有1-2m的距离。钻井过程中为用户实时提供决策信息（评价油气层），有助于避免井下复杂情况的发生，引导井眼沿着最

佳轨迹穿过油气层。近年来，随着气体钻井以及泡沫钻井的发展，开发了电磁波传翰技术。钻头附近测量仪器获得的数据及时通过安装在仪器附近的天线传递到地面的接受装置。地质导向就是使用井下信息传输系统在钻井过程中随时向地面发送随钻定向测量数据和随钻地层测井数据，控制钻具钻出最优井眼轨迹的钻井技术。它是以井下实际地质特征来确定和控制井眼轨迹，而不是预先设计井眼轨迹。使用这一技术，可以使井眼避开地层边界以及地层流体界面，精确地控制井下钻具命中最佳地质目标。近几年，旋转导向技术在国外得到了迅猛发展，提升了特殊工艺井的技术水平和薄储层等复杂条件的钻井成功率。

2.5欠平衡钻井技术。所谓欠平衡钻井，就是使井内循环流体的流力低于地层压力的钻井方式。在钻进过程中允许地层流体进人井内，循环出井，并在地面得到控制。欠平衡钻井有利于发现低压储层，避免对储层的损害，尤其适用于低渗透地层以及枯竭气藏。并且能够提高机械钻速，降低钻井费用等。欠平衡钻井解决了水平井产层和泥浆接触时间长，容易被污染的难题，提高了水平井钻井成功率。

3 影响钻井速度的因素与措施

3.1影响钻井速度的因素。（1）地质因素。地质条件是影响钻井速度的关键因素之一，某油田由于油层厚度薄，发育程度不高，而水平井井眼轨道的控制要求比较高，且难度较大，最后影响了钻井速度。（2）钻头适应性差。由于水平井有特殊的地质结构和岩性，施工钻头必须有较好的密封性和耐磨性，以及牙齿抗冲击能力，所以，如果钻头的选择不合格，就会影响到钻井的速度。（3）水平井井眼轨道设计不科学。水平井从造斜段、增斜段、稳斜段、探油顶段、水平段都是利用螺杆进行复合钻进的。螺杆的寿命长短以及是否正确的使用都对钻井的速度有一定的影响，同时还会影响井下安全，所以，在施工中，我们应选择质量和效果较好的螺杆，并保证它是高效率的螺杆。

3.2改善钻井速度的措施。钻井施工中的每个工具都是关键，所以，施工人员的操作技术是影响速度的重点，我们要在施工中要狠抓各道工序衔接，钻井队操作人员的操作水平以及对各道工序的熟悉程度都会影响到钻井速度。因此，有效的开展钻前技术交底会是十分重要的，让钻井操作人员清晰的了解操作工序，同时，还应聘请有经验的现场技术服务工程师主持，指导操作人员施工；而在施工中的风险和安全管理也是重点。加强设备管理，减少机修时间，这不仅能强化钻井队伍，还能提高钻井速度。除配备两台泥浆泵外，其他机械也要及时更新，施工队伍要严格进行巡回检查、加强设备定期维护保养，为机械的维护过程要密切监督，减少机械的故障了，降低机械修理时间。

4结束语

水平井钻井技术的应用向综合应用方向发展，小井眼水平井钻井、横向多分支水平井钻井、大位移水平井钻井等技术都已投人实际应用，采用的技术包括导向钻井系统、随钻测量系统、串接泥浆马达、PDC钻头和欠平衡钻井。为提高钻井的速度，就要从思想上，观念上得到解放，增强加快发展的责任感和使命感，注重安全生产，提倡环保，保护施工环境。