水平井关键钻井技术措施探讨
2019-09-10马世东
马世东
摘要:基于水平井的特殊状况,优化水平井钻井的技术措施,保证水平井钻探施工的质量达到更高的标准。对水平井钻井的关键技术措施进行研究,保证安全平稳地完成直井段、造斜井段、稳斜井段及水平井段的钻井施工的任务。钻探出优质的水平井,为油田高效开发提供基础。
关键词:水平井;关键;钻井技术;措施
分析水平井钻井施工的井眼轨迹控制的问题,优化水平井钻井工艺程序,针对水平井钻井施工中容易出现的问题进行研究,采取最佳的钻井技术措施。合理控制井眼轨迹,提高水平井钻探施工的质量,达到预期的钻探施工的效果。
一、水平井的钻探施工难点问题
水平井钻井施工的难点问题比较多,井眼轨迹控制的难度系数比较高,如果不能合理的控制井眼轨迹,会影响到钻头的走向,给后续的下套管,固井施工带来巨大的难度。针对水平井各个不同井段钻井施工的实际情况,合理解决井眼轨迹控制的难点问题,利用三维的靶体确定水平井靶点的精度,解决水平井钻井施工中的靶点的位置不精准的问题。斜井段延伸后,针对长水平井段的井眼轨迹的控制,井眼的摩擦阻力会增加,影响到钻头的顺利钻进。从造斜井段到增斜井段的钻探施工的难度大。
基于摩擦阻力大的特点,钻具的扭矩传递的难度大。水平井钻井施工时,钻柱的结构复杂,钻探施工的难度系数增大。水平井段的钻探极易导致钻柱与井壁相贴,影响到钻柱的正常运行。钻井液的携砂能力变差,导致井下出现砂床,给后续的水平井开采增加了难度。
井眼的清洁的难度大,井壁中存在大量的积砂,很难清除,需要合理设计钻井液体系,才能提高携砂能力,避免由于砂石的作用,而影响到钻井施工的进度。固井施工的难度也非常大,由于下套管的居中程度受到影响,固井水泥浆很难进入到套管与井壁的环形空间,形成的水泥环的稳固程度受到了影响。难以保证水泥环的强度达标,水平井段及大斜度的井段的水泥浆的充填存在一定的难度。必须合理设计固井施工的程序,才能保证水平井的固井施工质量达到设计的标准。
二、水平井关键钻井技术措施
为了提高水平井钻井施工的质量,对水平井钻井的关键技术措施进行优化,选择和应用最合理的钻井施工程序,合理规划井眼轨迹,加强对随钻测井技术的研究和应用,利用各种现代化的手段,钻探出更多的优质的水平井,满足油田开发不同时期的需要。
(一)水平井钻井中存在的问题分析
参与水平井钻井施工的技术人员及施工人员的专业素质有待于提高,不具备高难度钻井施工的素质,无法满足各个特殊井段的钻井是的需要。水平井钻井的工艺缺乏配套的技术措施,如水平井井眼轨迹控制技术的优化,通过合理的配合和钻具组合的形式,提高水平井井眼轨迹钻探的质量,为后续的固井施工及水平井的开发提供依据。
水平井的完井方式比较单一,后期的改造难度大。水平井的井斜率高,钻具的机械钻速受到了限制。对水平井井眼轨迹的监测技术不达标,发现井眼轨迹出现问题,不能得到及时的纠正,引起水平井钻井施工的成本增加,严重影响到油田开发的经济效益。
(二)水平井钻井的关键技术措施
优化井眼轨迹的设计,保证水平井的井眼轨迹达到最佳的质量标准。选择最佳的钻井工程技术措施,如地质导向钻井技术措施,合理规划井眼轨迹,保证钻穿的水平井段更加合理,穿越储层,提高薄差储层的开采程度,满足油田开发的经济性要求。
对参与水平井钻井施工的人员进行技能培训,使其掌握水平井钻井施工的知识,会处理应急的安全事故。熟悉水平井的钻井施工程序,能够识别钻井施工中的安全风险。按照安全操作规程,合理操作设备,保证钻井施工的设备正常运行。会调整钻井施工的参数,对钻具的故障进行处理,保证钻具安全钻进,达到设计的钻井进尺,为水平井的高效钻探,提供人力的支持。
做好水平井的剖面设计,对水平井钻探的地质设计和施工设计进行研究,优化井眼轨迹控制技术措施,选择最佳的钻具组合方式,如螺杆钻具与PDC钻头组合的形式,降低磨阻和扭矩,保持动力的快速传递。結合自动化钻井技术措施的应用,利用地质导向钻井技术措施,选择最优的井眼轨迹,提高水平井钻井施工的质量。
选择最合理的钻井液体系,保证井眼的清洁卫生,提高钻井液的携砂能力,降低井下砂石的堆积,避免出现严重的砂床,影响到后续的油井生产。保持井壁的稳固,防止油井大量出砂,导致井壁坍塌,给固井施工带来巨大的难度。
加大钻柱的设计强度,减少井下接单根的次数,选择无磁承压钻杆代替钻柱,大大地降低磨阻和扭矩,减少卡钻事故的发生率,提高机械钻速,缩短水平井钻探施工的时间,相应地降低了水平井钻探施工的成本。
做好随钻测井工作,选择最佳的随钻测井仪器设备,实时获取井筒的数据资料,及时进行纠斜处理,保证水平井的井眼轨迹符合设计的标准。保证水平井各个井段的套管的下入质量,促使套管对准井眼的中心位置,为合理固井提供保障措施。
三、结论
通过对水平井关键钻井技术措施的探讨,提高水平井钻探施工的效率,缩短钻井施工的时间,降低水平井钻探施工的成本,满足油田开发的经济性的要求。分析影响水平井钻井施工质量的技术难点问题,提出关键的整改措施。提高钻井施工人员的素质,使其满足特殊的水平井各个井段钻井施工的需要。结合现代化的钻井工程技术措施,钻探出优质的水平井。
参考文献:
[1]赵恒,罗勇,赵金丰,et al.苏里格气田长水平段水平井快速钻井技术[J].钻采工艺,2012,35(6):108.
[2]韩来聚,牛洪波,窦玉玲.胜利低渗油田长水平段水平井钻井关键技术[J].石油钻探技术,2012,40(3):7-12.
[3]唐洪林,杨春旭,仲俊霖,于建青.长水平段水平井钻井技术在ZC1井的应用[J].石油机械,2017(45):29.
[4]仇恒彬,董志辉,张晓明,张玲.长水平段水平井钻井技术在中江气田的应用[J].中国石油大学胜利学院学报,2014(2):11-13.
[5]刘建峰.长庆气田长水平段水平井快速钻井技术研究与应用[D].西安石油大学,2015.