辽河油田滩海钻井技术研究与应用

郭定雄

摘 要：文章主要阐述了滩海石油钻井技术现状，介绍了大位移井的主要用途以及大位移钻井关键技术分析，为油田滩海钻井技术的发展奠定坚实的基础。

关键词：辽河油田;滩海钻井技术;井眼净化;大位移井

滩海石油因为其本身的特点，有着开采成本高、开发困难等问题，对此，滩海油田的开采中应用大位移钻井技术，是目前十分普遍的一种开采形式。大位移钻井技术在滩海油田的应用范围比较广，有效地解决了以上难题，为企业创造了更多的经济效益，降低了海油路采的整体开发成本，节省了平台资金的投入，在滩海油田的钻井开发中发挥着重要的作用。大位移井主要指的就是垂直深度与位移比超过2 m的水平井或者定向井。美国在20世纪20年代开始已经将大位移钻井技术应用在海上油田的陆地开采过程中，大位移钻井技术在最近几年取得了快速的发展，各大油田都开始逐渐的应用大位移钻井技术，并取得了一定的成绩，促进了油田的可持续发展。

1    大位移井的主要用途

海上油田的开发中应用大位移钻井技术，实现单座平台井位覆盖范围的更大化，有效地降低了平台资金的投入，降低了油田开采成本，同时，还能节省海油路采建立平台或者人工岛的资金投入。为海上石油集输系统节约成本，降低了整体的开采成本。目前发现的一些油气藏所处的环境比较恶劣，同时还要重视环保的要求，这就造成井场的布置出现一些困难，不能实现就地开采作业。针对以上的问题，就可以应用大位移钻井技术，实现作业井场的转移，在附近地区开采作业，满足现场实际施工要求和环保要求。

2    大位移钻井关键技术分析

2.1  井眼轨迹优化技术

我国经过多年对大位移钻井技术的研究，得出的结论为悬链线或准悬链线是比较理想的大位移井眼轨迹设计剖面。但是这种形式的井眼轨迹对于控制技术和工艺有严格的标准和要求，实现起来比较困难。因此，在对大位移井井深剖面的设计时一定要注意以下几点：（1）尽可能地加大大位移井的延伸距离。（2）避免套管出现严重的摩阻、扭矩、磨损现象。（3）井下测量工具、钻具组合、管材等进一步提升。

在大位移井钻井施工过程中，保证井眼轨迹的光滑是其重要的因素之一，在设计井眼剖面过程中，还要同时考虑剖面的稳斜角、造斜率、斜井眼长度、造斜点参数。通过对大位移井的发展趋势可以得出结论，未来大位移井的发展方向主要向较小造斜率、较高稳斜角方面发展，同时根据施工作业的具体情况，还要考虑到套管和油管尺寸的正确选择。

2.2  降低摩阻和扭矩技术

目前，对大位移钻井技术影响比较大的是管柱的摩阻和扭矩问题，直接影响水平位移延伸距离的长度。在大位移井中，一般稳斜井段长裸眼大斜度距离比较长，造成下井壁与管柱在运行过程中产生较大的摩擦系数，随着摩擦系数的逐渐增加，管柱的阻力变得越来越大，仅仅依靠重力无法到达井底位置。同时，钻柱随着地层压力和液柱压力的不断增加，逐渐向井壁推靠，可能会造成卡钻现象。

钻井摩擦因为不均匀应力对井眼周边产生影响而摩阻上升，就要對摩阻和扭矩进行降低，通常采取的方法有以下几种，（1）选择合适的钻井液，提升润滑性能降低摩阻。（2）通过对相关资料的分析和数据结果的研究，添加油基钻井液在金属与金属之间或者金属与砂之间，有效降低摩擦力。（3）选择科学、合理的机械手段实现扭矩的下降，可以根据实际的情况，应用钻杆扭矩短节、旋转钻杆保护器、钻杆轴承短节等实现扭矩的下降;还可以使用水力加压器对钻压连续控制，也会对摩阻造成一定程度上的下降。

2.3  井壁稳定技术

钻井施工之前，地层岩石的应力场还处于平衡的状态，但是在钻井施工过程中，这种平衡就会被打破，岩石就会被钻井液所替代，会造成井壁的稳定性被破坏，钻井液与岩石之间发生化学反应而造成地层松散，可能出现坍塌的情况。想要保障井壁的稳定性，就要使用平衡钻井技术，钻井液的浓度在钻井大斜度井段时尽量保障其稳定，钻井液浓度的稳定才能有效地提升地层的承受力。影响大位移钻井井眼不稳定因素比较多，必须根据实际的情况，采取科学、合理的措施，才能保障井眼的稳定性。

2.4  井眼净化技术

钻井施工过程中卡钻、井漏的概率都与井眼的清洁有着直接的关系，一旦井眼中存在杂质，也会加大钻井时的摩阻扭矩，造成大位移井管柱起下作业风险增加。大位移井钻井施工时，钻屑会因为大井眼、大斜度井携岩难度的不断加大，随着钻井液向井壁方向沉积，很容易在斜井段形成岩屑的堆积。想要避免岩屑堆积层的出现，就要不断提高泥浆的返速，使用机械清除岩屑与泥浆性能完善的措施，达到净化井眼的目的。井眼净化前，需要确定最小的泵排量和最优的钻井液流变性，保障井眼净化过程的顺利进行，同时，通过提高转盘转速与倒划眼，实现大位移井大井眼内排量的最大化，使用钻具实现净化井眼的目的。

3    结语

大位移钻井技术在滩海油田开采过程中的应用，有效地提高了油气采收率，控制了大范围含油面积，实现了新建平台及海上石油集输等投资成本的节约，为油田创造了更大的经济效益，是促进海上和滩海油田发展的重要措施。井眼轨迹是滩海油田大位移钻井技术的关键，同时，还要重视井眼净化、摩阻扭矩的降低，这些措施的有效实施，是提高钻井成功率的关键。

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