大位移井钻井技术在油田中的应用

张俊

中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司 天津 300459

引言

在以前的油气勘探开发过程中，定向井技术的运用比较广泛，并发挥着重要作用，随着技术研究的突破，水平井钻井技术取得了较快的发展并逐渐得到了广泛的应用。油田关于大位移井的概念主要有两种形式：第一种是测量井深和垂直井深，如果它们之间的比例≥2，就是大位移井；还有一种评判方式则是水平井位移和垂直位移之间的比例不小于2。由于储藏石油需要多种的方式，为此我国从原来不变方位角的大位移井转变为了可变方位角的大位移井，这种井被称为多目标三维大位移井。目前我国的大位移井凝聚了水平井、深井、定向井等很多先进的技术，全方位地提高了大位移井的应用水平。大位移的钻井技术运用也极其广泛，在滩海油田，海上油田和地面都得到了有效的开发。

1 大位移井钻井技术在我国的应用现状

我国的大位移钻井技术自20世纪80年代中期开始实行，到了90年代末期才有了进一步的完善。一路上，我国通过一次又一次的实践工作，使大位移井这项技术得到普遍的运用。例如我国的石油有限公司深圳分公司在使用了这项大位移井的先进技术之后，精确了大位移井开发的工程系统，提高了钻井技术的工作效率。近年来，我国大位移井钻井技术与其他国家相比仍存在较大的差异。国外很多国家在工业方面起步较早，设备较为先进，大位移井钻井技术相对我国而言是比较成熟的。这就需要我们不断创新，努力钻研大位移井钻井技术，争取早日达到大位移井钻井技术的各项指标[1]。

2 大位移井钻井技术的特点与优点

想要更大范围地开采油藏，就要在大位移井的钻孔技术上建造堤坝。这样在缩小油井开发的数量的前提下使各个油田得到了有效的开发，使我国油田的储备量大大增加，进而使我国石油产业的勘测与开采石油行业迅速发展，同时也促进了我国与外国石油开采方面的交流合作，实现了经济的可持续发展。其中，大位移井的特点有：①水平位移大。大位移井可以有效控制含油面积的大小，是因为它的水平位移相对较大。它的这一特点，可以使浅海区域和陆地上的钻井数量得到大幅度的减少，对我国的石油的储备量得到保障。②渗透性很强，可以有效提高单井的产油量。经过这种手段带来的经济效益使大位移井钻进技术得到了不可评估的发展。③阻力大。基于大位移井水平位移大这个特点，使钻井的过程中阻力不断增大。综上所述，在对大位移井的设计上还存在着很多的缺陷，因此要不断优化大位移井的结构[2]。

3 大位移井钻井技术在石油开采中的优势

①近年来，我国使用的是常规的水平井钻井技术来进行海、陆上的油田开采，在此前提下，还要建立多个人工岛和平台。这样不仅会浪费很多资金，还会花费很多的原材料。相关部门也发现了这类问题，由此转向用大位移井钻井技术来开发海上气、油田，这样就会使准备资金大大减少，为将来优化大位移井钻井技术提供了经济的保障。②大位移井可以对近海岸的气、油田进行开发和勘采。大位移井的出现使油田工作更加顺畅，在这样的技术下，在活动钻井的过程中，不需要依靠原来固有的平台和人工岛的修建来进行，从根本上实现了大位移井从陆上向海上对油田的勘测，节省了大量的投入资金。③用大位移井来做不同的小油气田，有效地提高了经济效益。用一口大位移井将几个分离开来的小块油气田进行开发，在这样的方法下，钻井数量不会减少，而会使投入的资金得到有效的利用。④大位移井同样也可以在复杂的海底位置进行油田开采，这样也可以减少资金的投入。⑤大位移井在不要求环境质量的地方较为容易实施钻井。由这些可以看出该项技术的运用与中国石油事业的发展有着重大的联系[3]。

4 大位移井在钻井施工中的技术难点

4.1 剖面设计和轨迹控制难度大

由于大位移井的设计与常规的定向井设计在很多方面都存在着较大的差异。例如，大位移井的井身水平位移大，在极大程度上领先了定向井的剖面设计。但由于大位移井的轨迹得不到充分的控制，我国对此项技术的探索还仍需努力。

4.2 摩擦阻力大

大位移井由于井身斜角大，严重影响到了重力分力，工作人员不容易提起和下放钻具，影响了钻井工作的效率；在重复操作下，钻头还极有可能出现自锁现象，大大降低了钻井工作的安全性。

4.3 井壁稳定性差

由于大位移井钻井时间具有不确定因素，在斜度较大的井段中稳定性得不到充分的保障，极其容易发生井壁垮塌事故，在泥页岩井段发生事故也就成了不可避免的事件[4]。

5 现场施工应用

5.1 大位移井钻井液性能控制

在现场施工时，一般大位移井钻井按照固定的程序进行施工，这样才能够有效保证工程的质量。一般会采用311.2mm的技术，套管封隔至馆陶组地层，所以大井眼的浅层定向工作一定要做好，这样才能够控制钻井液性。在进行钻井的过程中，一般上层会有大量的泥沙，在施工的过程中会有很多杂物，为了避免这些杂物流向下沉，一定要做好相应的防备工作，避免对井眼造成堵塞。在钻探的过程中要注意将下部地层的钻井液转化为防塌润滑钻井液，有效利用施工过程中的各种物质，避免出现坍塌以及杂物坠落等情况。具体施工过程中一定要特别注意低剪切速率下的数值，注意钻井的数值变换，提高液体的黏性，提高井眼清洁度，这样就能够有效解决在钻井的过程中堵塞的情况。

5.2 固相控制技术

钻井液固相控制技术在大移位钻探中具有非常重要的作用，为了这个技术能够更好地运用，为其配备了许多专业的设备，确保在钻井的过程中能够达到良好的效果。设备能够很好地使用，清除钻井过程中的有害物质，避免在钻井过程中钻井液被破坏。在操作过程中，一定要根据摩阻和扭矩进行调整，注意长短的调整[5]。

5.3 卡钻事故的预防措施

钻井工作相当危险，为了避免在钻井的过程中出现卡钻的事故，需要在钻井前做好预防措施，主要采取的是使用润滑减阻液。在钻井的过程中，可以根据井下的摩阻扭矩的具体情况以及原油的实际情况加入相应的润滑减阻液。加入阻液随时探测井内的详细数据变化，一定要把数据控制在可控范围之内。如果在下部钻井过程中出现了摩阻降低的情况，需要加入石墨粉来减少阻力。为了预防卡钻事故，要对井眼进行定期的清洁，做好防护工作，这样才能够全面保证工作的安全进行。

6 大位移井钻井技术在油田中的应用分析

6.1 大位移井钻井技术在石油开采中的优势

近年来我国石油开采技术蓬勃发展，大位移井技术也得到了改进升级，大位移井由于其生产效率高、操作便利等优势得到了普遍应用，并且其经济价值更受到石油生产业内人士的认可，它可以应对地面条件较为恶劣的开采环境，因此可以在海上、岛屿等地区应用这一技术进行石油开采，扩大石油开采生产的范围，同时也降低了石油开采中人工岛等施工生产环节的成本，扩大了石油勘探开采工作的经济效益。利用大位移井生产技术还可以保证油田开采范围的扩大，提升油藏开采效率，缩减老油田生产中单井产油周期，而且在有效地延长了单井经济寿命的同时使产量也得到了一定的增加。因此，虽然大位移井技术现阶段仍处在不断发展的过程当中，但也已在世界各地小有名气。用大位移井来做不同的小油气田，有效地提高了经济效益。对于那些一小块儿或者是不相连的小块儿油田，可以采用多种各式各样的大位移井技术，从而有效地对油田进行有效的勘采活动[6]。

6.2 大位移钻井技术在我国石油开采中的发展趋势

从现阶段的水平位移距离上来说，世界最高的水平位移是10728m。而我国在大位移井钻井技术方面最高一次是8000m，从这些数据我们可以直观地认识到，在大位移钻井技术方面，我国与其他国家还存在着相当大的差异。因此我们应该积极探索在大位移钻井技术方面的相关研究，使我国大位移钻井技术可以有效提升，并得到充分的展现。其次，我国当前进行陆上石油开采工作时使用的大位移井通常进行水平位移的距离在5000～8000之间，而国外领先技术则可以达到一万多米，这就显示出了差距，未来我们必须尽量提升大位移井生产的技术性，缩小与发达国家的技术差距，破除技术壁垒，强化我国石油生产国的地位。最后，我国位移井速度还有待优化，虽然这一技术本身存在效率高、降低开发成本的优势，但是在实际油田生产中开采难度不仅包括一些油藏含量、深度等方面，还包括开采区域地质环境等，为了应对这些问题，我国大位移井钻井生产中就必须积极做好技术更新与升级，关于我国的大位移井技术的发展问题，将是我们重点关注的对象。

6.3 如何提高我国大位移钻井技术的发展水平

首先，不可否认的是我们的大位移钻井技术与国际上先进国家存在较大差距。西方先进的国家，由于其发展工业的时间较早，大位移井技术已经可以熟练地掌控，地质导向钻井技术、旋转导向钻井系统、新型钻井液体系等先进的钻井技术已经取得了大多数国家的认可，所以我们更要虚心学习，不断更新我国的大位移钻井技术，从而缩短我国与国际上的技术水平差距[7]。

7 结束语

综上所述，我国在石油开采方面肯定离不开大位移井钻井技术。大位移井钻井技术在一定储备和开采石油方面得到了有效的应用，并实现了我国在石油方面与国际先进技术的接轨，还在一定程度上增加了经济实力。但是我们仍然需要努力在石油开采方面深刻研究，与国外进行合作时，要取其精华，弃其糟粕，使我国大位移井钻井技术得到高层次的提升，提高市场竞争力和我国在国际社会上的地位。