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长水平段水平井钻井技术难点及解决对策

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  摘要:针对长水平段水平井的钻井问题,结合我国目前长水平段水平井钻井技术的应用情况,对钻井过程中存在的各种难点问题进行深入分析,探讨这些问题出现的原因,并提出有效的解决措施,为长水平段水平井钻井技术的发展奠定基础。
  关键词:水平井;钻井技术;难点;解决对策;工艺技术
  长水平段水平井钻井技术是我国常见的油气开发方式之一,各种方法的提出与推广十分有利于我国油气行业的发展。每种技术都具有一定的优势,也具有一定的难点问题,长水平段水平井钻井技术也不例外,如果该种钻井技术的难点问题无法解决,则会制约该种技术的进一步发展[1]。目前,国内外相关专家对长水平段水平井钻井技术进行了深入研究,研究主要集中在如何提高钻井效率方面,对其难点问题研究较少,这给油气田单位带来了一定的困扰。
   1 长水平段水平井钻井技术难点
   1.1 下套管难度相对较大
  对于长水平段水平井而言,由于水平段的距离相对较长,造斜率较高,在钻井的过程中,套管将会受到壁面的压力,且压力相对较大,进而使得套管的摩擦阻力升高,下套管的难度升高,井下的套管难以到达指定位置。
   1.2 水泥浆替代效率较低
  在钻井的过程中,由于套管自身具有一定的自重,使得井下环空部位上下存在差异,从而会出现层流替代问题,环空位置较窄的部位泥砂含量相对较高,使得水泥浆循环受到一定的阻力,造成水泥浆替代效率严重下降问题。
   1.3 水泥胶结质量问题
  在钻井过程中,为了提高水泥浆的润滑性能,从而提高钻井效率,所以会在水泥浆中加入一定量的原油,从而使得井壁和套管之间产生油膜。在另一方面,原油本身就具有一定的疏水性能,因此在水泥浆凝结以后,会出现一定量的孔隙,使得水泥浆的胶结质量严重下降[2]。该问题对于使用油基泥浆的油井而言更加明显。
   1.4 固井品质问题
  对于水平井而言,在固井工作过程中,一般对水泥浆的要求都相对较高,所以会使得井下个别位置处出现水袋问题,进而使得固井质量受到影响。在另一方面,水平井的钻井轨迹一般都存于凝析油气层中,在泥浆循环的过程中,油气会进入其中,从而使得水泥浆的结构遭受破坏,在水泥浆凝固的过程中,其体积会出现收缩问题,水泥浆的凝结质量进一步受到影响,使得固井质量大大降低。
   1.5 油气开发问题
  对于普通的水泥浆而言,在其凝结以后将存在一定的脆性,如果出现射孔冲击问题,将会使得凝结后的水泥浆产生裂纹,进而造成底水与油气层混合,在油气开发过程中将引发底水推进问题,最终影响油气开发质量。
   2 长水平段水平井钻井技术难点解决措施
   2.1 合理设计钻井工作
  要想解决长水平段水平井的钻井难点问题,必须对钻井工作进行合理的设计。在这一方面,首先应对钻井轨迹进行合理的优化,尽可能降低钻井过程中套管所受压力及阻力,并提高水泥浆的流动性能,提高替代效率。目前我国长水平段水平井的研究主要集中在方案对比和钻井液的配比方面,对于钻井轨迹优化问题的研究并没有全面开展[3];其次,在钻井工作开展之前,应建立完善的钻井设计体系,该体系的建立必须与长水平段水平井的特点相结合,从而保障钻井效果。
   2.2 创新工艺技术
  在创新工艺技术方面,油气田单位应在钻井的过程中对钻具的扭矩和摩阻力进行严格的监控,并对扭矩和摩阻力出现的原因进行分析,研发科学的软件系统,对钻井过程中井下的情况进行有效的把控;其次,对钻井过程中轨迹控制技术进行创新,最好可以研发专门的长水平段水平井钻井轨迹控制技术,该技术的研发过程中必须与地质特点和水平井的特点相结合;最后,对钻井液进行合理的配比,钻井液的配比必须与区块的特点相结合,在使用钻井液之前,也需要进行合理的实验,以此保障钻井效率。
   2.3 创建经济钻井方法
  对于长水平段水平井的钻井工作而言,所使用的钻井设备效率相对较低,钻井工作所需要的时间相对较长,为了解决该问题,必须对钻井方法进行合理的创新,进而创建经济高效的钻井方法。在这一方面,首先应对钻井区块的地质地层特点和高效破岩技术进行深入研究;其次,为了降低钻井工作中井眼损失问题,也需要对多参数地质钻井技术进行创新,为提高钻井效率奠定基础;最后,在钻井过程中,对辅助设备进行创新和合理的配置,间接提高钻井效率,同时,灵活使用钻井液,并应用钻井液再运用技术,降低施工成本。
   3 结论
  综上所述,长水平段水平井钻井过程中主要存在下套管难度大、水泥浆替代效率低、水泥胶结质量问题、固井品质问题以及油气开发问题等五大问题,这五大问题的存在严重制约长水平段水平井鉆井技术的发展,油气田单位应从合理设计钻井工作、创新工艺技术以及创建经济钻井方法三个角度出发,分别采取多项措施,解决长水平段水平井的钻井难点问题。
  参考文献:
   [1]郑红帝.探讨长水平段水平井钻井技术难点及对策[J].中国石油和化工标准与质量,2014(1):127.
   [2]郭元恒,何世明,刘忠飞,等.长水平段水平井钻井技术难点分析及对策[J].石油钻采工艺,2013(1):14-18.
   [3]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,2017,37(1):40-41.
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