大庆油田探井水平井钻井关键技术研究

82西部探矿工程2019年第2期

大庆油田探井水平井钻井关键技术研究

盖利庆

**收稿日期:2018-07-11修回日期:2018-07-20

作者简介:盖利庆（1983-）,男（汉族）,黑龙江大庆人，丁程师，现从事油气地质勘探工作

（大庆油田有限责任公司采气分公司，黑龙江大庆163100）

摘要：随着大庆油田的发展，受地质因素影响，产量下降明显，严重影响了油田的正常生产，勘探区

域为了增加产量，保证经济效益，引入了长井段水平井钻井，它是目前最有效的开发方式，详细分析 介绍了大庆油田的探井水平井钻井工艺，提出水平井钻井关键技术，并优化各个环节，为大庆油田的

开发提供技术支持

关键词：大庆油田；产量下降;优化水平井钻井;技术支持

中图分类号:TE243文献标识码：A 文章编号:1004-5716（2019）02-0082-03

大庆油田经过多年开采，受各种因素影响,各个区 块产量逐年下降，尤其外围油田，单井产能低,并且由 于长期的注水开发和特殊复杂的地质条件，导致原油

产量下降，产液含水率很高,给油田的持续稳产带来了 巨大圧力，所以需要勘探新区块，同时引入新的开采方 式,达到开源增产的目的,使大庆油田可持续开发

目前，大庆外围勘探效果明显，各个区块都有一定 程度的可采储量,但是直井探井在实际开采中受地层 孔渗低、各向异性强的影响，单层产液量很低，根据同

类油气田的实际开发方式对比,发现水平井的钻井技 术有较好的应用前景，其先期投入高，但是随着采油的 进行，产量的升高，其投入所占的比例相对直井低，能达

到数倍直井的产量,在提高油田的采收率,加强经济核

算方面效果突出，已成为各个油田高效勘探开发的关键

技术之一叭因此,在大庆油田外围探井引入水平井钻

井技术显得尤为重要,尤其是在扶余等致密地层，但由

于水平井钻井的技术含量较高，开采施工过程难度较

大，所以深入研究大庆油田水平井钻井关键技术,为大 庆油田开发过程中保护油田、提高最终采收率提供技术 保障,也为同类油田的开发提供较好依据和方向。

1大庆油田探井水平井应用的必要性

大庆油田外围是低孔渗储层,尤其是在扶余、杨大城 子等层组，产能较低,岩石以致密砂岩为主,有较少裂缝 孔隙,渗透率和孔隙度都较低，且层厚较薄，突变明显，是

低孔渗砂岩储层。对于此类油层，引进水平井钻井是最

为适合的一种开发方式,可以增加产量,降低成本。

水平井是一种特殊类型的定向井巴如图1所示，

以导眼井为直井段.分析水平井层位的砂岩分布，以水

平钻井追踪砂岩，其最大井斜角在90。上下波动，尽可 能保持钻头在目的层中穿行。其主要优点是加大泄油 面积叫增加单井产量.同时减少直井钻井，经济性十分

显著 缺点是.受地层影响较大.砂体不连续，人为施 工等因素，都会影响钻井的方案.风险相对直井较大。

结合大庆油田外围的低渗油藏的特点，水平井的生产

在该类油田是最佳的开发方式'

图1水平井结构示意图

2大庆油田探井水平井钻井工艺的关键技术

针对大庆油田外围探井水平井钻井的特点，提岀 了水平井钻井的主要问题。

2.1井眼轨道优化设计技术

在探井水平井钻井中，设计尤为重要，要以地质情

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况为基础，考察实际地面情况，结合钻井投入，设计合适的靶前距、造斜点和造斜率等参数I同时地质设计也要结合匸程设计，在一般井眼轨道设计中，要分析多种因素.如钻井液体系、摩阻大小、钻具重量等等参数以靶询位移对裸眼井段摩阻系数的敏感性的关系为例,选取靶前位移分别为350m,500m和700m，研究了滑动钻进时片眼轨道对摩阻系数的敏感性.如图2所示。

裸眼段摩阻系数

图2滑动钻进时井眼轨道对摩阻系数的敏感性曲线

由图2可知：当裸眼井段摩阻系数低于0.5时，摩阻系数在不同靶前位移下变化很小；当裸眼段摩阻系数大于0.5时,靶前位移越大，钻进摩阻越低

所以需要通过各种实验进行分析,设计靶前位移,井眼轨迹控制技术、钻井液类型等参数对裸眼井段摩阻系数的影响，然后结合邻井的地质情况.对设计参数进行优化％

2.2地质情况认识

大庆油田外围多属于河道砂体沉积，连续性变化较大，由于新井基础资料较少，在预测油层顶底层界和有效厚度等方面会有一定的误差，且水平井钻井在运行中受工程因素影响，可能会岀现水平段不平滑的现象,再受砂体的阶段性不发育和尖灭不整合等因素影响，导致水平井地质导向难度加大，尤其探井，导眼井的资料较少,提供依据不足.再者设计多个靶点，阶梯垂降较大，层厚不均匀.水平段较长,着陆次数较多,都会导致水平井施丁风险大所以探井前期地质情况的摸索就显得尤为重要，需要确定地质油藏特点,结合钻井、测井、录井等相关成果，实现水平井钻井。

2.3轨迹控制

探井水平井在井眼轨迹控制上有很多难点：如井眼轨迹控制,水平段轨迹的控制;造斜段和稳斜段的控制叫各个阶段都需要地质和工程人员的结合.拿出具体实施方案.所以针对各种轨迹的特点.需要利用各种方法保证井眼轨迹，首先应用随钻测量工具，现阶段LWD监测井眼轨迹'已经十分成熟.不仅可以实时得到井眼轨迹.还可以得到相应的测井数据,为钻头所处层界面距离提供依据，实时分析底部钻具组合与地层岩性的关系；其次.确定合理的造斜点和造斜段类型:要从钻遇的实际地质出发.选择岩层稳定的地层作为造斜点.可在造斜阶段保持井眼稳定，同时选择圆弧形造斜段类型，方便降低摩阻;最后，以钻具硬件和钻井方案为辅助，优选适合区域地质的柔性钻具组合.同时结合复合钻进与滑动钻进交替进行的方法，利用“多旋转、少滑动、微调勤调”“保证井眼规则、井壁稳定，利于加压、造斜和井眼轨迹控制

现阶段国产随钻测井地质导向钻井系统还不完善,井眼轨迹参数测量难度很大，一般现场采用地质录井资料和LWI)的测井数据,实时判断地层变化来进行地质导向,加强井眼轨迹控制〉

3探井水平井工艺技术优化的几点建议

针对目前大庆油田探井水平井的特点,提岀几点关键技术的应对方法：

(1)优化大庆油田探井水平井钻井工艺，针对目前水平钻井技术，需要加强研究水平井钻井的设备、工具和配套设施，从实际应用问题出发，结合不同类型的地质情况发展水平井钻井设备，同时施工过程中.钻井液避免储层污染和环境的破坏也应该重视起来""，保证储层清洁和施工安全,达到钻井和甲方设计要求，

(2)按探井标准施工。大庆油田探井水平井段较长，钻井时会经常岀现很大的扭矩和阻力，匸程风险增大，所以在水平井钻井前期，专业技术人员的设计包含了地质和工程的诸多方面.在实际施T.过程中.要严格按照设计和标准施丁，采取最优的井身剖面,井眼轨迹控制.适合环境和钻井的钻井液.防止井壁垮塌,有效地实现钻井作业的顺利完成

(3)优化探井水平井钻井速度:在现阶段.由于各种原因，探井水平井钻井速度还是相对较慢.需要测井、录井、固井等相关单位的协调，同时土地、环保、道路、许可等都会影响钻井速度，所以对于水平井钻井提高速度.不仅需要确定合理的钻井队的人员配置、水平井钻井设计、钻井设备等.还需要各个部门积极协调,确定水平井开发的最优化程序，同时落实安全第一的理念的原贝q,以此提高水平井钻井速度。(卜转第87

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