长水平段水平井钻井技术难点分析及对策分析

长水平段水平井钻井技术难点分析及对策分析

我国是国土面积大国，幅员辽阔，矿产资源丰富，其中石油能源就是主要的矿产资源。石油能源的用途非常广泛，在燃料、润滑、建筑、医药等方面都有广泛的应用。随着科学技术水平的不断提高，人们开始认识到，把石油通过蒸馏并依次冷却冷凝而获得不同的油品，如煤油和汽油等。由此可见石油对于社会发展的重要性，在石油行业发展的过程中，开采工作是主要的环节。现阶段，长水平段水平井钻井技术在石油开采工作中，应用的非常广泛，笔者以下将进行主要的论述。

标签：长水平段水平井钻井技术；难点；对策

1 引言

随着科学技术的不断发展，长水平段水平井钻井技术在石油开采中的应用越加的广泛。其自身具有的优势，受到相关企业的广泛欢迎。虽然长水平段水平井钻井技术为石油开采工作作出了突出的贡献，但是在实际钻井的过程中，由于长水平段水平井钻井技术的作业时间较长，且会面临着非常复杂的岩性情况，如果掌控不好，很容易发生一些技术问题，强化长水平段水平井钻井技术水平是非常有必要的。

2 技术优势及技术进展

在科学技术快速发展的背景下，长水平段水平井钻井技术发展的越加完善，其已经在全球范围内被广泛的应用，充分发挥了自身的优势，为石油的开采作出了突出的贡献。油气藏有薄层、低孔低渗和稠油之分，而长水平段能够将渗流面积扩大，提升油气田的整体产量。部分油气藏具有垂直型裂缝，而长水平段能够同时将多条裂缝垂直钻穿，保证多条垂直裂缝能够同时进行油和气的生产。部分油气藏特点为气顶、边底水，应用长水平段技术可以将气和水的锥进状态在一定程度上减缓，将油气产量提升。部分油气藏属于天然气藏，其水平段的高渗透层能够对产气速度进行控制减缓，尤其是近井区域，还能够缓解其紊流的现象，对高渗透气层的整体产能进行改善。一些油气藏属于注水注汽井，长水平段技术能够提升流体注入过程的波峰和注入的体积，一直将流体延伸至深部的油气藏中，提升整体注水气井的效率和效果。除此之外，一些海上油气藏距离陆上较远，通过水平段的长度加长还可以将其穿越，降低海上钻井所需的财力、物力和人力。相较于普通的同直井，水平井的长水平段所占据的井场用地更小，也节省了搬迁和安装钻机所花费的费用。近几年来，水平井大范围应用长水平段技术，其钻井所需的成本逐渐降低，只为直井成本的30%—50%，甚至更低，但其实际投入使用和生产的过程中，产量能够达到直井产量的6倍左右。

长水平段水平井钻井技术自身所具有的优点，受到了国内外石油行业的欢迎，并在全球广泛应用。我国对于长水平段水平井钻井技术也有广泛的应用，但是我国在其核心工具以及钻井技术研发方面比较欠缺，因此相关技术水平提高困

难，与发达国家相比，还有一定的差异性。现阶段，我国科学技术发展的非常突出，科研人员的储备也非常的充足，经过对长水平段水平井钻井技术的研究和完善，技术水平得到了很大的提升。但是与国外的技术水平，仍有很大的差距，因此必须对其技术难度进行详细分析，并探寻相应的解决对策，提升油气藏中该技术的实际效果。

3 长水平段水平井钻井技术难点分析

3.1 井眼轨迹控制难点

与其他的石油开采技术不同，长水平段水平井钻井技术具有一些独特的施工特点，其在施工中所有穿越的靶点比较多，这无疑就增加了井眼轨迹的控制难度。因此我们一定要重视井眼的设计工作，综合考虑各项情况，对直井段、造斜井段、水平井段等不同井段的关系，进行全面的分析，确保井眼设计的合理性。水平井段的长度较长，因此摩阻扭矩也相对较大，使得定向施工过程中难以传递钻压，进而使得工具面角难以摆正，增加了长水平段水平井井眼轨迹控制的难度。

3.2 摩阻扭矩较大

长水平段水平井钻井开采作业时，钻具与下井壁之间的接触面积较大，进而增加了摩阻扭矩。而钻具的长度较长，使其轴向摩擦扭矩增加。水平段较长，使得岩屑会在折返的过程中被磨碎，使得钻井液难以有效清除，进而降低了钻井液的润滑性，增加了摩阻扭矩。同时钻具与井眼底边之间的接触面较大，则会形成偏心环控，使得岩屑能力较低，极易形成岩屑床，增加施工难度与风险。

3.3 下套管的难度较大

长水平段水平井的造斜率较高，在进行下套管作业时，由于井壁侧的压力较大，因此会使得套管摩擦阻力有所增加，进而加大了套管的难度，极易造成套管位置不准确的问题，在长度相对较短的长平井中体现的较为明显。由于套管的自重影响，水平段上下环空会出现差异，引发层流代替问题。低边窄环空间内，若岩屑与虚泥饼的含量相对较高，则会扩大循环摩阻，为了减少摩阻，水平段与斜井段的套管通常会居中降低，影响着水泥浆的替代效果。

3.4 固井质量控制难度较大

在固井施工过程中，水泥浆性能要求较高，通常在斜井段和水平段处的高边会出现水袋，在一定程度上会影响水泥石的质量，同时会给井壁胶结的质量造成影响。在侯凝过程中，若油气渗入水泥浆中，则会给水泥石结构造成影响。水泥浆凝固后体积将会收缩，使得水泥石和井壁之间出现缝隙，或者套管壁之间出现缝隙，进而会影响固井的质量。

4 长水平段水平井钻井技术应用对策分析

4.1 井眼轨迹控制对策

为了能够在特殊岩性施工环境中，有效的控制井眼的轨迹，则需要做好井眼轨迹设计，优化造斜点，做好设计前勘察工作，在岩性较好且岩层稳定位置处，选择造斜点，以此确保井眼的稳定性。同时尽量选择圆弧形造斜段，以此降低摩阻扭矩，同时避免套管出现磨损问题。在钻具的选择方面，则要选择倒装钻具，基于施工的实际情况，来选择使用单弯螺杆+LWD或者单弯螺杆+MWD，使用能够便于加压或者造斜的钻具，以此有效的控制井眼轨迹。在控制井眼轨迹时，要遵守少定多转的原则，尽量勤调少调，降低摩阻扭矩，增加井眼的光滑度。

4.2 减少摩阻扭矩的策略

为了能够有效的减少摩阻扭矩，提高作业的效果，在进行作业前，则需要利用专业软件，科学的预测摩阻扭矩，以此确保钻进的合理性与科学性。同时简化钻具组合，若施工条件允许，则选用18°的斜坡钻杆，尽量不使用的普通钻杆进行施工，使用加重钻杆，来取代钻铤，能够减少钻具与井壁之间的接触，进而减少接触面积，以此能够降低摩阻扭矩。同时调整钻井液的性能，适当的增加一些白油或者石墨等润滑剂，发挥其润滑作用，能够有效的降低摩阻扭矩。对于岩屑床问题，则可以采取加大钻井液的排放量，加快环控返速。通过使用高性能的鉆井液，来提升钻井液的悬浮能力以及携带岩屑的能力。要定期做好下钻作业与划眼作业，采取分段循环方法，使得岩屑床难以形成，进而确保使作业的安全性。

4.3 下套管难点对策

为了能够提高下套管的效果，则需要做好井眼的设计与施工，确保井眼的优质性，在开展下套管施工前，则需要做好通井检查工作。采取漂浮下套管技术，利用密封装置，将轻质液体或者气体等，密封在套管内部，进而减轻套管自重。在下套的过程中，则需要使用专业下管工具，将套管柱分为两段，以此减少摩擦力，施加钻井液压力，来移动下部套管柱。采取边下管边循环处理技术，使用相应的工具，采取循环钻井液的方式，来减少摩擦力，进而提高管柱的能力，以此避免出现套管问题。在开进引斜位置，架设两个刚性扶正器，以此来减少摩擦阻力，或者使用旋转管柱，来减少摩阻，进而提高管套下入的能力，利用游车的自重，或者大钩自重，来推动管套。

5 结束语

作为石油开采作业的主要施工技术，长水平段水平井钻井技术具有非常多的优势，应用的非常广泛，但是凡事都具有两面性，其在发展的过程中仍然有许多需要克服的问题。因此在今后的应用过程中，我们要对技术难点进行不断研究，加大掌控力度，提高长水平段水平井钻井技术的水平，加强井眼轨迹控制，减少摩擦扭矩，提高井壁的稳固性，进而提高长水平段水平井钻井技术应用效率。

参考文献：