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水平井钻井技术的研究与应用

更新时间:2015-11-2 来源:新疆燃气设备网  [收藏此信息]

 摘 要:水平井钻井技术因其具有高能、高效、高产的优点,在国内外都在提起很大的重视,本文主要研究了水平钻井在国内的应用现状和不足,提出了水平井钻井技术在油田应用中的重要性。 
  关键词:水平井 技术 设备 
  一、水平井技术的发展沿革 
  1.水平井的基本概念 
  水平井是指井眼在油层中延伸较长距离、井斜角在85°以上的油井。井眼必须在油层中延伸出较长的距离是其核心内容。 
  2.水平进的分类 
  水平井按照不同的标准可以有不同的分类:按照类型可分为常规水平井、分支水平井、套管侧钻水平井;按照用途可分为注入水平井、生产水平井和横向勘探水平井。 
  3.水平井技术的发展 
  经过十多年的迅速发展,水平井钻井技术的配套工具仪器逐步完善,水平井钻完井工艺技术也越来越精湛,其作为开发油藏的常规技术在得到更为广泛的推广使用。水平钻井中多项技术不断优化,如:井眼轨迹控制技术、设计技术、下部钻具组合优选、确保施工安全和防止油层污染的钻井液完井液技术、组合完井工艺技术、组合完井工艺技术、大扭矩多级马达、可控弯接头、变径稳定器、水力加压器、高效PDC钻头、MWD和LWD仪器等一大批先进的工艺技术、工具和仪器等在水平井钻井中被广泛应用,创造了水平井井深、水平段长度、水平井施工周期、水平位移等多项世界记录。 
  二、水平井技术的应用现状 
  和国外先进的水平井技术应用相比之下,虽然我国也已经在普遍采用这项生产技术,但是在钻井设备、钻井工具和仪器方面还存在很大差距,由其是自动化钻井、水平井技术的集成系统和综合应用方面差距比较大。目前我国油田讲求“少井高产”,而水平进技术作为实现这项目标的重要技术支撑,发挥着其越来越重要的作用。虽然国内水平井施工基本能够满足需要,但是还需要引进更为先进的技术和设备,堵住适应薄油层和边部断块油藏的LWD、SWD仪器数量不足等缺口。 
  三、水平井技术应用的不足之处 
  1.工艺技术配套性差 
  我国虽然已经有十多年的水平井技术研究和推广使用经验,在很大程度上优化了水平井钻工艺的设计,在井眼轨道控制等方面也有较大的提高,但是,在水平井下部钻具组合受力分析、水平井安全钻井钻井速度等方面的研究还不够深入,水平进采油、作业及增产措施等也存在很大不足,难以满足油田水平井的大规模应用需求,对水平井应用效果和规模的实施形成阴碍,从而影响经济的提高。 
  2.设备配套差和性能不稳定 
  我国现在的大部分设备过于陈旧老化,性能不稳定,有一部分设备不配套,水平井施工需要的顶驱设备大都在为国外或外油田服务,这就造成设备存在很大的安全隐患,一旦出现故障,需要花费较长时间进行维修,进而影响整个施工周期。另外LWD仪器和MWD仪器非常适合薄油层的开发,但却供应不足,难以适应国内油田水平井快速发展的需要。 
  3.缺乏专业的技术人员和施工队伍 
  专业的水平井技术服务公司和专业技术人员在国内非常短缺,水平井施工队伍和现场专技人员流动性和随意性很大,造成施工不熟练,专业技术能力掌握不够,很大程度地影响到水平钻井的施工进度,并给施工带来安全隐患。 
  四、水平钻井技术的应用效果和现存问题 
  以下就某油田两口稠油水平井钻井施工,来确定现场地质跟踪导向实施原则: 
  根据地质地设计要求,井眼轨迹左右平面摆动距设计轨迹误差±2CM,纵向摆动幅度距设计误差±1CM,现场专业技术人员进行随钻监测。通过随钻γ、钻时、钻压、岩屑等综合信息,地质导向跟踪人员运用随钻地质导向跟踪技术,对储层岩性、含油性变化等进行监测。随钻绘制自然γ、钻时和钻压曲线。向甲方及时作出汇报。录井人员进行岩屑录井要从Ng组底部650M开始,要求每2CM取一包,在泥浆高架槽口录取岩屑。钻到水平段入口之前,进行中途电测,电测时要根据现场地质人员的要求进行。测井项目是2.5Ωm底部梯度视电阻率和自然电位SP。为了保证做到提高纠正预测,将轨迹偏差降到最低限度,现场地质人员和工程工作人员必须要配合协作,共同来根据油层的变化特点,来研究确定钻具组合。两口井实施以后,以录井、测井和现场跟踪参数资料作为依据,相关地质研究人员要总结报告综合地质实施情况。钻到入口点时,按要求再次进行电测,测井项目为2.5Ωm底部梯度视电阻率和自然电位SP以及井斜。之后是下套管,24小时固井候凝,然后对固井质量进行检测,包括变密度和声幅两个项目。钻到水平段末端点时进行完井电测,电测项目有:自然γ、自然电位SP、八测向、感应深浅、声波时差、密度、补偿中子等等。期间要有一名测井解释人员在测试现场跟随,以便完井电测后与有关地质人员在现场展开研究,最终确定完井事宜。 
  五、技术攻关目标 
  针对现阶段,我国水平井技术的应用之不足和各种存在的问题,旨在通过完善水平井钻井工具和仪器,进一步加强对技术配套的研究,达到能满足各种油藏类型的水平井施工需求,不断提高水平井的施工质量,加快水平井的施工进度,提高油层的钻遇率,最终实现高效增收增产的目的。 
  参考文献 
  [1]何鲜主编,国外深层气藏水平井定向井完井技术(石油工业出版社). 
  [2]余福春.东河-H8超深水平井钻井液技术研究与应用〔J〕.钻采工艺,2009(3):109-111. 
  [3]王琦,超深水平井钻井技术在塔里木DH1-H2井的应用〔J〕.西部控矿工程,2004(9):80-82.
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