深層鉆完井技術研究

楊明偉(大慶鉆探集團鉆井二公司 黑龍江大慶 163000)

石油鉆井速度是影響到石油鉆井成本的重要因素，利用先進的鉆井工藝技術，可以實現鉆井機械鉆速較大幅度的提高，增加石油資源勘探開發的效益。隨著淺層石油資源的不斷減少，石油資源的開采逐漸的向深層方向發展。隨著井深的增加，遇到的鉆井問題也越來越復雜，給石油鉆井提出了更高的要求。由于技術設備和地質條件的不同，我國的深井鉆井技術水平和世界先進的深井鉆井技術還有一定的差距，但是隨著我國鉆井技術裝備的快速發展，這個差距會變的越來越減小。深層鉆井過程中鉆井速度慢的問題，已經成為制約深層鉆井技術發展的重要原因。鉆井速度慢會大大增加深井的建井成本，降低油藏勘探開發的效益。同時鉆井速度慢，鉆井的時間就長，增大了鉆井泥漿在油層內部及周圍的浸泡時間，浸泡時間的增長加大了鉆井泥漿對儲層的傷害。因此有效的提高深層鉆井速度，不僅能夠降低成本，而且還能夠保護儲層，增強儲層流體流向井筒中的能力。因此需要開展高效的深層鉆井技術研究，提高深層鉆井速度，保護儲層。

一、提高深井機械鉆速工藝技術

復合鉆井技術通過將井口轉盤或頂驅的動力和井下動力鉆具的動力復合起來，同時驅動井下鉆頭工作，提高了井下鉆頭的工作效率，有效的增加了鉆井速度。鉆井實踐已經表明復合鉆技術是提高鉆井速度的重要方法，特別是對于復雜結構井，易斜井等，具有良好的效果，既能夠防止井斜的發生，同時還能提高鉆井效率。井深五千米的現場試驗，利用井下動力鉆具加高效PDC鉆頭技術，和常規PDC鉆頭相比，同等條件下深井鉆速可以提高兩倍以上。雖然這只是幾口深井現場試驗的數據對比，但是也說明了井下動力鉆具和PDC鉆頭復合鉆進技術的優勢。通過鉆頭優選技術，選擇適合深井地層的鉆頭，提高鉆頭的地層適應性，也可以有效的提高深井鉆井的機械鉆速。隨著井深的增加，鉆井過參數變得越來越復雜，隨著鉆井工藝和測井工藝的不斷發展，實現深井鉆井參數的精確測量，已經成為可能。通過對深井鉆井參數的分析，得到影響鉆頭鉆進效率的影響因素，從而選擇出適合該地層的鉆頭參數，進而選擇出合適的鉆頭類型。鉆頭選型的方法主要包括，利用測井數據，選擇出適合該地層鉆進的鉆頭參數。通過室內鉆頭實驗的方法也可以進行鉆頭的選型，利用巖心開展實際鉆頭破巖實驗，得到鉆頭參數和類型對鉆頭破巖速度的影響規律，從而優選出鉆頭類型。通過和臨井的實鉆數據對比，也可以進行深井鉆井的鉆頭選型，通過對鉆頭類型、機械鉆速、地層巖性、鉆壓、排量、泵壓、轉速等參數的對比分析，可以得到哪種鉆頭類型最適合該地層的鉆進。通過采用數學對比、神將網絡等先進的數據處理方法，也可進行深井鉆井鉆頭的選型。利用欠平衡鉆井技術可以有效的提高深井的機械鉆速。由于鉆井液在井下產生的液柱壓力要小于地層的壓力，因此有效的降低了鉆井液進入到油氣儲層的概率，避免了鉆井液對油氣儲層的傷害，欠平衡鉆井技術可以更好的保護低壓儲層。在欠平衡條件下，鉆井的液柱壓力對地層的壓實作用減小，從而提高了鉆頭的破巖效率，還能保證鉆頭產生的巖屑及時的離開井底，避免了巖屑的重復切削。深井欠平衡鉆井過程中，設計合理的鉆井液密度，科學的進行鉆井水力參數的計算非常重要。結合地層的孔隙壓力等參數，對實際的鉆井參數進行及時的檢測分析，利用理論分析和實鉆數據，來確定實際地層的孔隙壓力，從而及時的進行鉆井液密度的修正，真正的做到深井鉆井的欠平衡鉆井。在欠平衡鉆井中，可能會存在井壁不穩定的問題，因此需要判斷井壁是否存在掉塊，如果存在掉塊，就需要改變鉆井液參數，保障井壁的穩定性。欠平衡鉆井技術對于保護儲層和提高鉆速具有顯著的效果，但是在欠平衡鉆井過程中，容易出現井涌、井噴等現象。因此要嚴格做好深井欠平衡鉆井的井控作業，提前防范井噴和井涌事故的發生。

二、深井鉆井復雜事故預防措施

深井鉆井的成本高，一旦出現鉆井事故，往往會帶來巨大的損失。為了防止深井鉆井過程中出現卡鉆現象，在下井之前，要對鉆具進行嚴格的檢查，不使用質量不達標的鉆具。上扣前在螺紋連接處涂好絲扣油，而且上扣的扭矩要合適。如果遇到鉆速快的井段，要經常的進行鉆井液的循環作業，及時的將井底的巖屑返出干凈。在鉆井過程中，如果鉆井泵壓變化較大，需要立即停止鉆井，分析原因，直到故障排除后方能繼續鉆進。鉆頭下井之前要早進行測量，如果尺寸達不到要求，或者鉆頭磨損嚴重都不能下鉆。在井斜率比較大的井段，盡量采用低速鉆進的方法，如果在該井段遇卡，按照操作規范仍然不能取出鉆具時，可以利用循環鉆井液，同時刮眼的方法，來解決全角變化率較大井段的卡鉆問題。鉆井液要具有良好的攜巖、防塌漏的性能，如果鉆遇到易坍塌的地層，需要按照設計要求，添加足量的防塌劑。鉆井過程中要提前準備一定量的鉆井液堵漏材料，遇到井漏事故后，可以及時的在鉆井液中添加堵漏材料，裸眼井段下鉆需要開泵時，盡量的避免在易塌漏的地層位置開泵。

結束語

深層鉆井是鉆井技術發展的一個重要方向，隨著井深的增加，鉆井的難度隨之增加。因此需要不斷的研究高效的深井鉆井技術和工藝。利用復合鉆技術是提高鉆井速度的重要方法，特別是對于復雜結構井，易斜井等，復合鉆的效果更好。分析深井鉆井參數，得到影響鉆頭鉆井效率的影響因素，選擇出合適的鉆頭類型。利用欠平衡鉆井技術也可有效的提高深井的機械鉆速。欠平衡鉆井液在井下產生的液柱壓力小于地層的壓力，降低了鉆井液進入油氣儲層的概率，避免了鉆井液對油氣儲層的傷害。在鉆具下井之前，要對鉆具進行嚴格的檢查。深井鉆井的鉆井液要具有良好的攜巖、防塌漏的性能。通過研究為提高深井鉆井的效率和質量奠定了基礎。

[1]蔣祖軍，肖國益.川西深井提高鉆井速度配套技術[J].石油鉆探技術，2010.

[2]邢永明.鉆井提速綜合配套技術在塔河油田的應用[J].內蒙古石油化工，2009.