試論大位移水平井鉆井設計與施工

徐兵（中油遼河油田分公司淺海石油開發公司，遼寧盤錦 124010）

試論大位移水平井鉆井設計與施工

徐兵（中油遼河油田分公司淺海石油開發公司，遼寧盤錦 124010）

伴隨著人們對資源總量需求的不斷擴大，致使人們對水平井鉆井設計和施工的要求也越來越高。雖然水平井鉆井技術作為一項常規技術被應用在不同類型的油氣藏中，但是也無法滿足人類發展的需求，而且需要我們開發出更加先進的技術。因此，為了充分滿足現代經濟發展對水平井鉆井技術的總體要求，本篇文章主要對大位移水平井鉆井設計與施工技術進行了分析，從而有效促進該項技術的不斷發展和完善。

大位移水平井；設計；施工

現階段，隨著水平鉆井技術研究的不斷深入，使得該技術得到了極大的提升。并使水平井的類型越來越豐富，所涵蓋的專業知識也越來越具專業化。在各種不同類型的鉆井技術中，大位移水平鉆井技術是最具難度的一種技術。因此，針對大位移水平鉆井設計和施工技術進行研究，是目前水平井鉆井技術中最具關鍵性的技術研究之一。

1 大位移水平井鉆井設計

1.1 鉆具的組合設計

在對鉆具進行組合設計優化的過程中，主要目的是為了可以在下鉆的過程中有效克服井眼中的摩擦阻力，使其可以順利下至井底，在鉆井的過程中可以減少因摩擦產生的阻力，進而保證鉆井施工可以順利實施。同時為了解決鉆壓間的傳遞問題，可以使用專業的軟件來分析不同鉆具組合間的壓力。以某地區大位移水平井作為研究對象，在此次鉆井設計中利用直徑為128.00mm的加重型鉆桿倒裝進行鉆具間的組合；在水平井的后端，當鉆柱因重力不足必須要克服摩擦阻力時，可在水平井的直井段加一部分鉆鋌，針對井斜角在30o以上的井段部位處可以增加鉆桿的重量，從而保證鉆壓可以順利傳遞。若是鉆井套管中的摩擦系數為0.25，那么裸眼中相應的摩擦系數可達0.3，因此在井口處要增加3柱直徑為177.8mm的鉆鋌，從而保證進行正常的滑動鉆進。

1.2 井眼軌道的設計

大位移水平鉆井的最突出特點就是其水平位移較大，裸眼中的井段較長，使得在鉆井施工過程中套管柱以及鉆柱的摩擦阻力較大。目前，針對常規大位移鉆井的井眼軌道設計的案例較多，因而針對常規大位移井的井眼軌道設計可以參考以往的設計經驗。在本次研究過程中，和以往常規大位移井相比，因該水平井的靶前位移較小，因此采用懸鏈線軌道設計的方式無法將優勢完全顯現出來，因而采用了單增、增曲率以及降曲率三種不同的剖面類型對軌道進行了設計。

2 優化大位移水平井鉆井施工的策略研究

2.1 在大位移水平井鉆井施工中應用先進理論知識

井眼的軌跡控制以及井深的剖面設計等技術都是大位移水平井鉆井技術中的先進性理論。針對大位移水平井鉆井技術而言，不能僅僅停留在技術的表面，要將研究出的先進的理論成果應用到水平井設計的具體過程中。同時要采用先進的理論技術經驗應用到實際的施工過程中，采用優質的鉆井液以及鉆井系統，大幅度提升大位移水平井鉆井施工技術，進而有效地實現對軌跡的精確控制計算。摩擦阻力是在優化大位移水平井建設過程中的最大難點，針對摩擦阻力的研究雖然已經取得了一定的成績，但是這項技術在實際運用過程中的狀況卻并不理想。因此，為了有效解決摩擦阻力對鉆井施工帶來的影響，要充分運用大位移水平井鉆井施工中的相應理論知識。

2.2 在大位移水平井鉆井施工中綜合應用多項技術

在大斜度水平井固井技術中其最大傾斜度有時可達87度，因此應用該技術可以有效起到固井的效果。為了在鉆井施工過程中建造出更加牢靠的井身，采用了水平井裸眼礫石充填完井技術。大位移井在建設過程中，摩擦阻力控制是整個施工的核心工作，采用扭矩摩擦阻力來計算大位移水平井中的阻力，可以良好地實現水平井鉆井施工的準確操作。

2.3 優化大位移水平井鉆井施工工藝

為了在施工過程中保證鉆壓的順利傳遞，可以采用調配鉆具組合的方式來進行施工，在水平井的直井段采用鉆鋌，逐漸增加鉆桿的重量；同時要優選鉆井施工中使用的潤滑劑，從而有效降低施工過程中的摩擦系數；及時調整好滑動鉆井以及復合鉆井的比例，進而確保井眼中軌跡的平滑程度；可利用劃眼措施來及時修正已經被施工的井眼，并利用頂驅的旋轉方式以此來減少在鉆井過程中對井壁所造成的破壞；并配合倒劃眼、通井以及調整排量技術來不斷優化施工工藝。

2.4 保證井眼軌跡的有效控制

在水平井鉆井施工過程中，為了保證井眼軌跡的有效控制，并強化對LWD儀器測量的實時性以及準確性的控制，進而可以實時跟蹤分析在鉆井施工過程中地層的實際狀況，可以采用測量盲區井眼軌跡的方式來有效預測并改進鉆井過程中的施工工藝，并通過及時調整鉆井的方式有效實現對長段水平井眼軌跡的控制。

3 結語

綜上所述，大位移水平鉆井技術是目前海上油田勘探的有效手段之一。隨著大位移水平鉆井技術的不斷優化，針對高效益、大規模建造大位移水平鉆井具有非常重要的意義。優化大位移水平井鉆井設計與施工技術可以有效解決原有頂層部分大量剩余油開發不出來的難題，同時也可增加我國的資源來源，對提高我國經濟健康、可持續性發展具有一定的參考價值。相信隨著我國大位移水平井技術的深入研究，我國的鉆井技術一定會有突破性的進展，最終有效促進我國經濟的迅猛發展。

［1］杜青云，壽翔，袁小平.大位移水平井軌道優化設計研究［J］.中國石油和化工標準與質量，2013（09）.

［2］盧明輝，管志川.大位移井擺線軌道設計方法［J］.石油大學學報（自然科學版），2003（06）.

徐兵（1975-），男，漢族，湖北咸寧人，畢業于中國石油大學資源勘查專業，工程師，現主要從事鉆井管理工作。