鉆井工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)研究

何沛其（中國(guó)石油集團(tuán)海洋工程有限公司，北京100028）

鉆井工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)研究

何沛其（中國(guó)石油集團(tuán)海洋工程有限公司，北京100028）

社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)下，石油工業(yè)獲得了良好的發(fā)展空間，較為一項(xiàng)較為復(fù)雜的系統(tǒng)工程，尤其是鉆井工程設(shè)計(jì)和施工中，作為石油工業(yè)中重要組成部分，直接關(guān)乎到鉆井能力。鉆井工程建設(shè)中，主要是從地下儲(chǔ)層中，通過(guò)油氣管道來(lái)開(kāi)采石油和收集地層信息，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。就鉆井工程來(lái)看，具有高風(fēng)險(xiǎn)、高收益和高技術(shù)的特點(diǎn)。而我國(guó)當(dāng)前的石油工業(yè)經(jīng)過(guò)多年來(lái)的建設(shè)和發(fā)展，逐漸取得了較為可觀的成效，相應(yīng)的鉆井工程設(shè)計(jì)和施工技術(shù)也在不斷完善和創(chuàng)新。本文就鉆井工程設(shè)計(jì)和施工技術(shù)進(jìn)行分析，結(jié)合實(shí)際情況，客觀闡述技術(shù)要點(diǎn)，推動(dòng)我國(guó)鉆井工程建設(shè)和發(fā)展。

鉆進(jìn)工程；設(shè)計(jì)；施工技術(shù)；鉆壓力

石油是促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)的基礎(chǔ)保障，尤其是在當(dāng)前激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)下，對(duì)于石油能源需求量逐漸提升，如何能夠提升石油能源開(kāi)采量和利用效率，受到了社會(huì)各界廣泛的關(guān)注和重視。這就需要加強(qiáng)鉆井工程設(shè)計(jì)，在前期地質(zhì)勘查調(diào)查數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，有針對(duì)性進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，選擇合理的施工技術(shù)，確保施工活動(dòng)可以有序開(kāi)展，提升工程建設(shè)效率和效益。由此看來(lái)，加強(qiáng)鉆井工程設(shè)計(jì)和施工技術(shù)研究，有助于提升鉆井工程建設(shè)重視程度，推動(dòng)我國(guó)石油工業(yè)發(fā)展。

1 鉆井設(shè)計(jì)

就鉆井工程設(shè)計(jì)來(lái)看，作為其中一個(gè)重要部分，井控安全設(shè)計(jì)十分關(guān)鍵，其中包括工程設(shè)計(jì)和地質(zhì)設(shè)計(jì)兩方面。由于井控安全設(shè)計(jì)中包含眾多內(nèi)容，包括地質(zhì)、鉆井、錄井以及測(cè)井等眾多內(nèi)容，所以制定完善的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，有助于提升鉆井設(shè)計(jì)合理性，在井下壓力控制基礎(chǔ)上，進(jìn)一步優(yōu)化鉆井工程設(shè)計(jì)。對(duì)于其中存在不安全因素，結(jié)合實(shí)際情況予以優(yōu)化和解決，同時(shí)要求鉆井設(shè)計(jì)人員能夠秉持著科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度進(jìn)行設(shè)計(jì)工作[1]。

1.1 地質(zhì)設(shè)計(jì)要求

地質(zhì)設(shè)計(jì)要求作為井控設(shè)計(jì)的首要前提，其中主要包括對(duì)井場(chǎng)周圍半徑500m范圍內(nèi)的建筑物和廠區(qū)進(jìn)行保護(hù)，并且在設(shè)計(jì)圖中明確標(biāo)識(shí)。對(duì)于全井段預(yù)測(cè)地層壓力梯度和鄰井注采資料，并做好配套的停注和泄壓工作。如果是可能存在硫化氫有害氣體的鉆井，需要在地質(zhì)設(shè)計(jì)中著重考量埋藏深度和含量進(jìn)行預(yù)測(cè)和分析，優(yōu)化鉆井設(shè)計(jì)。

1.2 工程設(shè)計(jì)要求

鉆井工程設(shè)計(jì)中，對(duì)于設(shè)計(jì)書中的內(nèi)容需要著重表現(xiàn)鉆井工程質(zhì)量和安全兩個(gè)方面。結(jié)合多年來(lái)的工作經(jīng)驗(yàn)可以了解到，鉆井工程設(shè)計(jì)書中主要包括以下幾個(gè)方面：其一，根據(jù)分級(jí)管理原則，對(duì)井控風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別合理劃分，選擇合理的鉆井型號(hào)；其二，結(jié)合地質(zhì)條件，優(yōu)化設(shè)計(jì)井身結(jié)構(gòu)，滿足井控安全要求；其三，明確鉆井防噴器和其他裝置組合；其四，工程設(shè)計(jì)需要結(jié)合地質(zhì)設(shè)計(jì)中的壓力和底層流體性質(zhì)，有針對(duì)性來(lái)選擇井口裝置。

2 鉆井工程鉆井施工技術(shù)中存在的問(wèn)題

2.1 檢測(cè)精度不標(biāo)準(zhǔn)，鉆井難度較大

由于鉆井工程自身特性，由于地層結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，在鉆井施工中可能帶來(lái)較大的壓力，無(wú)法有效預(yù)測(cè)巖石特性，或是地層壓力預(yù)測(cè)精度不高，為后續(xù)的鉆井液密度和井身結(jié)構(gòu)確定帶來(lái)不同程度上的阻礙，很容易出現(xiàn)井噴問(wèn)題。

2.2 山前高陡構(gòu)造和鉆頭影響

由于山前高陡峭構(gòu)造問(wèn)題，鉆井效率和鉆頭選型問(wèn)題在不同程度上影響著鉆井施工質(zhì)量，加之山前復(fù)雜地質(zhì)條件無(wú)法有效確定，所以導(dǎo)致鉆前預(yù)測(cè)精準(zhǔn)度不高，在一定程度上影響到鉆井效率。此外，可鉆性縱橫差異較為顯著，為后續(xù)的鉆頭選用帶來(lái)了一定困難，可能導(dǎo)致井漏問(wèn)題變得愈加嚴(yán)重。

2.3 井身結(jié)構(gòu)和鉆井程度問(wèn)題

由于井身結(jié)構(gòu)自身特性，井壁穩(wěn)定性較差，很容易出現(xiàn)垮塌帶來(lái)嚴(yán)重安全事故，或是由于地層認(rèn)知不足，致使井壁不穩(wěn)定，嚴(yán)重影響到井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理性。此外，深井鉆進(jìn)中套管磨損、老化問(wèn)題十分嚴(yán)重，很多鉆井工程為了能夠保證鉆井施工活動(dòng)安全有序進(jìn)行，就需要做好套管回接工作，盡可能降低套管的磨損問(wèn)題，為后續(xù)操作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)和保障。

3 提升我國(guó)鉆井工程鉆井施工技術(shù)的有效措施

3.1 提升鉆前壓力預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度

在鉆井作業(yè)前，應(yīng)該注重對(duì)鉆井資料的整合與利用，促使巖性和壓力預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度可以得到顯著提升。同時(shí)，為了能夠有效改善鉆井中存在的預(yù)測(cè)問(wèn)題，還應(yīng)該注重地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)的研究深化，在條件允許下有效應(yīng)用隨鉆地震技術(shù)，這樣即便巖性和壓力預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度不足，也可以根據(jù)實(shí)際情況動(dòng)態(tài)進(jìn)行完善，將誤差控制在合理范圍內(nèi)。更重要的是，加強(qiáng)隨鉆壓力監(jiān)測(cè)，有助于錄井資料的整合與利用，切實(shí)提升技術(shù)有效性。

3.2 創(chuàng)新防堵漏技術(shù)，優(yōu)化高陡構(gòu)造

對(duì)于鉆井工程鉆井施工中，對(duì)于鉆機(jī)施工技術(shù)的優(yōu)化創(chuàng)新十分關(guān)鍵。尤其是對(duì)防堵漏技術(shù)的優(yōu)化和創(chuàng)新，引進(jìn)高效的防斜技術(shù)，優(yōu)化偏軸防斜結(jié)構(gòu)，同時(shí)還要注重波紋管堵漏技術(shù)和膨脹管堵漏技術(shù)的引進(jìn)和應(yīng)用，促使防堵漏技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中能夠起到有效作用，切實(shí)提升鉆井工程設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量，推動(dòng)我國(guó)鉆井工程建設(shè)和發(fā)展，為石油工業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)和保障。

3.3 優(yōu)化鉆井工程技術(shù)

在鉆井工程施工中，對(duì)于部分鉆井施工技術(shù)應(yīng)該進(jìn)一步優(yōu)化和創(chuàng)新，注重先進(jìn)技術(shù)的引進(jìn)。尤其是四川和玉門地質(zhì)條件較為復(fù)雜的區(qū)域，由于滲透較低，所以可以應(yīng)用分枝井技術(shù)，在解決實(shí)際問(wèn)題的同時(shí)，還可以有效降低成本，增加產(chǎn)量，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。如果是吉林和塔里木地勢(shì)較差的區(qū)域，可以適當(dāng)?shù)脑黾淤Y金支持力度，引進(jìn)先進(jìn)的配套設(shè)備和技術(shù)，優(yōu)化鉆井工藝，提升鉆井效率和效益。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，面對(duì)市場(chǎng)激烈的競(jìng)爭(zhēng)，以及社會(huì)對(duì)石油需求量的不斷提升，加強(qiáng)鉆井工程設(shè)計(jì)和施工技術(shù)優(yōu)化是必然選擇。這就要求在前期地質(zhì)勘查調(diào)查數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，結(jié)合工程具體要求有針對(duì)性優(yōu)化設(shè)計(jì)，選擇合理的施工技術(shù)，確保施工活動(dòng)可以有序開(kāi)展，提升工程建設(shè)效率和效益。

[1] 羅恒榮,朱全塔,張志強(qiáng)等.大斜度長(zhǎng)裸眼定向井鉆井完井技術(shù)[J].石油鉆探技術(shù),2014,31(2):22-23.