淺談完井技術的開發與利用

李娜

摘 要：隨著我國油氣勘探的不斷深入，在各個油田深井的鉆井規模和數量在逐年增多，積極攻關防斜打快技術、鉆具組合優化技術、鉆頭優選及鉆井參數優化技術，以及自動化鉆井技術，使我國的深井鉆井的平均井深逐年增加，平均機械鉆速也在逐年升高，取得了一定的成果，但是與國外先進的鉆井技術水平還存在一定的差距，還需要進一步攻關。

關鍵詞：石油;完井技術現狀;開發與利用

1 射孔完井技術的創新與發展現狀

射孔完井技術在稀油層和稠油層開發過程中的應用十分廣泛，是一種先進而又實用的完井技術。在油井開發過程中，利用射孔技術可以將油層各層段之間分割開來，實現分層注水以及分層增產。現階段海油石油開發過程中常用的射孔完井技術主要有負壓射孔和高能氣體壓裂聯作技術、射孔和大負壓反涌聯作技術、長井段射孔隔板傳爆技術以及小槍身射孔技術等。

負壓射孔和高能氣體壓裂聯作技術的創新為低滲透油藏的改造開發提供了必要的技術支持，射孔和大負壓反涌聯作技術實現了對近井筒地層的改造，長井段射孔隔板傳爆技術顯著提上了射孔作業的安全性，小槍身射孔技術不關井射孔作業，有效提升了作業效率。

2 智能完井技術的開發與利用

計算機信息技術的快速發展對各行業各領域都產生了深刻地影響，將計算機信息技術融入海洋石油開發過程中，形成智能化的井下實時動態控制系統，操作人員可以實時獲取井下作業現狀，然后通過遠程操縱的方式控制油井的開發過程，有效減輕了作業人員的勞動強度。另外，利用智能完井系統可以實時檢測井下溫度、壓力等數據，可以為油井產能的預測提供必要的工程數據。同時，智能完井系統可以根據溫度、壓力等數據自動調節井下設備的運行參數，確保設備處于長期處于安全狀態，這樣不僅能有效提升大型作業設備的使用效率，有利于油層采收率的提升，還能降低設備的損耗，在降低維修成本的同時還能有效延長大型設備的使用壽命。

3 儲層保護技術的開發與利用現狀

3.1 隱形酸完井液技術

為了盡可能保護各類油氣藏，在確保接觸油氣層和流體的完井液pH值在4.5～5.5之間的同時，加入抑制黏土膨脹的添加劑。特別是針對疏松砂巖油藏的裸眼完井，裸眼完井段使用無固相的PRD鉆井液技術進行油氣層保護，它與隱形酸完井液不發生反應，礫石充填作業結束后，可以替入破膠液清除濾餅。隱形酸完井液體系不但解除了前期鉆井液對儲層的傷害，而且對儲層有改造作用。

3.2 壓力控制完井液技術

高密度有機鹽壓井液和低密度固化水（或氮氣泡沫）工作液技術為控制壓力鉆完井技術的實施創造了條件。南海西部的高壓（壓力梯度15kPa/m）油氣藏和渤海的低壓裂縫性油氣藏分別使用了上述兩項技術，在有效實施井控的情況下，實現了對油氣藏的保護。

3.3 酸壓技術

針對灰巖油藏滲透率、低油氣流入困難和砂巖油藏滲透率高易污染的問題，研究使用的灰巖選擇性酸化和砂巖土酸深部酸化技術，在BZ25-1的潛山油藏和渤海的大部分砂巖油藏進行了酸壓作業。

3.4 水力壓裂技術

為實現低滲透油氣藏的有效開發，渤海BZ25-1油氣田針對沙河街進行了海上油田水力壓裂嘗試，通過先導性試驗對壓裂材料（壓裂液及支撐劑）優選、施工壓力優化、設備選型，并對定向井壓裂存在裂縫轉向、長井段薄互夾層壓裂作業、天然裂縫地層高濾失量砂堵等多個問題進行了有益探索，隨后在BZ26-1、QK18-2等多個油田進行了前期推廣。

4 提高深井鉆完井施工效率對策

4.1 井身結構優化設計，提高施工效率

要想實現深井的提速、提質和提效，降低深井鉆井施工成本，就要從井身結構優化設計入手，在進行井身結構優化設計的時候，就要根據不同區塊的地質特點、壓力層系特點和巖性特點，提出有針對性的套管層次和鉆頭尺寸相配合，這樣才能提高深井的施工效率。例如在松遼盆地的深井井身結構優化設計中，根據不同區塊地層巖性、可鉆性和研磨性特點，分井型對不同區塊的直井、定向井和水平井井身結構進行優化設計，形成了不同區塊、不同井型的深井井身結構設計模版，在這一設計模版中對不同區塊的井身結構開次、深度和層位都進行了固化，為深井提高施工效率奠定了堅實的基礎。

4.2 加強設備改造，實現高壓鉆井

對于深部地層鉆速慢的難題，在對破巖效率的主要工具鉆頭進行個性化設計的同時，還要對鉆井施工參數進行優化，主要是強化施工中的鉆壓、轉速和鉆井排量。對于鉆井排量來說，要實現循環壓力35MPa以上的鉆井施工，就要對地面循環系統設備進行改造與升級，保證實現高壓噴射鉆井，極大地發揮水力參數的作用，提高深部地層的機械鉆速和單只鉆頭進尺，提高行程鉆速。

4.3 應用提速工具，拓展PDC鉆頭應用空間

深井鉆井效率的一個非常大的影響因素就是有些深部研磨性強的地層限制了PDC鉆頭的應用，這也是廣大科技人員研究的重點。在近些年來深井鉆井速度和PDC鉆頭應用空間得到拓展，主要得益于渦輪鉆具的使用和液動旋沖工具的使用特別是旋沖工具能夠解決PDC鉆頭的粘滑問題，使有些研磨性強的地層也能夠使用PDC鉆頭，提高了機械鉆速和鉆井效率。

4.4 應用抗高溫鉆井液體系

鉆井液是鉆井工程中不可缺少的血液，鉆井液性能的好壞直接關系到鉆井工程的成敗。特別是在深井鉆井施工過程中，井底溫度特別高，如果鉆井液的抗高溫性能不佳，那么就會影響鉆井液的流變性能和抑制性能，引起井壁失穩坍塌，所以深井對鉆井液的抗高溫性能提出了非常高的要求。比如大慶油田為了解決鉆井液的抗高溫性能，經過多年的室內研究與現場試驗，成功研制了抗220℃的高溫水基鉆井液，現場應用20余口井，效果良好。

4.5 提高固井質量對策

在固井施工前，對深井施工中所測得的地質壓力和孔隙壓力情況進行分析，為水泥漿體系密度的優化提供先決條件。對井底溫度波動極其敏感的井可采用計算機模擬來建立井下溫度分布數學模型，模擬注水泥條件下或鉆井循環過程中井下循環溫度分布。固井作業前充分循環鉆井液并調整好性能，在保證井下穩定、滿足攜砂的條件下，盡可能降低鉆井液的流變性和屈服強度，以達到提高頂替效率的要求;選擇最優頂替排量，設計最佳扶正器數量及位置，使用優質沖洗液和隔離液。

在整個鉆井施工中，應切實加強對安全隱患的排查，切實提升鉆井施工的安全。這就需要在做好上述工作的同時，對整個鉆井工程方案的實施，需要以確保鉆井安全為前提。

參考文獻：

[1]張濤，梁洪波，劉強，任偉.淺析中國海洋石油深水鉆完井作業現狀[J].中國石油石化，2017（03）：8-9.

[2]劉曉峰，孔學云，黨萬恒，梁振琪，閆紳，齊海濤，李寶龍，嚴孟凱.表面處理工藝在海洋石油完井工具中應用與實踐[J].化工設計通訊，2017，43（03）：33-35.

[3]劉榮恒.智能完井技術的發展[J].化工管理，2016（22）：106.

[4]赫英狀，段學葦.關于石油完井技術的應用研究[J].石化技術，2016，23（07）：284.