水平井鉆井速度影響因素分析與提速對(duì)策

摘 要：鉆井速度決定著鉆井企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)和作業(yè)進(jìn)度，尤其是進(jìn)行水平井施工過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)很多復(fù)雜的問(wèn)題，對(duì)鉆井速度和效率產(chǎn)生了很大的影響。隨著水平井鉆井技術(shù)應(yīng)用增多，對(duì)于提高水平井鉆井速度、保證企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益、防止出現(xiàn)安全事故等方面提出了更高的要求。本文主要對(duì)影響水平井鉆井速度的因素進(jìn)行了分析，并提出了多項(xiàng)切實(shí)有效的提速辦法。

關(guān)鍵詞：水平井;鉆井速度;影響因素;提速對(duì)策

1 水平井鉆井速度影響因素分析

1.1 地質(zhì)情況

油氣儲(chǔ)層的壓實(shí)程度直接影響水平井鉆井速度，如果油氣儲(chǔ)層埋藏的深度較大，其壓實(shí)程度高，地層巖性比較堅(jiān)硬，則會(huì)使鉆井速度減慢。地層抬升以及地質(zhì)板塊構(gòu)造的不斷運(yùn)行等也會(huì)提高壓實(shí)程度，使儲(chǔ)層可鉆性變?nèi)酢Ｓ捎诃h(huán)境不同，油氣儲(chǔ)層的可鉆性會(huì)存在較大的差異，礫巖儲(chǔ)層比砂泥巖油氣儲(chǔ)層的鉆進(jìn)性能差，當(dāng)鉆遇該地層時(shí)，鉆井速度會(huì)變慢。如果地層巖性為砂泥巖，采用相同的鉆頭，在同樣的地層埋藏深度條件下，鉆進(jìn)速度就會(huì)顯著的提高。

1.2 鉆井液性能

在水平井鉆井施工時(shí)，采用的鉆井液性能會(huì)對(duì)鉆井速度產(chǎn)生較大的影響，因此，選取的鉆井液必須符合鉆井作業(yè)的實(shí)際要求，必須要有很好地層適應(yīng)能力。如果鉆井液無(wú)法達(dá)到水平井施工中的攜砂要求，井眼便不能得到很好的凈化處理，形成的井壁穩(wěn)定性不高，鉆進(jìn)時(shí)的潤(rùn)滑性能不好等原因都會(huì)影響鉆井速度，較為嚴(yán)重的情況下，還會(huì)產(chǎn)生縮徑、井塌和掉塊等鉆井事故。

1.3 井眼軌跡

井眼軌跡設(shè)計(jì)情況決定著水平井井眼曲率以及造斜率，如果沒(méi)有進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，造斜率和曲率就會(huì)變大，會(huì)對(duì)水平井鉆井施工帶來(lái)很大的困難。如果井眼軌跡設(shè)計(jì)不合理，井筒的狗腿度就會(huì)變大，較多頻次的軌跡調(diào)節(jié)會(huì)使鉆井工具的摩擦阻力變大，可能會(huì)引起粘卡問(wèn)題，十分不利于起下鉆頭，需要進(jìn)行多次的開(kāi)啟泥漿泵進(jìn)行循環(huán)來(lái)進(jìn)行劃眼方可以起下鉆井工具，嚴(yán)重影響了水平井的鉆井速度。

2 水平井鉆井提速對(duì)策

2.1 建立科學(xué)完善的鉆井工程管理體系

水平井鉆井作業(yè)需要較高的施工技術(shù)，必須要建立科學(xué)完善的鉆井工程管理體系。鉆井施工工序、鉆井作業(yè)人員的技能水平直接影響著鉆井質(zhì)量和速度，水平井鉆井作業(yè)應(yīng)該選用技術(shù)水平較高的操作人員，并對(duì)鉆井工序進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，保證鉆井工序科學(xué)性、合理性。在鉆井作業(yè)之前做好技術(shù)交底工作，由專業(yè)的工程技術(shù)人員到鉆井作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)，對(duì)地下油氣儲(chǔ)層的特點(diǎn)進(jìn)行分析。做好安全風(fēng)險(xiǎn)防控工作，防止出現(xiàn)安全事故。

2.2 優(yōu)化井身結(jié)構(gòu)和軌跡控制

優(yōu)化井身結(jié)構(gòu)，可以有效地縮短鉆井周期，減少鉆井事故的發(fā)生概率。優(yōu)化井身結(jié)構(gòu)既能保證井眼軌跡圓滑，造斜曲率穩(wěn)定，降低摩阻，減少井下事故，盡可能的增加復(fù)合鉆進(jìn)井段，又能有效發(fā)揮PDC鉆頭的作用，同時(shí)也能有效地解決快速安全入靶的問(wèn)題。優(yōu)化井身結(jié)構(gòu)是以詳細(xì)的地質(zhì)描述為基礎(chǔ)的，以地質(zhì)參數(shù)為基礎(chǔ)詳細(xì)描述水平井地應(yīng)力和巖石力學(xué)參數(shù);分析預(yù)測(cè)水平井井壁的穩(wěn)定系數(shù)和地層壓力結(jié)構(gòu)體系，進(jìn)而分析地層的可鉆性。常規(guī)的水平井有直井段、斜井段和水平段三部分組成，水平井的井眼軌跡控制主要是控制斜井段和水平段，要加強(qiáng)井眼軌跡的實(shí)時(shí)跟進(jìn)預(yù)測(cè)，動(dòng)態(tài)調(diào)整軌跡控制方案，嚴(yán)格控制井眼狗腿度，確保井眼軌跡光滑。

2.3 優(yōu)化鉆井液體系

鉆井的正常施工離不開(kāi)鉆井液， 如果鉆井液出現(xiàn)問(wèn)題就會(huì)帶來(lái)一系列的惡劣影響，如漏失、阻卡和溢流等，此外還會(huì)影響鉆井速度，更有甚者對(duì)設(shè)備造成損壞而使得鉆井任務(wù)無(wú)法完成。研究表明，機(jī)械鉆速在一定程度上也受到鉆井液的影響，鉆井液固相含量越高、粘度越大，則機(jī)械鉆速越低。優(yōu)化鉆井液體系，可以保護(hù)儲(chǔ)層、凈化井眼、防止垮塌、維護(hù)井壁、預(yù)防鉆頭泥包，可以達(dá)到安全、快速鉆井的目的。

2.4 嚴(yán)格把控鉆井設(shè)備質(zhì)量

鉆井設(shè)備的性能直接影響著水平井鉆井效率，頂驅(qū)系統(tǒng)對(duì)鉆井速度的影響是最大的，性能先進(jìn)的頂驅(qū)系統(tǒng)可以提高鉆井效率，有效減少起下鉆所需要的時(shí)間，可以避免鉆井過(guò)程中出現(xiàn)的阻卡現(xiàn)象，在復(fù)雜的鉆井施工作業(yè)過(guò)程中可以減少安全事故發(fā)生的可能性。加強(qiáng)對(duì)鉆井機(jī)械設(shè)備的管理，定期進(jìn)行檢查，對(duì)于發(fā)現(xiàn)的安全問(wèn)題應(yīng)該及時(shí)制定出整改措施，并保證整改措施落實(shí)到位，還應(yīng)該按著規(guī)定進(jìn)行系統(tǒng)、全面的維護(hù)保養(yǎng)，保證在水平井鉆井施工過(guò)程中機(jī)械設(shè)備可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，水平井鉆井速度主要受地質(zhì)情況、鉆井液性能和井眼軌跡等方面因素的影響，提高水平井的鉆井速度可以縮短鉆井周期、降低成本和保障施工安全，對(duì)提高鉆井效率和降低油氣田開(kāi)發(fā)成本具有重要的意義。因此，在水平井鉆井施工過(guò)程中，需要從建立科學(xué)完善的鉆井工程管理體系、優(yōu)化井身結(jié)構(gòu)和軌跡控制、優(yōu)化鉆井液體系和嚴(yán)格把控鉆井設(shè)備質(zhì)量等方面入手，采取多種有效措施，實(shí)現(xiàn)水平井鉆井速度的不斷提升。

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作者簡(jiǎn)介：

苗青（1984- ），男，青海湟中人，畢業(yè)于中國(guó)石油大學(xué)（華東）石油工程專業(yè)，工程師，主要從事水平井，定向井技術(shù)服務(wù)工作。