小井眼鉆井設(shè)備及工藝技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量管理研究

別艾華

摘要：石油資源是我國(guó)非常重要的資源之一，各行各業(yè)對(duì)石油資源的需求量越來(lái)越大，石油企業(yè)需要加大開采力度才能滿足這些需求。小井眼鉆井技術(shù)在世界各國(guó)的油田開發(fā)過(guò)程中得到了廣泛應(yīng)用，因此小井眼鉆井技術(shù)對(duì)石油行業(yè)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著非常重要的影響，通過(guò)分析小井眼鉆井技術(shù)過(guò)程中的使用設(shè)備以及工藝技術(shù)所出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析，提出相應(yīng)的解決措施，能夠有效提高油田的開采效率。

關(guān)鍵詞：小井眼鉆井設(shè)備;工藝技術(shù);質(zhì)量管理

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)石油的需求量一直在不斷上升，為了能夠滿足社會(huì)生產(chǎn)和人們?nèi)粘Ｉ畹男枨螅枰獙?duì)油層進(jìn)行二次開發(fā)利用，由于油層長(zhǎng)期受到液體與油氣的腐蝕，傳統(tǒng)的鉆井技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿足石油開采需求，小井眼鉆井技術(shù)的應(yīng)用能夠有效提高油田的開采效率，但是由于不同地區(qū)對(duì)小井眼的理解存在著差異性，目前小經(jīng)驗(yàn)鉆井技術(shù)主要是利益靠較小直徑的鉆井液馬達(dá)旋轉(zhuǎn)鉆頭、鉆桿以及采礦取心筒連續(xù)取心等方式，雖然其中存在著優(yōu)缺點(diǎn)，但是做好施工技術(shù)管理非常重要。

1小井眼鉆井施工設(shè)備

1.1鉆機(jī)

目前世界各國(guó)并沒有形成配套的小井眼鉆井鉆機(jī)，很多國(guó)家只是根據(jù)實(shí)際情況自行設(shè)計(jì)小井眼鉆井鉆機(jī)，或者是對(duì)現(xiàn)有的鉆機(jī)進(jìn)行改造來(lái)進(jìn)行小井眼鉆井。我國(guó)主要的小井眼鉆機(jī)包括1000米鉆深鉆機(jī)以及大于1200米的鉆深鉆機(jī)。

1.2鉆頭

由于小井眼鉆井過(guò)程中需要的鉆機(jī)鉆具輕、加鉆壓困難，同時(shí)對(duì)定向井鉆井工藝的要求非常高，會(huì)影響到小井眼鉆井速度。因此針對(duì)小井眼鉆井鉆頭的選擇非常重要，我國(guó)的小井眼鉆井一般選用牙輪鉆頭、PDC鉆頭以及天然金剛石鉆頭。

1.3鉆桿

我國(guó)針對(duì)小井眼鉆桿主要包括兩種類型：第一是標(biāo)準(zhǔn)的小尺寸鉆桿;第二是礦業(yè)取心鉆桿，這兩種鉆桿主要是根據(jù)所鉆井的實(shí)際情況進(jìn)行選擇，不同的鉆桿能夠有效提高小井眼鉆井速度。

1.4鉆井液馬達(dá)

我國(guó)根據(jù)小井眼鉆井的實(shí)際情況已經(jīng)研制出了多種尺寸的小井眼鉆井液馬達(dá)，其中主要包括高、中、低3種轉(zhuǎn)速，以及多種直徑的小井眼鉆井液馬達(dá)，并且鉆井液的耐高溫性已經(jīng)超過(guò)200℃。

1.5取心裝置

我國(guó)目前小井眼連續(xù)取心裝置主要包括取心鉆機(jī)、取心鉆桿、取心鉆頭、巖心筒以及其他配套裝置。目前我國(guó)的鉆井工藝能夠在104.8毫米的小井眼中進(jìn)行取心工作，并且采取鉆柱抗震技術(shù)來(lái)有效提高巖心的收獲率。

1.6打撈工具

在小井眼鉆井過(guò)程中，容易發(fā)生落魚掉落事件，需要進(jìn)行打撈作業(yè)，所使用的打撈工具主要包括打撈籃、打撈杯、打撈矛、打撈筒等工具。

1.7減少鉆柱振動(dòng)和疲勞破壞的工具

小井眼在鉆井過(guò)程中容易出現(xiàn)鉆柱振動(dòng)和疲勞破壞等現(xiàn)象，為了減少該現(xiàn)象的出現(xiàn)主要采用的配套工具有：抗偏轉(zhuǎn)PDC鉆頭、減小扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的柔性轉(zhuǎn)盤或者頂驅(qū)、鉆井液馬達(dá)、耐疲勞新型鉆桿接頭等，這些配套工具的使用能夠有效延長(zhǎng)鉆頭的使用壽命，再進(jìn)行低層鉆井過(guò)程中有效提高鉆井速度，減少正鉆井成本。

2小井眼鉆井現(xiàn)場(chǎng)工藝技術(shù)的管理問(wèn)題和解決措施

2.1鉆柱振動(dòng)和疲勞破壞

在小井眼鉆井作業(yè)工程施工過(guò)程中，由于井下鉆柱的振動(dòng)會(huì)嚴(yán)重影響鉆頭的使用壽命以及轉(zhuǎn)速問(wèn)題，鉆柱在進(jìn)行作業(yè)過(guò)程中會(huì)承受各種拉伸、扭轉(zhuǎn)、彎曲、振動(dòng)、等疲勞荷載，如果用力嚴(yán)重集中，會(huì)導(dǎo)致鉆桿發(fā)生疲勞斷裂或者出現(xiàn)裂紋，一旦鉆柱出現(xiàn)斷裂會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，甚至還有可能引發(fā)安全事故，影響鉆井作業(yè)的正常進(jìn)行。

為了能夠有效解決小井眼在鉆井過(guò)程中容易出現(xiàn)鉆柱振動(dòng)和疲勞破壞等現(xiàn)象，可以使用抗偏轉(zhuǎn)PDC鉆頭。目前很多小井眼鉆井作業(yè)會(huì)使用柔性轉(zhuǎn)盤或者頂驅(qū)來(lái)減少鉆柱振動(dòng)，另外還可以采用耐疲勞的新型鉆桿接頭，來(lái)減少鉆柱振動(dòng)和疲勞破壞。

2.2小井眼完井

常規(guī)的小井眼完井包括：裸眼完井、尾管完井、割縫襯管完井以及無(wú)油管完井。目前我國(guó)使用最多的完井方式為無(wú)油管與套管組合的完井方式，由于該方式在現(xiàn)場(chǎng)管理中存在很多的弊端，最為突出的問(wèn)題就是所使用的有關(guān)尺寸較小，容易導(dǎo)致摩擦壓力損失嚴(yán)重，進(jìn)而影響油井的開采效率。

為了能夠有效解決上述問(wèn)題，不斷改善小井眼完井方式，可以使用連續(xù)油管作為永久性管柱，采用小井眼單筒完井方式。采取這種方式的特點(diǎn)有：生產(chǎn)油管的直徑會(huì)大于生產(chǎn)油管直徑，且在完井時(shí)沒有多余的限制硬件。另外，采用該方式完成以后不會(huì)妨礙以后的測(cè)井和修井作業(yè)，完井方式簡(jiǎn)單，能夠有效提高油井產(chǎn)量。

2.3小井眼固井

小井眼固井施工難度比常規(guī)的井眼施工難度要大很多，為此需要采取以下幾項(xiàng)措施：

（1）在進(jìn)行下套管之前要做好通眼工作，清除井內(nèi)各個(gè)部位的雜質(zhì)，保證井眼暢通規(guī)則。

（2）確保鉆井液密度，鉆井液的性能需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。

（3）要合理選擇水泥漿體系，對(duì)于分散劑、促凝劑以及降濾失劑的使用應(yīng)當(dāng)按照嚴(yán)格規(guī)定進(jìn)行操作，需要及時(shí)調(diào)整水泥漿流變性能，控制好水泥漿的稠化時(shí)間和失水時(shí)間。為了控制裂縫產(chǎn)生可以采用塑型膨脹水泥體系。

（4）干灰取樣必須按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行，通過(guò)對(duì)作業(yè)時(shí)的實(shí)際溫度和井底壓力來(lái)確定實(shí)驗(yàn)室所應(yīng)當(dāng)所采用的溫度和壓力，確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的真實(shí)性，為固井操作提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

（5）前置液在使用過(guò)程中應(yīng)選用低粘切前置液，能夠保證前置液在環(huán)空中實(shí)現(xiàn)上返操作，在安全基礎(chǔ)上需要保證前置液和固封段能夠有效接觸，并延長(zhǎng)接觸時(shí)間。

（6）對(duì)于施工過(guò)程中的排量、壓力、頂替效率一定要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，防止在固井時(shí)出現(xiàn)憋漏情況。

3結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)小井眼鉆井設(shè)備及工藝技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量管理進(jìn)行分析，找到其在應(yīng)用過(guò)程中所出現(xiàn)的問(wèn)題，并提出相關(guān)的解決對(duì)策，對(duì)石油工業(yè)的發(fā)展有很大的幫助，對(duì)小井眼鉆井設(shè)備及工藝技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量管理進(jìn)行改進(jìn)和完善，可以降低油田后期的污染處理費(fèi)用，并且符合我國(guó)所規(guī)定的安全環(huán)保形勢(shì)，進(jìn)而進(jìn)一步提高了石油企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。石油企業(yè)需要根據(jù)油井的實(shí)際情況，對(duì)鉆井作業(yè)技術(shù)進(jìn)行不斷更新，才能保證油田的正常生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃濤.小井眼鉆井設(shè)備及工藝技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量管理研究[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2016，v.36;No.414（04）：21+27.

[2]張?jiān)獋?小井眼鉆井新設(shè)備及新工藝技術(shù)的發(fā)展[J].文摘版：工程技術(shù)（建筑），2016：112.

[3]覃德彪.小井眼鉆井新設(shè)備及新工藝技術(shù)的發(fā)展探析[J].化工設(shè)計(jì)通訊，2017（10）