遼河油田灘海鉆井技術研究與應用

郭定雄

摘 要：文章主要闡述了灘海石油鉆井技術現狀，介紹了大位移井的主要用途以及大位移鉆井關鍵技術分析，為油田灘海鉆井技術的發展奠定堅實的基礎。

關鍵詞：遼河油田;灘海鉆井技術;井眼凈化;大位移井

灘海石油因為其本身的特點，有著開采成本高、開發困難等問題，對此，灘海油田的開采中應用大位移鉆井技術，是目前十分普遍的一種開采形式。大位移鉆井技術在灘海油田的應用范圍比較廣，有效地解決了以上難題，為企業創造了更多的經濟效益，降低了海油路采的整體開發成本，節省了平臺資金的投入，在灘海油田的鉆井開發中發揮著重要的作用。大位移井主要指的就是垂直深度與位移比超過2 m的水平井或者定向井。美國在20世紀20年代開始已經將大位移鉆井技術應用在海上油田的陸地開采過程中，大位移鉆井技術在最近幾年取得了快速的發展，各大油田都開始逐漸的應用大位移鉆井技術，并取得了一定的成績，促進了油田的可持續發展。

1? ? 大位移井的主要用途

海上油田的開發中應用大位移鉆井技術，實現單座平臺井位覆蓋范圍的更大化，有效地降低了平臺資金的投入，降低了油田開采成本，同時，還能節省海油路采建立平臺或者人工島的資金投入。為海上石油集輸系統節約成本，降低了整體的開采成本。目前發現的一些油氣藏所處的環境比較惡劣，同時還要重視環保的要求，這就造成井場的布置出現一些困難，不能實現就地開采作業。針對以上的問題，就可以應用大位移鉆井技術，實現作業井場的轉移，在附近地區開采作業，滿足現場實際施工要求和環保要求。

2? ? 大位移鉆井關鍵技術分析

2.1? 井眼軌跡優化技術

我國經過多年對大位移鉆井技術的研究，得出的結論為懸鏈線或準懸鏈線是比較理想的大位移井眼軌跡設計剖面。但是這種形式的井眼軌跡對于控制技術和工藝有嚴格的標準和要求，實現起來比較困難。因此，在對大位移井井深剖面的設計時一定要注意以下幾點：（1）盡可能地加大大位移井的延伸距離。（2）避免套管出現嚴重的摩阻、扭矩、磨損現象。（3）井下測量工具、鉆具組合、管材等進一步提升。

在大位移井鉆井施工過程中，保證井眼軌跡的光滑是其重要的因素之一，在設計井眼剖面過程中，還要同時考慮剖面的穩斜角、造斜率、斜井眼長度、造斜點參數。通過對大位移井的發展趨勢可以得出結論，未來大位移井的發展方向主要向較小造斜率、較高穩斜角方面發展，同時根據施工作業的具體情況，還要考慮到套管和油管尺寸的正確選擇。

2.2? 降低摩阻和扭矩技術

目前，對大位移鉆井技術影響比較大的是管柱的摩阻和扭矩問題，直接影響水平位移延伸距離的長度。在大位移井中，一般穩斜井段長裸眼大斜度距離比較長，造成下井壁與管柱在運行過程中產生較大的摩擦系數，隨著摩擦系數的逐漸增加，管柱的阻力變得越來越大，僅僅依靠重力無法到達井底位置。同時，鉆柱隨著地層壓力和液柱壓力的不斷增加，逐漸向井壁推靠，可能會造成卡鉆現象。

鉆井摩擦因為不均勻應力對井眼周邊產生影響而摩阻上升，就要對摩阻和扭矩進行降低，通常采取的方法有以下幾種，（1）選擇合適的鉆井液，提升潤滑性能降低摩阻。（2）通過對相關資料的分析和數據結果的研究，添加油基鉆井液在金屬與金屬之間或者金屬與砂之間，有效降低摩擦力。（3）選擇科學、合理的機械手段實現扭矩的下降，可以根據實際的情況，應用鉆桿扭矩短節、旋轉鉆桿保護器、鉆桿軸承短節等實現扭矩的下降;還可以使用水力加壓器對鉆壓連續控制，也會對摩阻造成一定程度上的下降。

2.3? 井壁穩定技術

鉆井施工之前，地層巖石的應力場還處于平衡的狀態，但是在鉆井施工過程中，這種平衡就會被打破，巖石就會被鉆井液所替代，會造成井壁的穩定性被破壞，鉆井液與巖石之間發生化學反應而造成地層松散，可能出現坍塌的情況。想要保障井壁的穩定性，就要使用平衡鉆井技術，鉆井液的濃度在鉆井大斜度井段時盡量保障其穩定，鉆井液濃度的穩定才能有效地提升地層的承受力。影響大位移鉆井井眼不穩定因素比較多，必須根據實際的情況，采取科學、合理的措施，才能保障井眼的穩定性。

2.4? 井眼凈化技術

鉆井施工過程中卡鉆、井漏的概率都與井眼的清潔有著直接的關系，一旦井眼中存在雜質，也會加大鉆井時的摩阻扭矩，造成大位移井管柱起下作業風險增加。大位移井鉆井施工時，鉆屑會因為大井眼、大斜度井攜巖難度的不斷加大，隨著鉆井液向井壁方向沉積，很容易在斜井段形成巖屑的堆積。想要避免巖屑堆積層的出現，就要不斷提高泥漿的返速，使用機械清除巖屑與泥漿性能完善的措施，達到凈化井眼的目的。井眼凈化前，需要確定最小的泵排量和最優的鉆井液流變性，保障井眼凈化過程的順利進行，同時，通過提高轉盤轉速與倒劃眼，實現大位移井大井眼內排量的最大化，使用鉆具實現凈化井眼的目的。

3? ? 結語

大位移鉆井技術在灘海油田開采過程中的應用，有效地提高了油氣采收率，控制了大范圍含油面積，實現了新建平臺及海上石油集輸等投資成本的節約，為油田創造了更大的經濟效益，是促進海上和灘海油田發展的重要措施。井眼軌跡是灘海油田大位移鉆井技術的關鍵，同時，還要重視井眼凈化、摩阻扭矩的降低，這些措施的有效實施，是提高鉆井成功率的關鍵。

[參考文獻]

[1]郭清，孫海芳.中國石油鉆井科技攻關三十年回顧與展望（五）[J].鉆采工藝，2017（1）：1-6，139.

[2]韓來聚.勝利油田鉆井完井技術新進展及發展建議[J].石油鉆探技術，2017（1）：1-9.

[3]王貞玉，王海峰，陳廣全，等.遼河油田燕南潛山帶鉆井提速技術研究與應用[J].海洋石油，2019（4）：74-75.

[4]徐吉，徐小峰，李云峰.南堡深層潛山儲層水平井欠平衡鉆井技術研究與應用[J].鉆采工藝，2013（6）：13-16，149.