長水平段水平井鉆井技術難點分析及對策分析

雷金海

（大慶鉆探工程公司鉆井二公司，黑龍江大慶163413）

我國有著漫長的油田開發歷史，在石油開發過程中，總會遇到一些相對比較復雜的存儲層，如果沒有及時采取相關解決措施，會延緩開采進度。隨著我國石油開采技術的深化，長水平段水平井鉆井技術逐漸被廣泛應用于石油開采中，這種技術具有良好的穩定性，它可以控制石油開采中的不穩定因素，固定特殊油氣藏，最大程度上提高其石油開采效率。因為長水平段水平井鉆井技術涉及的操作流程比較復雜，所以存在的技術難點比較多，加上工藝技術本身的特殊性，使得長水平段水平井鉆井技術的應用存在一定的局限性，我們需要采取合適的解決措施，以此提高技術應用效率。

1 水平井鉆井技術在石油開采中的應用

進入21世紀，世界各國對能源的需求日益增長，尤其是在這幾年的發展中，我國對能源的需求成倍增長，重點加強了對油田的開采力度，這為水平井鉆井技術的應用發展提供了基礎。水平井鉆井技術適用的范圍比較廣泛，主要應用與底水油藏、裂縫性油氣藏、低滲透油氣藏，水平井鉆井技術極大程度上提高了油田開采的時效性。隨著技術的深化，水平井鉆井技術適用的范圍也越來越廣泛，基于此水平井鉆井技術良好的穩定性，使得該技術在致密氣藏、枯竭油藏中也有一定的應用。在油田開發中，可以將水平井當做注水井，提高油田二次開采效率，水平井鉆井技術在石油開采中的應用是多方面的，相關工作人員要根據石油開采實際情況進行合理的調控。

2 長水平段水平井鉆井技術難點分析

2.1 井眼軌跡不穩定

長水平段水平井鉆井技術具有一定的特殊性，它與常規的鉆井技術不同，類型分化較多，需要穿越各個層級的靶點，在靶點穿越過程中，受不可控因素影響，會影響井眼軌跡的穩定性。所以在具體的規劃過程中，要重視對井眼的控制，保證各個環節連接的穩定性，協調好直井段、造斜井段、水平井段的對接關系，進行對比分析，找出其中可能存在的問題，最大程度上保證井眼設計的合理性。因為該技術的水平段長度較長，所以引起的摩阻扭矩也比較大，在定向施工中，傳遞鉆壓存在困難，工具面角度無法擺正，使得井眼軌跡出現偏差。

2.2 摩阻扭矩較大

在長水平段水平井技術應用過程中，涉及的設備比較多，鉆具體積較大，相應的與井壁接觸面積就越大，在壓力的扭轉下，會增加其摩阻扭矩。鉆具的結構分化較為明顯，長度較長，在外界壓力的作用下，會增加其軸向摩擦扭矩，該技術的水平段長度遠超于常規長度，鉆具磨下的巖屑在運動過程中會逐漸轉化為顆粒狀物質，這些物質滲入鉆井液中，會影響鉆井液的潤滑性，間接增大了摩阻扭矩。當鉆具作用于井眼底邊，接觸面增大會形成偏心環控，巖屑無法流通出去，大量積累就形成了巖屑床，增加了施工的整體難度。

2.3 下套管難度較大

長水平段水平井鉆井技術的水平段長度較長，在具體應用過程中，因水平段長度的關系，使得井段造斜率較大，在下套管過程中，套管緊貼井壁內側，內側壓力增加，套管摩擦力增加，延長了套管下滑進度，受摩擦力的影響，可能會影響套管位置的準確性。套管具有一定的重力，在水平段的上下階段會發生一定的改變，引發層流問題，空間體積縮小，巖屑含量增加，進一步擴大了套管下滑摩擦力，為了降低摩擦力的影響，工作人員一般會調控水平段越斜井段的位置關系，套管居中，降低其下面摩擦力。

3 長水平段水平井鉆井技術對策分析

3.1 巖屑錄井的對策

在水平井施工中，涉及的設備種類較多，不同的設備所發揮的作用不同，針對于水平井施工，我們可以使用PDC鉆頭，這種鉆頭攻擊性極強，不僅可以提高施工效率，還可以保證施工的安全性。由這種鉆頭鉆碎的巖屑非常均勻，比其他鉆頭鉆的要更細膩，但在巖屑上返過程中，這些巖屑也更容易分散開來形成巖屑顆粒。巖屑顆粒處理起來比較困難，作為錄井人員，需要根據巖屑錄井的方式采取合適的撈砂方法，針對于巖屑顆粒這一問題，我們可以采用垂直取樣的方式，垂直取樣主要針對于砂子較多的情況，通過垂直取樣，可以保證砂子樣品測試的準確性。有些出砂率較低，我們可以將取樣砂框，放在砂口位置處，經過砂口流通，砂子流入取樣框中。在測試砂子樣品過程中，需要對砂層情況有一個全面的了解，結合樣品測試結果制定詳細的解決措施，明確劃分地層和標志層，控制不穩定因素的變化，降低地層的不穩定波動幅度。

3.2 氣測錄井的技術對策

在長水段水平鉆井施工過程中，涉及的操作環節比較多，存在的不穩定因素也比較多，需要做好每個環節的對接工作，在施工的時候，會使用到有機潤滑劑，這些潤滑劑的主要作用在于降低摩阻扭矩，但在使用的時候，部分有機潤滑劑會流入鉆井液中，使得錄井氣測出現異常。這種影響是持續性的，潤滑劑與鉆井液的融合，分化氣測的準確性，使機器無法分辨出是有機氣測還是地層的氣測，針對于這一問題，需要地質錄井工作人員做好前期準備工作，保證各個環節連接的穩定性，要有較高的責任感，不僅要掌握較為全面的地質知識，還要有豐富的錄井施工實踐水平。在現場錄井的時候，有機氣測和地層氣測產生的時間周期不同，有機氣測循環一個周期結束了，而地層氣測需要經過多個周期的循環才逐漸趨于穩定性。

3.3 巖屑錄井和氣測錄井的互補

氣測錄井的應用優勢比較明顯，通過氣測錄井，可以方便工作人員更好地對油氣進行評價。當油基鉆井液完全融入水平鉆井中，會在短時間內提高氣測基值，這種氣測基值處于一個相對穩定的狀態，在沒有完成進入巖層前，可以將基值作為整體的氣測標準，隨著時間的推移，在鉆井液中加入有機物質，經過一個周期的循環，會降低甲烷組分的占比。如果甲烷占比成分在水平鉆井中急劇增加，那么基本可以判定該成分已經進入到了油氣層。在這個運動過程中，我們需要借助于巖屑熒光法驗證氣測試是否正常，通過實驗對比分析，可以落實油氣顯示情況。

3.4 應用地質導向錄井技術

地質導向錄井技術是長水平段水平井鉆井中不可或缺的一部分，該技術主要應用于著路之前，需要結合隨鉆測井曲線共同使用，工作人員根據錄井產生的參數進行全面的分析，然后針對性的比較，對地層的垂直深度、巖層特點做一個詳細的了解，便于后期施工的有序性。在完成著路之后，我們要根據伽馬和電阻率的特點，選擇性地對錄井進行巖屑取樣，通過對巖屑的詳細分析，可以對油層方向鉆井做出準確的判斷，提高技術施工的整體效率。

4 結語

隨著我國經濟水平的穩定增長，進一步加強了對石油開采的力度，也使得長水平段水平井鉆井技術在石油開采中有了更加廣泛的應用，針對于技術難點，我們要采取科學合理的解決對策，提高技術應用效率。