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水平井鉆井技術的研究與應用

更新時間:2015/11/2 來源:中國天然氣網  [收藏此信息]

 摘 要:水平井鉆井技術因其具有高能、高效、高產的優點,在國內外都在提起很大的重視,本文主要研究了水平鉆井在國內的應用現狀和不足,提出了水平井鉆井技術在油田應用中的重要性。 
  關鍵詞:水平井 技術 設備 
  一、水平井技術的發展沿革 
  1.水平井的基本概念 
  水平井是指井眼在油層中延伸較長距離、井斜角在85°以上的油井。井眼必須在油層中延伸出較長的距離是其核心內容。 
  2.水平進的分類 
  水平井按照不同的標準可以有不同的分類:按照類型可分為常規水平井、分支水平井、套管側鉆水平井;按照用途可分為注入水平井、生產水平井和橫向勘探水平井。 
  3.水平井技術的發展 
  經過十多年的迅速發展,水平井鉆井技術的配套工具儀器逐步完善,水平井鉆完井工藝技術也越來越精湛,其作為開發油藏的常規技術在得到更為廣泛的推廣使用。水平鉆井中多項技術不斷優化,如:井眼軌跡控制技術、設計技術、下部鉆具組合優選、確保施工安全和防止油層污染的鉆井液完井液技術、組合完井工藝技術、組合完井工藝技術、大扭矩多級馬達、可控彎接頭、變徑穩定器、水力加壓器、高效PDC鉆頭、MWD和LWD儀器等一大批先進的工藝技術、工具和儀器等在水平井鉆井中被廣泛應用,創造了水平井井深、水平段長度、水平井施工周期、水平位移等多項世界記錄。 
  二、水平井技術的應用現狀 
  和國外先進的水平井技術應用相比之下,雖然我國也已經在普遍采用這項生產技術,但是在鉆井設備、鉆井工具和儀器方面還存在很大差距,由其是自動化鉆井、水平井技術的集成系統和綜合應用方面差距比較大。目前我國油田講求“少井高產”,而水平進技術作為實現這項目標的重要技術支撐,發揮著其越來越重要的作用。雖然國內水平井施工基本能夠滿足需要,但是還需要引進更為先進的技術和設備,堵住適應薄油層和邊部斷塊油藏的LWD、SWD儀器數量不足等缺口。 
  三、水平井技術應用的不足之處 
  1.工藝技術配套性差 
  我國雖然已經有十多年的水平井技術研究和推廣使用經驗,在很大程度上優化了水平井鉆工藝的設計,在井眼軌道控制等方面也有較大的提高,但是,在水平井下部鉆具組合受力分析、水平井安全鉆井鉆井速度等方面的研究還不夠深入,水平進采油、作業及增產措施等也存在很大不足,難以滿足油田水平井的大規模應用需求,對水平井應用效果和規模的實施形成陰礙,從而影響經濟的提高。 
  2.設備配套差和性能不穩定 
  我國現在的大部分設備過于陳舊老化,性能不穩定,有一部分設備不配套,水平井施工需要的頂驅設備大都在為國外或外油田服務,這就造成設備存在很大的安全隱患,一旦出現故障,需要花費較長時間進行維修,進而影響整個施工周期。另外LWD儀器和MWD儀器非常適合薄油層的開發,但卻供應不足,難以適應國內油田水平井快速發展的需要。 
  3.缺乏專業的技術人員和施工隊伍 
  專業的水平井技術服務公司和專業技術人員在國內非常短缺,水平井施工隊伍和現場專技人員流動性和隨意性很大,造成施工不熟練,專業技術能力掌握不夠,很大程度地影響到水平鉆井的施工進度,并給施工帶來安全隱患。 
  四、水平鉆井技術的應用效果和現存問題 
  以下就某油田兩口稠油水平井鉆井施工,來確定現場地質跟蹤導向實施原則: 
  根據地質地設計要求,井眼軌跡左右平面擺動距設計軌跡誤差±2CM,縱向擺動幅度距設計誤差±1CM,現場專業技術人員進行隨鉆監測。通過隨鉆γ、鉆時、鉆壓、巖屑等綜合信息,地質導向跟蹤人員運用隨鉆地質導向跟蹤技術,對儲層巖性、含油性變化等進行監測。隨鉆繪制自然γ、鉆時和鉆壓曲線。向甲方及時作出匯報。錄井人員進行巖屑錄井要從Ng組底部650M開始,要求每2CM取一包,在泥漿高架槽口錄取巖屑。鉆到水平段入口之前,進行中途電測,電測時要根據現場地質人員的要求進行。測井項目是2.5Ωm底部梯度視電阻率和自然電位SP。為了保證做到提高糾正預測,將軌跡偏差降到最低限度,現場地質人員和工程工作人員必須要配合協作,共同來根據油層的變化特點,來研究確定鉆具組合。兩口井實施以后,以錄井、測井和現場跟蹤參數資料作為依據,相關地質研究人員要總結報告綜合地質實施情況。鉆到入口點時,按要求再次進行電測,測井項目為2.5Ωm底部梯度視電阻率和自然電位SP以及井斜。之后是下套管,24小時固井候凝,然后對固井質量進行檢測,包括變密度和聲幅兩個項目。鉆到水平段末端點時進行完井電測,電測項目有:自然γ、自然電位SP、八測向、感應深淺、聲波時差、密度、補償中子等等。期間要有一名測井解釋人員在測試現場跟隨,以便完井電測后與有關地質人員在現場展開研究,最終確定完井事宜。 
  五、技術攻關目標 
  針對現階段,我國水平井技術的應用之不足和各種存在的問題,旨在通過完善水平井鉆井工具和儀器,進一步加強對技術配套的研究,達到能滿足各種油藏類型的水平井施工需求,不斷提高水平井的施工質量,加快水平井的施工進度,提高油層的鉆遇率,最終實現高效增收增產的目的。 
  參考文獻 
  [1]何鮮主編,國外深層氣藏水平井定向井完井技術(石油工業出版社). 
  [2]余福春.東河-H8超深水平井鉆井液技術研究與應用〔J〕.鉆采工藝,2009(3):109-111. 
  [3]王琦,超深水平井鉆井技術在塔里木DH1-H2井的應用〔J〕.西部控礦工程,2004(9):80-82.
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