水平井鉆井技術及其在石油開發中的應用探析

李之慧

摘 要：石油是十分重要的能源資源，在社會生活以及生產中具有較大的作用，我國的石油鉆井技術在石油開發技術的不斷改革下，在我國經濟水平不斷提高的同時，對石油所需量持續增加。隨著我國對于石油的需求越來越大，對石油開采技術的技術性要求越來越高，使得我國的石油開采技術逐步朝著高質量、高技術的水平發展，我國的水平井鉆井技術也是其中之一，本文對水平井鉆井技術及發展現狀給予分析，并對此技術的應用進行探究，為我國未來的鉆井技術帶來發展方向。

關鍵詞：水平井鉆井技術；石油開發；應用策略

引言：石油開發可以為社會給予更多石油資源，以此達到人們在生活、生產中的所需，成為我國當前供給能源的重要所在。水平井鉆井技術是定向鉆井技術，通過特有的井底動力工具和隨鉆測量設備，令鉆成井斜角大于86°，把水平井鉆井技術大量使用在石油開發當中，可以令石油企業在如此激烈的環境中站穩腳跟，從而令石油企業實現經濟效益和社會效益的最大化。

一、水平井鉆井技術

1、介紹

通常將油層內井斜角超出86°、井眼存在較長延長距離的油井被稱為水平井，用在油田開發當中，可以加大目的層長度，增加油泄面積，令油氣產量不斷增加。以類型來看，可以分成常規水平井、分支型水平井乃至套管側鉆型水平井；以使用目的來看，可以作為生產用、注入用以及勘探用。水平井鉆井技術包含了井眼軌跡控制、隨鉆測量、井壁穩定乃至鉆井完井液技術，在長時間實踐當中持續完善，變成開發油氣藏的主要技術。通常來講，施工難度與垂直井段轉變成水平井段的曲率半徑相關，且為負相關。近幾年來，在石油所需提升的狀態下，水平井鉆井技術應當不斷提高，且獲得有效的運用[1]。

2、工藝

（1）井身軌跡控制工藝。這一工藝融匯于總體鉆井當中，在水平井施工內具有主要位置，具體工藝包含了如何正確挑選鉆具，研究軌跡控制相應影響因素、境地預測、精確測量乃至實時綜合分析技術。對于直井段的施工而言主要在于保直，不然則會加大后期定向工作的難度。并且還需預防巖屑大量積壓，因此上下鉆井中應當具有較大的幅度，而且井眼需要確保暢通光滑。

（2）完井工藝

在完井工藝當中，通井和下套管兩個方面十分主要，并且具有較高的危險性。套管具有較大的剛性，為了確保彎曲井段套管不會發生相關的彎曲變形狀況，則需有效分配造斜率，將軌跡控制工作做好，把握更多控制技巧。并且還應當將通井工作做好，從而順利完成套管工作，以便有利于固井。

二、水平井鉆井技術發展現狀

為了可以有效提高采收率，提升助推難采難動，水平井技術逐步變成各類油氣藏轉變開發形式的有效方法。水平井鉆井技術存在低成本、低污染、軌跡精準、產量高的特點，可以令石油行業水平井數量逐漸增多。我國水平井鉆井技術趨于完善，粘稠乃至超稠油等較為特殊的邊緣油藏在開發方面存在低成本、高效率的狀況，成為了此技術發展的內驅和直接性動力。

水平井原本是用在開采低滲透裂縫性地層橫穿裂縫乃至氣頂和底水油藏緩和推動當中。在鉆井技術的發展下，乃至鉆井成本的逐步降低，令運用范疇越發擴大。當前，水平井技術成為了最普遍的鉆井技術，使用于裂縫性碳酸鹽巖或頁巖及砂巖地層，可以有效開發已經成為枯竭的油藏乃至致密氣藏等所有類別的油藏。水平井技術更加逐步展現出一些新態勢，水平井用于注入井可以顯著提高產量，分支水利井可以良好開采不同產層，將老油田剩余油開采出來，或者為多個目標的開發產層，開采氣藏或疏松砂巖油藏，水平井資料用于油藏描述、薄層油藏乃至注水剖面修正和增產。

當前時期，水平井鉆井技術持續趨于集成化發展，將提高成功率和綜合性經濟效益作為最終目標，而且有效融合地質乃至地球物理及油層物理，再通過所有工程技術，評估地質和細致選擇油氣藏，水平井鉆井設計和施工達成綜合優化。水平井鉆井技術逐步趨于技術、設備、工藝的多元化發展，展現出工具或作業集成化、智能化、自動化等不同層面，且令鉆井各種信息數字化的發展[2]。

三、水平井鉆井技術的應用

1、下套管的工作

進行下套管時，井下壓差卡鉆或坍塌狀況均會引發重力或摩擦等機械損耗，所以在下套管式需要將最大承受下入設備重量、下套管下入中引發的摩擦損耗、下入中形成的重力損耗進行分析。對所有會產生的損失進行分析后，在下套管時需要打造出相對的方法，以便降低各類阻力。頂端驅動系統能夠將循環鉆井液的操控以及套管上下活動旋轉、下壓、漂浮給予簡化，所以下套管使用頂端驅動技術能夠保障工作順利完成。

2、井壁的穩定

水平井鉆井當中大井斜井段過長，地層層面暴露過大，交易產生井眼不穩定的狀況。想要令地層確保平衡，則需由不同地層特質出發，確保合理比重，避免出現井壁坍塌的狀況。為了預防鉆井液與地層產生化學反應，還需解決好鉆井液，以免和地層產生反應。

3、剖面設計

水平井剖面能夠分成短半徑、中半徑以及長半徑三種。在施工過程中需要將剖面設計工作做好，大多在中半徑與長半徑相互間取值的剖面設計具有最好的成效，這是由于如此僅需通過彎殼動力鉆具則可完成，還可以減少井下風險，降低摩擦阻礙。在設計中，為了良好掌控軌跡，謹防造成井下鍵槽與磨損套管，需要通過常規螺桿給予無限隨鉆跟蹤。在設計當中依照懸鏈線操控，以便降低拉力、摩阻以及扭矩，確保施工的安全性。

4、井眼的凈化

在井段處于45°～60°時，較易形成巖屑床，對鉆井工作造成影響，從而需要凈化處理井眼。通過鉆井液能夠良好地凈化井眼，在鉆井前通過其流變性能夠帶走井段中的巖屑，并且還需將短距離起下鉆的循環工作做好。

結束語：總而言之，雖然我國的水平井鉆井技術已經有了較大的發展，可是已然具有顯著的不足，從而需要持續改善鉆井儀器與技術，極力提升設備的總體綜合性能，為今后順應不同鉆井環境做好有效的準備。提升施工質量與速度，令油田能夠增收和增產。隨著技術的持續進步，積攢各種作業氛圍的油田開采經驗，則會有效加快我國油田開采技術的完善，有利于水平井的開發。

參考文獻：

[1]甘升平.優化鉆井技術在蘇里格氣田的應用[J].天然氣工業.2011.（12）：71-73.

[2]顏培軍.水平井鉆井技術在石油勘探開發中的應用[J].中國石油和化工標準與質量.2012.（11）：127.