长水平段水平井钻井难点分析及高质量钻井策略

           长水平段水平井钻井难点分析及高质量钻井策略

          姜涛

          大庆钻探工程公司钻井四公司 吉林 松原 138000

摘要：通过应用水平段水平井技术可以大大提升油田开采的效率和采收量，在复杂特殊类型油气藏的勘探开发中具有显著优势，目前已经在国内各油气田实现了广泛应用。然而由于

长水平段水平井较为特殊，主要体现在水平段的长度相对较长，在钻井的过程中，所遇到的岩性较为复杂，且钻井作业的周期较长，极易出现各种技术问题，因此，明确长水平段水平井钻井难点并采取恰当的应对策略很关键。基于此，本文结合长水平段水平井钻井实践，在详细分析了长水平段水平井钻井难点基础上，就如何有效解决钻井难点所采取的针对性措施进行了详细阐述。

关键词：长水平井段钻井；钻井难点；钻井对策

0前言

   长水平段水平井相比于一般水平的井，往往具有较长的水平段，且在单井油气层在具体的开发面积方面也较大，至此其无论在产量还是效益方面均具有明显性的优势，为促使此种技术在国内能够得到更好的实际应用，并且在效益方面能够相应提升，对其相应技术难点进行研究显得格外重要和迫切。

1 长水平段水平钻井优势

针对于稠油油藏、薄层油藏等特殊的油藏，长水平段使其渗流面积增大，可以增大开采量；垂直裂缝性油气藏，长水平段中可以通过使用垂直钻穿多条裂缝，然后进行油气的开采；天然气藏自高渗透水平段内可以有效的降低天然气的开采速度，避免附近地区中存在紊流现象，加速进行高渗层开采；注水注气井中，长水平段可以大大增大注入到井内的流体，持续进入到油气层内，可以大大提升开采效果。

2长水平段水平井钻井技术难点分析

2.1水平段合理长度和位置确定

长水平段水平井的施工优势主要就在于在水平段的长度比较长，在进行开采的过程中，水平段的长度与位置可以直接影响油藏开采量、成本以及完井技术等因素，应该综合分析各种因素，这也就成为了技术的难点。

2.2井眼轨迹控制难度较大

在油气田实际应用过程中，长水平段水平井钻井与其他类型井不同，其需要穿越的靶点较多，使得井眼轨迹控制的难度增加，需要在设计时重视对其井眼的设计，结合实际情况考虑，对直井段、造斜井段、水平井段等不同井段的关系，进行全面的分析，确保井眼设计的合理性。水平井段的长度较长，因此摩阻扭矩也相对较大，使得定向施工过程中难以传递钻压，进而使得工具面角难以摆正，增加长水平段水平井井眼轨迹控制的难度。

2.3摩阻扭矩较大

长水平段水平井钻井开采作业时，钻具与下井壁之间的接触面积较大，进而增加r摩阻扭矩。而钻具的长度较长，使其轴向摩擦扭矩增加。水平段较长，使得岩屑会在折返的过程中被磨碎，使得钻井液难以有效清除，进而降低钻井液的润滑性，增加摩阻扭矩。同时钻具与井眼底边之间的接触面较大，则会形成偏心环控，使得岩屑能力较低，极易形成岩屑床，增加施工难度与风险。

2.4下套管的难度较大

长水平段水平井的造斜率较高，在进行下套管作业时，由于井壁侧的压力较大，因此会使得套管摩擦阻力有所增加，进而加大套管的难度，极易造成套管位置不准确的问题，在长度相对较短的长平井中体现的较为明显。由于套管的自重影响，水平段上下环空会出现差异，引发层流代柞问题。低边窄环空间内，若岩屑与虚泥饼的含量相对较高，则会扩大循环摩阻，为减少摩阻，水平段与斜井段的套管通常会居中降低，影响着水泥浆的替代效果。

2.5 固井质量控制难度较大

在固井施工过程中，水泥浆性能要求较高，通常在斜井段和水平段处的高边会出现水袋，在一定程度上会影响水泥石的质量，同时会给井壁胶结的质量造成影响。在侯凝过程中，若

油气渗入水泥浆中，则会给水泥石结构造成影响。水泥浆凝固后体积将会收缩，使得水泥石和井壁之间出现缝隙，或者套管壁之间出现缝隙，进而会影响固井的质量。

3长水平段水平井钻井技术应用对策分析

3.1水平段合理位置及长度确定

合理的水平段位置、长度不仅能节约开采成本，而且能使开采效果最好。从产量角度的考虑，水平段长度的增大，井筒与油气藏的接触面积也会比较大，此时井内的液体流动所产生的摩擦阻力也会持续的增大，前者可以促进产量的提升，而后者则具有相反的意义。通常来说，设置长水平段的合理长度尺寸可以有效的降低摩擦，从而可以大大提升产量。

3.2井眼轨迹控制对策

为确保复杂岩性钻进过程中有效控制井眼轨迹，则需要做好井眼轨迹设计，优化造斜点，做好设计前勘察工作，在岩性较好且岩层稳定位置处，选择造斜点，以此确保井眼的稳定性。同时尽量选择圆弧形造斜段，以此降低摩阻扭矩，同时避免套管出现磨损问题。在钻具的选择方面，则要选择倒装钻具，基于施工的实际情况，来选择使用单弯螺杆+LWD或者单弯螺杆+MWD，使用能够便于加压或者造斜的钻具，以此有效的控制井眼轨迹。在控制井眼轨迹时，要遵守少定多转的原则，尽量勤调少调，降低摩阻扭矩，增加井眼的光滑度。

3.3 减少摩阻扭矩的策略

为能够有效的减少摩阻扭矩，提高作业的效果，在进行作业前，则需要利用专业软件，科学的顶测摩阻扭矩，以此确保钻进的合理性与科学性。同时简化钻具组合，若施工条件允许，则选用180°的斜坡钻杆，尽量不使用的普通钻杆进行施工，使用加重钻杆，来取代钻挺，能够减少钻具与井壁之间的接触，进而减少接触面积，以此能够降低摩阻扭矩。同时调整钻井液的性能，适当的增加白油或者石墨等润滑剂，发挥其润滑作用，能够有效的降低摩阻扭矩。对于岩屑床问题，则可以采取加大钻井液的排放量，加快环控返速。通过使用高性能的钻井液，来提升钻井液的悬浮能力以及携带岩屑的能力。要定期做好下钻作业与划眼作业，采取分段循环方法，使得岩屑床难以形成，进而确保使作业的安全性。

3.4下套管难点对策

为能够提高下套管的效果，则需要做好井眼的设计与施工，确保井眼的优质性，在开展下套管施工前，则需要做好通井检查工作。采取漂浮下套管技术，利用密封装置，将轻质液体或者气体等，密封在套管内部，进而减轻套管自重。在下套的过程中，则需要使用专业下管工具，将套管柱分为两段，以此减少摩擦力，施加钻井液压力，来移动下部套管柱。采取边下管边循环处理技术，使用相应的工具，采取循环钻井液的方式，来减少摩擦力，进而提高管柱的能力，以此避免出现套管问题。在开进引斜位置，架设两个刚性扶正器，以此来减少摩擦阻力，或者使用旋转管柱，来减少摩阻，进而提高套管下入的能力，利用游车的自重，或者大钩自重，来推动管套。

3.5提高井壁稳定性的策略

为有效提高井壁的稳定性，则需要基于地层的压力情况，科学选择钻井液，确保其密度的合理性，同时还需要优化钻井液的性能，做好相应的调整工作。在施工过程中，则需要控制好钻井液的失水量，使得井壁泥饼的厚度较薄，且具有较强的致密性。在下钻施工中，则需要合理的控制下钻的速度，同时减少抽吸的压力，确保井壁的稳固性。为能够提高顶替的效率，则需要进行大排量洗井，将岩屑清洗出去，同时使用性能较好的油基钻井液，来牵制冲洗液，提高油膜的清洗效果及时活动套管，调整顶柞的排量，进而提高顶柞的效率。除此之外还需要合理的配置水泥浆，基于施工的基本要求，控制水泥浆的配合比，确保其具有较好的流变性能，将水泥浆的密度差尽量控制在0.03g/cm3左右，将自有水析要控制在0ml，加强对水泥浆稠化时间的控制，进而确保固井的质量。

4结束语

长水平段水平井钻进施工技术难度比较高，施工环境也较为复杂，在实施的过程中还存在很多的问题没有解决，对于这些技术上的难点，应该加强研发，不断的提升技术与工艺水平。

参考文献：

[1]黄伟池.吉林探区大型水平井钻井技术研究[J].中国石油和化工标准与质量.2021,19(10):203-205.