水平井钻井技术的瓶颈及发展方向.pdf

水平井钻井技术的瓶颈及发展方向 梁海涛( 钻探工程公司钻井工程技术研究院钻井工艺研究所，黑龙江大庆1 6 3 0 0 0 ) 摘要：随着油田勘探开发的深入，各类高难度井越来越多， 尤其是水平井最为明显，该技术在应用中逐渐走向成熟? 这类 技术为油气开发提供了新的技术支持，在一定意义上扩大了勘 探领域，本文简要介绍了水平井钻井技术的技术瓶颈，分析了 现状，并对其发展方向给予展望。 关键词：水平井；钻井技术；发展 水平井在上世界9 0 年代出现并逐渐发展起来，全国各大油 田也在推广水平钻井技术，大庆油田作为国内最大的油田，各 类技术一直处于领先水平，水平井技术也不例外，在大庆油田 发展速度较快，水平井技术发展之初期，先后引进了一系列国 内外的先进定向仪器，如：有线随钻测斜仪等，钻井设备在引进 与自我创新过程中更新换代的周期缩短，水平井技术在这个大 背景下得到了迅速的发展，钻井数每年都能刷新记录，目前，水 平井钻井技术中的有些技术已经达到世界先进水平，但有些技 术离实际先进水平还有一定差距，需要不断创新。 1 水平井技术现状及发展瓶颈 针对不同类型油气藏地质特点，通过调研、引进、配套水平 井技术，加大水平井应用力度，逐步形成了适应油田地质特点 的水平井技术体系，为油气田开发提供了技术支撑。水平井应 用领域从平原陆相到海相天然气开发，涵盖了油田各种类型油 气藏。水平井钻井工具在2 0 0 0 年后有了革命性变革，新的定向 井钻具组合的出现，大大提高了钻井速度，从此造斜、稳斜、纠 方位等关键技术可以一次性完成，尤其是单弯螺杆、尺寸稳定 器的出现，可以实现滑动钻井与旋转钻井相结合的钻井方式， 发挥了导向钻井的重要作用，能大幅度提高机械钻速，减少起 下钻次数，降低工人劳动强度，缩短钻井周期，节约钻井成本。 截止到2 0 1 5 年5 月某钻井公司已完成水平井2 0 0 0 井次，应用井 型不断丰富，包含深层水平井、侧钻水平井、对接连通水平井、 超薄油层水平井、浅层大位移水平井、分支水平井等六种类型， 应用的规模不断扩大，水平不断提高。 水平井在深层井方面还存在一定的技术瓶颈，存在的主要 问题有，对于古老地层，油层埋藏深，岩层硬度强的地层，机械 钻井速度小，定向钻井速度慢；有些特殊开发的井，井眼的设计 比较特殊，井眼轨道控制难度大，例如：某井是特殊构造上一口 井眼轨迹为开口等边三角形、内切圆弧轨道特殊的深层水平 井，其轨迹控制技术的关键是保持恒装置角不变，力求狗腿度 最小，井眼轨迹最平滑，定向难度大，进尺短。 2 水平井钻井工艺技术发展方向 在水平井钻井工具及技术快速发展和定向测量设备不断 更新的大环境下，水平井钻井已经成为各大油田重要的技术手 段，其应用范围逐渐拓展，已经应用到预探评价、勘探开发成组 油气藏等方面。石油是不可再生资源，随时勘探开发的进行， 勘探开发的难度越来越大，当今勘探的主要目标是老区剩余油 勘探开发，勘探开发难度可想而知，这就要求水平井多应用于 薄差层，这给水平井技术提出了更高的要求。 2 1 井眼轨迹的控制精度有待提高 为了不断提高油气层的钻遇率，并能够使钻头在油气层中 能够任意延伸，应该大力发展M W D 、L W D 测量技术、地质导向 技术、旋转导向技术等。 2 2 水平井速度需要提高，井型应该多样化 提高水平井的钻井速度是钻井技术人员一直追求的目标， 水平井技术在发展过程中，钻井速度也得到了不同程度的提 升，但是并没有达到理想的速度，要想更好的保护油气层，钻井 速度还需要进一步提升，根据现有技术水平，要想不断提高哦 钻井速度就需要先进的配套的钻井工具和设备，如：P D C 钻头、 热稳定聚晶金刚石钻头、高性能马达、顶部驱动系统等。水平 井钻井技术在实际应用中趋于多样化，随着油田的深入开发， 为了提高钻井效率，降低钻井成本，显著增加泄油面积，提高单 井产量和油田采收率的目的，勘探开发的井类也日益多样化， 出现了水平井、大位移井、多目标井、多分支并等。 2 3 水平井技术应该更加智能化 水平井技术的发展，使得一些井场的战地面积减少，油气 井周围的环境污染更少，钻井技术变的更加健康、安全、环境， 钻井作业安全性不断提高。一系列高精尖技术的出现使钻井 技术实现了自动化和信息化，如：旋转导向钻井系统和自动垂 直钻井系统的应用。水平井钻井液、完井液体系向低密度钻井 液和气体钻井转化，应用于水平井中的优质钻井液、完井液、低 密度水泥以及欠平衡钻井工艺，能够更好的保护油气层。人工 智能专家系统、旋转导向系统和智能完井工艺使钻井向智能化 方向迈进了一步，利用智能完井技术是建立数字油田的基础， 可有效地加快数字油田进程，其作用能够优化生产、提高采收 率和降低生产成本。 3 结语 水平井技术经过多年的发展已经日益成熟，有一些技术已 经达到世界先进发达国家的技术水平，但仍然有一些技术需要 提高，离世界先进水平还有一定差距，此外，随着油田勘探开发 难度的加大，也需要水平井钻井技术不断完善和提高。有了技 术发展瓶颈才有可提升的空间，相信在广大技术人员的共同努 力下，水平井的技术难题将一一被攻克，水平井技术将不断提 升，水平井技术将不断满足油田勘探开发的需要。 参考文献： 1 眭满仓，孟坤六，张琦水平井管柱空间受力分析及迭代计 算f J l 石油机械，1 9 9 9 年0 9 期 2 1 杨泽华中原油田第一口高