陳東陽

摘 要：隨著勘探開發(fā)的不斷深入，常規(guī)埋深油藏越來越少，超深水平井技術(shù)和配套工藝的成熟，給區(qū)塊埋深深的油藏帶來了廣闊的應(yīng)用前景。水平井隨著深度增加，施工負(fù)責(zé)，風(fēng)險系數(shù)增大，通過優(yōu)化鉆井設(shè)計、完善水平井配套工藝、控制井眼軌跡、分段實施技術(shù)等，使超深水平井的成功率越來越高。

關(guān)鍵詞：勘探開發(fā)；鉆井；水平井；超深；工藝配套；井眼軌跡

超深水平井近幾年在各個油田廣泛應(yīng)用，我們通常認(rèn)為油藏埋深大于6000米，實施的水平井都為超深水平井。2014年在塔里木油田，由西部鉆探公司實施的ZG13-3H 井，埋深將近8000米，鉆井耗時7個月，目前是我國陸地上最深的油井，刷新了超深水平井的紀(jì)錄。

1 超深水平井鉆井的難點

超深水平井由于自身埋深大，鉆井過程中，由于井下工具負(fù)荷重，施工要求高， 實施這類井基本都是具有復(fù)雜工藝，一旦井下發(fā)生狀況，在處理的方法上，受到井深制約難度加大。這就給設(shè)備的選擇、井下工具的適應(yīng)性提出了嚴(yán)格的要求。

超深水平井造斜點都在6000米左右，造斜點的地質(zhì)條件復(fù)雜，有的區(qū)塊伴有高溫，定向工具容易失效，必須進(jìn)行軌跡優(yōu)化，降低井眼曲率，保證開窗的成功率。

井眼軌跡控制精度要求高， 水平段靶區(qū)精度要求為靶半高上下1米， 靶半寬左右10米， 超深井施工中軌跡控制難度較高。

地層溫度高， 對MWD隨鉆測斜儀工作環(huán)境影響嚴(yán)重， 一般螺桿鉆具耐高溫能力差， 使用一段時間后， 螺桿定子膠皮就開始老化脫膠， 易造成螺桿事故。

地質(zhì)條件的復(fù)雜性，超深水平井在區(qū)塊所占比例不多，地下區(qū)塊認(rèn)識不清，裂縫發(fā)育異常，地層局部壓力過高，油層的保護(hù)、放漏、防塌要求高，環(huán)境的苛刻，動力鉆具、隨鉆測量使用上帶來難題。

對鉆井液性能的要求較高， 要確保井壁穩(wěn)定， 井下安全。

由于超深水平井鉆井周期較長，提高鉆井效率是難題，必須優(yōu)選高效的、適合地層鉆井的鉆頭。

超深水平井鉆井由于難點較多，設(shè)計是一個系統(tǒng)工程，對設(shè)計人是和施工人員的素質(zhì)要求很高，必須考慮全面才能保證安全、快速的實施。

2 超深水平井鉆井考慮的安全措施

2.1 扭矩與摩阻的關(guān)系

我們通過經(jīng)驗公式計算，摩阻和扭矩存在一定的關(guān)系， 通過經(jīng)過倒置鉆具配比組合，鉆柱的重量增加以后， 在中性點應(yīng)用高強度的鉆鋌， 超深水平井鉆井過程中，改變了重量的分布情況，有效地保護(hù)鉆桿。特殊地層鉆井的時候，動力的提高，帶來阻較增大，通過上述措施是非常必要的。

2.2 鉆頭的匹配性

鉆井這些年的發(fā)展，在鉆頭的應(yīng)用上是有目共睹的，根據(jù)地層合理地匹配合適的鉆頭，既能保證安全性，又能提高選井效率。地層研磨性的特點是鉆頭選擇的基本依據(jù)，在鉆頭的選擇上還要考慮經(jīng)濟(jì)效益，這就需要我們對地下情況有充分的了解。

2.3 巖屑的影響

超深水平井鉆井在實施的過程中往往產(chǎn)生大量的巖屑，尤其是在造斜段和水平段，巖屑的及時清理成為超深水平井鉆井的一個難點，清理不及時，由于巖屑的自身密度大，就會沉積在井壁上，給后期鉆井帶來影響。必須優(yōu)選高性能的泥漿來降低巖屑的沉積速度，通過泥漿的流變性，提高泥漿的懸浮能力。配以機(jī)械方法，短程起下鉆、加大噴嘴、接力循環(huán)來清除巖屑的影響， 始終保持鉆井井眼的清潔是鉆井實施的一個關(guān)鍵性指標(biāo)。

2.4 增斜段和水平段鉆井

井深的特殊性給超深水平井鉆井的增斜段和水平段能否按照設(shè)計要求實施帶來挑戰(zhàn)。鉆井組合的優(yōu)選，柔性鉆具組合鉆進(jìn)，減少了鉆具井下事故。在井眼監(jiān)測上可以采用有線隨鉆測量系統(tǒng)、無線隨鉆測量系統(tǒng)、電子多點測量系統(tǒng)實現(xiàn)井眼的動態(tài)控制，提高軌跡的精準(zhǔn)程度。

3 超深水平井鉆井的實施

3.1 優(yōu)化井身結(jié)構(gòu)

在設(shè)計井深剖面時，結(jié)合地質(zhì)特征、工藝水平，充分考慮到工具的適應(yīng)性。并且考慮不穩(wěn)定因素，設(shè)計剖面上留有調(diào)整的余地。設(shè)計靶區(qū)心允許在一定精度范圍內(nèi)，可以調(diào)整。

3.2 鉆機(jī)、鉆頭、工具的選擇

通過對地質(zhì)特征的研究結(jié)合此區(qū)塊其他鄰井的資料，選擇合適的鉆井設(shè)備，保證鉆具質(zhì)量， 確保井下安全。

3.3 超深水平井的鉆井液體系

水平井鉆井液必須滿足水平井對井眼穩(wěn)定、井底清潔凈化、降低摩阻和保護(hù)油氣層等要求。能夠有效提高鉆井速度，鉆具阻卡現(xiàn)象和井下復(fù)雜情況大大減少，井眼穩(wěn)定， 井徑規(guī)則， 中途測試及完井作業(yè)成功率高，成本低，有效地保護(hù)油層。

3.4 井眼軌跡控制

根據(jù)地質(zhì)條件選擇合適的鉆具組合，有效地控制軌跡精準(zhǔn)度，同時利用數(shù)值模擬和計算機(jī)進(jìn)行軌跡的預(yù)測，對鉆井過程中，地層巖性的差異、鉆具組合的變化、鉆進(jìn)參數(shù)的改變等產(chǎn)生軌跡偏移，實施過程中對偏移進(jìn)行有效的控制。

4 結(jié)束語

近幾年超深水平井技術(shù)在全國各個油田的廣泛應(yīng)用，配套技術(shù)應(yīng)用日趨成熟。很多難采區(qū)塊的儲量得以有效開發(fā)。

超深水平井的實施是一項非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程，有別于其他普通水平井，井深的客觀性，帶來鉆井過程中的鉆井液、鉆頭、巖屑、軌跡控制等難題。所以說超深水平井設(shè)計上要求很高，必須科學(xué)管理，緊密配合、嚴(yán)把簽字關(guān)，根據(jù)地層的性質(zhì)優(yōu)選鉆井液和配套工具。施工時嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計，降低風(fēng)險。

我們采用微增斜段改變穩(wěn)斜的調(diào)整方式， 增加軌跡的精度，避免井下事故發(fā)生。另外， 超深水平井實施到5000米以后，井下條件就會復(fù)雜得多，造成一些儀器信號的采集效果差，目前有線隨鉆測量系統(tǒng)在超深水平井造斜段應(yīng)用廣泛，無線隨鉆測量起到監(jiān)測和高精度中靶起到明顯的作用。這就需要多種監(jiān)測手段并存，減弱信號差造成的傳遞效果不好，精準(zhǔn)控制超深水平井的鉆井軌跡。

參考文獻(xiàn)：

[1]魏剛，滿麗，耿安然，張勇.淺析水平井井眼軌跡描述方法[J].內(nèi)蒙古石油化工，2011（24）.