摘 要:鉆井速度決定著鉆井企業(yè)的經(jīng)濟利潤和作業(yè)進度,尤其是進行水平井施工過程中,經(jīng)常會出現(xiàn)很多復(fù)雜的問題,對鉆井速度和效率產(chǎn)生了很大的影響。隨著水平井鉆井技術(shù)應(yīng)用增多,對于提高水平井鉆井速度、保證企業(yè)的經(jīng)濟效益、防止出現(xiàn)安全事故等方面提出了更高的要求。本文主要對影響水平井鉆井速度的因素進行了分析,并提出了多項切實有效的提速辦法。
關(guān)鍵詞:水平井;鉆井速度;影響因素;提速對策
1 水平井鉆井速度影響因素分析
1.1 地質(zhì)情況
油氣儲層的壓實程度直接影響水平井鉆井速度,如果油氣儲層埋藏的深度較大,其壓實程度高,地層巖性比較堅硬,則會使鉆井速度減慢。地層抬升以及地質(zhì)板塊構(gòu)造的不斷運行等也會提高壓實程度,使儲層可鉆性變?nèi)?。由于環(huán)境不同,油氣儲層的可鉆性會存在較大的差異,礫巖儲層比砂泥巖油氣儲層的鉆進性能差,當鉆遇該地層時,鉆井速度會變慢。如果地層巖性為砂泥巖,采用相同的鉆頭,在同樣的地層埋藏深度條件下,鉆進速度就會顯著的提高。
1.2 鉆井液性能
在水平井鉆井施工時,采用的鉆井液性能會對鉆井速度產(chǎn)生較大的影響,因此,選取的鉆井液必須符合鉆井作業(yè)的實際要求,必須要有很好地層適應(yīng)能力。如果鉆井液無法達到水平井施工中的攜砂要求,井眼便不能得到很好的凈化處理,形成的井壁穩(wěn)定性不高,鉆進時的潤滑性能不好等原因都會影響鉆井速度,較為嚴重的情況下,還會產(chǎn)生縮徑、井塌和掉塊等鉆井事故。
1.3 井眼軌跡
井眼軌跡設(shè)計情況決定著水平井井眼曲率以及造斜率,如果沒有進行科學合理的設(shè)計,造斜率和曲率就會變大,會對水平井鉆井施工帶來很大的困難。如果井眼軌跡設(shè)計不合理,井筒的狗腿度就會變大,較多頻次的軌跡調(diào)節(jié)會使鉆井工具的摩擦阻力變大,可能會引起粘卡問題,十分不利于起下鉆頭,需要進行多次的開啟泥漿泵進行循環(huán)來進行劃眼方可以起下鉆井工具,嚴重影響了水平井的鉆井速度。
2 水平井鉆井提速對策
2.1 建立科學完善的鉆井工程管理體系
水平井鉆井作業(yè)需要較高的施工技術(shù),必須要建立科學完善的鉆井工程管理體系。鉆井施工工序、鉆井作業(yè)人員的技能水平直接影響著鉆井質(zhì)量和速度,水平井鉆井作業(yè)應(yīng)該選用技術(shù)水平較高的操作人員,并對鉆井工序進行合理的設(shè)計,保證鉆井工序科學性、合理性。在鉆井作業(yè)之前做好技術(shù)交底工作,由專業(yè)的工程技術(shù)人員到鉆井作業(yè)現(xiàn)場進行技術(shù)指導,對地下油氣儲層的特點進行分析。做好安全風險防控工作,防止出現(xiàn)安全事故。
2.2 優(yōu)化井身結(jié)構(gòu)和軌跡控制
優(yōu)化井身結(jié)構(gòu),可以有效地縮短鉆井周期,減少鉆井事故的發(fā)生概率。優(yōu)化井身結(jié)構(gòu)既能保證井眼軌跡圓滑,造斜曲率穩(wěn)定,降低摩阻,減少井下事故,盡可能的增加復(fù)合鉆進井段,又能有效發(fā)揮PDC鉆頭的作用,同時也能有效地解決快速安全入靶的問題。優(yōu)化井身結(jié)構(gòu)是以詳細的地質(zhì)描述為基礎(chǔ)的,以地質(zhì)參數(shù)為基礎(chǔ)詳細描述水平井地應(yīng)力和巖石力學參數(shù);分析預(yù)測水平井井壁的穩(wěn)定系數(shù)和地層壓力結(jié)構(gòu)體系,進而分析地層的可鉆性。常規(guī)的水平井有直井段、斜井段和水平段三部分組成,水平井的井眼軌跡控制主要是控制斜井段和水平段,要加強井眼軌跡的實時跟進預(yù)測,動態(tài)調(diào)整軌跡控制方案,嚴格控制井眼狗腿度,確保井眼軌跡光滑。
2.3 優(yōu)化鉆井液體系
鉆井的正常施工離不開鉆井液, 如果鉆井液出現(xiàn)問題就會帶來一系列的惡劣影響,如漏失、阻卡和溢流等,此外還會影響鉆井速度,更有甚者對設(shè)備造成損壞而使得鉆井任務(wù)無法完成。研究表明,機械鉆速在一定程度上也受到鉆井液的影響,鉆井液固相含量越高、粘度越大,則機械鉆速越低。優(yōu)化鉆井液體系,可以保護儲層、凈化井眼、防止垮塌、維護井壁、預(yù)防鉆頭泥包,可以達到安全、快速鉆井的目的。
2.4 嚴格把控鉆井設(shè)備質(zhì)量
鉆井設(shè)備的性能直接影響著水平井鉆井效率,頂驅(qū)系統(tǒng)對鉆井速度的影響是最大的,性能先進的頂驅(qū)系統(tǒng)可以提高鉆井效率,有效減少起下鉆所需要的時間,可以避免鉆井過程中出現(xiàn)的阻卡現(xiàn)象,在復(fù)雜的鉆井施工作業(yè)過程中可以減少安全事故發(fā)生的可能性。加強對鉆井機械設(shè)備的管理,定期進行檢查,對于發(fā)現(xiàn)的安全問題應(yīng)該及時制定出整改措施,并保證整改措施落實到位,還應(yīng)該按著規(guī)定進行系統(tǒng)、全面的維護保養(yǎng),保證在水平井鉆井施工過程中機械設(shè)備可以正常運轉(zhuǎn)。
3 結(jié)束語
綜上所述,水平井鉆井速度主要受地質(zhì)情況、鉆井液性能和井眼軌跡等方面因素的影響,提高水平井的鉆井速度可以縮短鉆井周期、降低成本和保障施工安全,對提高鉆井效率和降低油氣田開發(fā)成本具有重要的意義。因此,在水平井鉆井施工過程中,需要從建立科學完善的鉆井工程管理體系、優(yōu)化井身結(jié)構(gòu)和軌跡控制、優(yōu)化鉆井液體系和嚴格把控鉆井設(shè)備質(zhì)量等方面入手,采取多種有效措施,實現(xiàn)水平井鉆井速度的不斷提升。
參考文獻:
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作者簡介:
苗青(1984- ),男,青海湟中人,畢業(yè)于中國石油大學(華東)石油工程專業(yè),工程師,主要從事水平井,定向井技術(shù)服務(wù)工作。