陈海洋
[摘 要]在人类科技发展的过程中,钻井技术是为人类生活提供能源的一种重要的开发工具,世界水平钻井技术的开发和应用伴随着人类的发展也在不断的进步。二十世纪八十年代钻井界开始对大位移水平钻井技术进行了充分彻底的研究。并在九十年代得到应用和推广。随着人类对能源需求的不断加深,常规的水平钻井技术已经不能满人需求,本文着力于对大位移水平钻井技术理论的深入研究,以促进此项技术得到不断的完善。
[关键词]大位移水平钻井技术 摩阻 油气勘探
中图分类号:TE24 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)09-0038-01
引言 本文通过介绍我国在大位移水平钻井的发展历程,阐述其在生产中的优势,并深度分析当前该技术存在的问题,为我国以后在开发和完善大位移水平钻井提供指导。
一、我国大位移水平井钻井技术发展现状
前苏联、加拿大和美国等国家于5 0 年代初对水平井作为一种提高油气田单晶产量的方法进行了充分的研发。由于其属于新型科技,因此收技术局限和经济因素导致水平井研发的进展十分缓慢。水平井的应用规模才迅速发展的时间为九十年代后期。90年代后大位移水井作为一种更加复杂和高级的钻井技术手段, 便成了种较快发展的特殊工艺。大位移水平井钻井技术由于其复杂性和先进性,往往被用于比如海滩、湖泊、稠油油藏及沙漠海洋等更复杂更难测的地面。尤其是对于复杂地带油气资源勘探开发, 大位移水平井钻井技术是一项十分经济而有效的技术手段。相比于该项技术在国外的发展进程,我国的大位移水平井钻井技术落后较为严重。国内独立完成的大位移水井最大的水锤比仅为1.94。因此国内在对地下矿产勘探开发中不得不以进口的方式引进这种大位移水平钻井技术和设备。对于强度较高的钻具等专业仪器都没有完全达到大位移水平钻井技术的严格要求。因此,大力研发大位移水平钻井技术便成了我国当前亟需解决的问题。
二、 提升我过大位移水平钻井工艺的策略
2.1加大研发力度
在大位移水平钻井领域我过明显落后于国外发达国家。其主要原因是因为我国在大位移水平钻井工艺创新领域起步较晚。一些发达国家在20世纪20年代就已经开始对该项技术进行了初步的探讨和研究。由于当时的科学技术水平有限,该项技术发展当时进展较为缓慢,但是还是取得了令人可喜的成果。我国对此项技术的重视开始于20世纪80年代,并开始充分对大位移水平钻井技术进行研究,到90年代后期取得了巨大的成果。但是相较与国外,同时期国外一些发达国家在此期间都相继成功钻成很多大位移水平井,这些大位移水平井的成功钻成,使其在油气勘探过程中发挥出了了非常大的作用。因此,我国大位移水平钻井技术方法的研究和开发需要加大吸取国外同行业的先进技术,并大力研发已弥补我国同国外之间的差距。
2.2将先进的大位移水平钻井技术应用到我国的勘探开发中
在大位移水平钻井技术中,井深剖面设计、钻柱设计、井眼轨迹控制等是其关键技术,因此,在大位移水平钻井技术的研究中,不能仅仅局限与对其理论的研究和意味的盲目使用成熟的技术,要将研究中获得成果和先进的理论应用到实践中去,生产单位应大力支持理论成果在时间中的应用,从而能够及时的检验研究效果,为其日后的开发和研究提供有力的数据支持。要加大力度采用先进的导向钻井系统、优质的钻井液,能够大大的提高大位移水平钻井技术的建设进程,同时实现对轨迹控制的精确计算。在大位移水平钻井技术的应用中,摩阻是制约其实际应用的瓶颈,在钻井过程中由于稳斜段长、井斜倾角较大大,加上重力效应突出,导致上提、下放钻具时候的阻力加大,钻进加压变得比较困难,钻柱摩擦时阻力、扭矩都比较大,下部钻具非常易屈曲,传递扭矩困难。另外钻具在滑动和转动的过程中,岩屑被反复碾碎,颗粒不断变细,致使钻井液固相含量陡升,进而导致钻速下降,起下钻抽吸压力升高,也会引起摩阻、扭矩的急剧增加。虽然在摩阻方面的研究已经有了一定的成果,但是在实际的应用中还是有很多需要改进的地方。因此,如何在钻井过程中解决摩阻问题便成了核心问题。
2.3多项技术在大位移井中的应用
大斜度水平井固井技术目前的最大倾斜角度为87度,因此,采用该项技术可以在大位移井中起到更好的固井效果。水平井裸眼砾石充填完井技术在实际应用当中的效果明显,是大部分钻井平台普遍采用的方法。摩阻技术是整个钻井工作中需要重点关注的热点问题,它是整个生产作业过程中的重要关注点,而扭矩摩阻在大位移井建设中可以大幅提高计算和预测能力,从而可以更好的对钻井技术做指导,有利于实际操作。
三、对水平位移钻井技术的深入研究取得预期成果
大位移水平钻井技术的出现使得钻井技术有了更多的应用领域,具有很大的发展前景。目前几乎所有类型段油藏都因为该技术的成功使得该项技术在各自领域内广泛投入使用,在石油钻探中,大位水平钻井技术在以裂缝型碳酸盐岩、页岩、砂岩为地层构成部分中发挥了重大的作用。同时,该项技术在低渗透油藏,边际油藏、致密气藏、不规则地层等多种储层中广泛投入应用,使其在大大的提高产量的同时节约了时间和经济成本。
四、 结语
大位移水平钻井技术是目前世界上最先进的钻井技术,它是在海上和滩海的油田开发中使用率最高的一种先进工艺,也是最有效的开发手段。在钻探领域实施大位移水平钻井技术研究,逐步推广大位移水平钻井技术在钻井上的应用,并且对大位移井的建设规模的扩大和高效率的生产,对我国钻探领域中钻探工艺的发展具有重大的意义。由于我国相当一部分地区钻探条件较为困难,导致大量水平低洼、直井技术勘探较为困难的地区的开发变得便捷。除此之外,该项技术还很好的解决了大量原有盖层顶部大量剩余油气开发不出来的难题,增加了能源来源,提高了开采效率,使其能够很好的保证我国经济能源的可持续发展水平。通过本文对钻井技术的剖析和对当前先进的大位移水平钻井的阐述,分析出目前钻井施工中所出现的问题,经过对比来验证大位移水平钻井在实际使用中的先进性。随着科学技术的进步,加上在不断的对现有大位移水平钻井技术进行完善和开发,该技术一定能够有新的突破,达到世界先进水平,更好的促进我国经济的发展。
参考文献
[1] 我国陆上首口超3000m大位移水平井钻成[J]. 石油钻探技术. 2000(02)
[2] 汪志明,张政. 大位移水平井两层不稳定岩屑传输模型研究[J]. 水动力学研究与进展(A辑). 2004(05)
[3] 王昌隆,程怀标. 依托老油田运用大位移水平井技术开发新油田[J]. 油气井测试. 2011(02)
[4] 都振川,秦利民,周跃云. 埕北21-平1大位移水平井的设计与施工[J]. 石油钻探技术. 2000(05)