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[摘 要]本文主要对水平井钻井技术的现状以及该技术未来的发展方向进行了探讨。首先论述水平,井采收效率影响因素,其次在分析该因素的同时,对水平井钻井技术应用的内容进行了研究,并且对该技术的发展要点进行了详细的论述,希望研究之后能够给该领域的工作人员提供相应的帮助。
[关键词]水平井;钻井技术;现状;发展方向
中图分类号:TP911 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)14-0091-01
引言
油气田开采阶段,应用水平井技术可以大大提升石油开采效率与产量,具有非常明显的效果。基于此,水平井钻井技术发展非常快,技术水平也在逐渐的提升,极大程度上解决当前我国石油开采中的难题。对于薄油气田与浅层油田来说,水平井钻井技术应用之后效果非常的明显,采收率有了非常大的提升,具备较高的经济效益与社会效益。
一、水平井采收率的影响因素分析
气层厚度。当前的大量实践经验分析可以发现,各向异性比为1的情况下,地层损坏可以忽略不计,并且气体性质与地层温度基本一致的条件下,水平井采收率与气层厚度存在反比的关闭,也就是说气层厚度越小,则采收率就越高。从研究中发现,选择更加适合的气层厚度来应用水平井开采技术具备更好的效果。
井段长度。从实践经验分析,井段长度与水平的开采效果存在正面影响,也就是说井段长度越大,采购效果越好。
各向异性。该方面主要体现在水平与垂直方向渗透率不相同的情况,从有关的研究中可以发现,水平井采收率与各向异性比存在着反比的关系,也就是说各向异性比增大的情况下,采收率会有所下降。
二、水平井钻井技术
1、分支井钻井技术
分支水平井主要包含了一个主井眼与两个或者更多的分井眼,这种方式可以应用达到多个油井结构中,当前主要可以分为新钻、侧钻两种形式。根据井眼分布方向存在的不同,又可以将其范围音又式、鱼骨式等形式。
2、套管钻井技术
套管钻井技术在开始钻进施工的过程中,应用套管机械来将其输入到井下的规定位置上,并且通过钻具组合的方式来达到套管的稳定连接,然后在钻进施工中能够让套管逐渐的下降,钻井结束之后,套管并不会脱离钻井,而是会停留在井内,可以达到固定井壁的效果。套管钻井技术主要利用的是钻井与下套管的方式来实施。套管可以直接从钻头上取下来,较之传统的技术来说,工作效率更高,工作效率也更好,成本更低,所以可以在更大范围内推广应用。
3、连续油管钻井技术
连续油管钻井技术在实践应用的过程中需要与地质导向、旋转导向与平衡技术组合应用才能达到最终的效果,对于水平井钻井技术来说有着非常大的优势,其效果也非常好,但是当前因为我国的技术还不成熟,很多配套设备没有研发和应用,所以导致了该技术的应用范围不是很广。
4、欠平衡钻井技术
欠平衡钻井技术主要就是通过井内流体的流力在小于地面压力的情况下所实施的一种钻井技术。钻井施工的过程中,地层表面的流体会直接进入到井内,然后再内部进行循环出井。该技术的应用对于开发低压储层有着非常好的效果,在开采过程中能够避免造成资源的严重损坏问题出现。
5、大位移水平井
該技术主要指的是水平位移与垂直深度相比大于2的油井,多数都是应用到海上油田或者近海油田,其与传统的技术相比来说,可以实现更深油层的钻进施工,可以实现大面积的石油勘探,并且能够有效的提升油井产量,满足人类资源使用的需要。
三、水平井钻井技术提高措施
1、优化设计
水平井钻井施工技术是近年来才开始研发和应用的,其研发的基础就是定向钻井技术,在具体实施的过程中,能够确保钻头沿着油层持续的钻井施工,并且还能够实现轨迹的全面控制,此时可以在最大程度上增加油层泄油面积,还能够提升采收率。经过长期的发展和研究应用,已经逐渐形成了比较完善的水平井设计技术,可以应用到多种油田中,并且实现了技术的优化配置,大大提升采收率。
2、注意减小水平井的摩阻和扭矩
水平井大井斜段一般都比较长,钻井施工的过程中,钻具的形态比较多,多数都是以躺井眼为主要的形式,容易产生比较严重的重力效应。因此,在钻进时容易出现钻具上提下放甚至是旋转的过程中扭矩过大的情况,对于这一问题,应该全面的分析影响扭矩的主要原因。水平井钻进施工阶段,应该根据施工的需要选择最佳的井身剖面、携带与润滑液等方式来减少扭矩,还应该从井眼弯曲、钻进技术参数等方面考虑,从而可以保证其钻进效果。
3、做好井眼的净化工作
水平井容易形成岩屑床的情况下,尤其是在45-60°井段部分,在钻进施工开始之前,首先要进行井眼的净化,从而可以确保钻进施工的顺利进行。从当前实际情况分析可以确定,主要应用方法就是增加排量,确保内部流速分布均匀,起钻的过程中应该充分加入钻井液,确保内部循环正常进行,从而可以实现经济效益的提升,满足钻井工作的需要。
4、做好稳定井壁工作
水平井钻井施工中大井斜部分比较长的情况下,极易出现地层暴露较大的问题,从而导致井眼出现不稳定的问题,因此,钻进施工中,为了可以实现平衡地层的要求,应该结合实际情况来确定合适比重,从而可以防止出现塌陷的问题,保证钻进施工顺利完成。
5、加强钻柱的强度设计
水平井钻机施工中,对于钻柱的强度有着非常高的要求,因此,在设计的过程中必须要详细计算钻柱强度参数,以满足钻进施工的需要,还应该尽量的减少井下接头数量。对于井斜小于45°的井,应该选择最为简单使用的形式,减少接头数量;对于井斜角度超过45°的情况,可以选择使用无磁承压钻杆来取代无磁钻铤,并且要进行钻具倒装,并且能够降低摩阻系数,保证钻井施工顺利完成。对于水平段较长的情况下,应该选择使用高扭矩接头以减少摩阻,可以降低事故发生率。
四、发展方向
通过水平井钻进技术的应用,可以大大提升产量,尤其是针对于一些特殊油藏,比如薄层油藏、低渗透油藏等有着非常好的效果,这也是该技术应用范围比较大的一种主要原因。从当前石油开采领域来分析,我国的水平井钻井技术应用到很多个油田中,尤其是那些油藏开采条件复杂、产量下降的油田中,取得了非常好的成绩,大大提升采收率。经过长达几十年的发展,水平井钻井技术取得了较大的进展,其适用范围更广,应用效果也有了非常大的提升,极大的改善我国当前钻井领域的现状,对于一些开采中后期的油藏也有着非常高的价值,对于丰富能源领域有着极高的价值,产生了非常好的经济效益。
五、结束语
经济与社会高速发展的现代社会中,人类对于能源的需求量在逐渐的增多,这就导致能源形势紧张的情况存在,基于此,水平钻井技术被开发和应用,其满足时代发展的需要,大大提升采收率,尤其是针对于开采环境复杂的油藏中。在未来发展中,需要加强技术的研发与应用,提升石油开采技术水平,给社会提供充足的能源供应,全面的推动经济与社会的发展。
参考文献
[1]大庆油田探井水平井钻井关键技术研究[J].盖利庆.西部探矿工程.2019(02)
[2]关于水平井钻井技术的研究与应用[J].程献彬.化学工程与装备.2018(07)
[3]长水平段水平井钻井技术难点及解决对策[J].李超,刘伟,刘爱国.化工设计通讯.2018(10)
[4]吉林油田致密油水平井钻井技术分析[J].韩青松.化工管理.2016(36)
[5]长水平段水平井钻井技术难点分析[J].陈镇,刘春元,焦海潮.化工管理.2016(33)
[关键词]水平井;钻井技术;现状;发展方向
中图分类号:TP911 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)14-0091-01
引言
油气田开采阶段,应用水平井技术可以大大提升石油开采效率与产量,具有非常明显的效果。基于此,水平井钻井技术发展非常快,技术水平也在逐渐的提升,极大程度上解决当前我国石油开采中的难题。对于薄油气田与浅层油田来说,水平井钻井技术应用之后效果非常的明显,采收率有了非常大的提升,具备较高的经济效益与社会效益。
一、水平井采收率的影响因素分析
气层厚度。当前的大量实践经验分析可以发现,各向异性比为1的情况下,地层损坏可以忽略不计,并且气体性质与地层温度基本一致的条件下,水平井采收率与气层厚度存在反比的关闭,也就是说气层厚度越小,则采收率就越高。从研究中发现,选择更加适合的气层厚度来应用水平井开采技术具备更好的效果。
井段长度。从实践经验分析,井段长度与水平的开采效果存在正面影响,也就是说井段长度越大,采购效果越好。
各向异性。该方面主要体现在水平与垂直方向渗透率不相同的情况,从有关的研究中可以发现,水平井采收率与各向异性比存在着反比的关系,也就是说各向异性比增大的情况下,采收率会有所下降。
二、水平井钻井技术
1、分支井钻井技术
分支水平井主要包含了一个主井眼与两个或者更多的分井眼,这种方式可以应用达到多个油井结构中,当前主要可以分为新钻、侧钻两种形式。根据井眼分布方向存在的不同,又可以将其范围音又式、鱼骨式等形式。
2、套管钻井技术
套管钻井技术在开始钻进施工的过程中,应用套管机械来将其输入到井下的规定位置上,并且通过钻具组合的方式来达到套管的稳定连接,然后在钻进施工中能够让套管逐渐的下降,钻井结束之后,套管并不会脱离钻井,而是会停留在井内,可以达到固定井壁的效果。套管钻井技术主要利用的是钻井与下套管的方式来实施。套管可以直接从钻头上取下来,较之传统的技术来说,工作效率更高,工作效率也更好,成本更低,所以可以在更大范围内推广应用。
3、连续油管钻井技术
连续油管钻井技术在实践应用的过程中需要与地质导向、旋转导向与平衡技术组合应用才能达到最终的效果,对于水平井钻井技术来说有着非常大的优势,其效果也非常好,但是当前因为我国的技术还不成熟,很多配套设备没有研发和应用,所以导致了该技术的应用范围不是很广。
4、欠平衡钻井技术
欠平衡钻井技术主要就是通过井内流体的流力在小于地面压力的情况下所实施的一种钻井技术。钻井施工的过程中,地层表面的流体会直接进入到井内,然后再内部进行循环出井。该技术的应用对于开发低压储层有着非常好的效果,在开采过程中能够避免造成资源的严重损坏问题出现。
5、大位移水平井
該技术主要指的是水平位移与垂直深度相比大于2的油井,多数都是应用到海上油田或者近海油田,其与传统的技术相比来说,可以实现更深油层的钻进施工,可以实现大面积的石油勘探,并且能够有效的提升油井产量,满足人类资源使用的需要。
三、水平井钻井技术提高措施
1、优化设计
水平井钻井施工技术是近年来才开始研发和应用的,其研发的基础就是定向钻井技术,在具体实施的过程中,能够确保钻头沿着油层持续的钻井施工,并且还能够实现轨迹的全面控制,此时可以在最大程度上增加油层泄油面积,还能够提升采收率。经过长期的发展和研究应用,已经逐渐形成了比较完善的水平井设计技术,可以应用到多种油田中,并且实现了技术的优化配置,大大提升采收率。
2、注意减小水平井的摩阻和扭矩
水平井大井斜段一般都比较长,钻井施工的过程中,钻具的形态比较多,多数都是以躺井眼为主要的形式,容易产生比较严重的重力效应。因此,在钻进时容易出现钻具上提下放甚至是旋转的过程中扭矩过大的情况,对于这一问题,应该全面的分析影响扭矩的主要原因。水平井钻进施工阶段,应该根据施工的需要选择最佳的井身剖面、携带与润滑液等方式来减少扭矩,还应该从井眼弯曲、钻进技术参数等方面考虑,从而可以保证其钻进效果。
3、做好井眼的净化工作
水平井容易形成岩屑床的情况下,尤其是在45-60°井段部分,在钻进施工开始之前,首先要进行井眼的净化,从而可以确保钻进施工的顺利进行。从当前实际情况分析可以确定,主要应用方法就是增加排量,确保内部流速分布均匀,起钻的过程中应该充分加入钻井液,确保内部循环正常进行,从而可以实现经济效益的提升,满足钻井工作的需要。
4、做好稳定井壁工作
水平井钻井施工中大井斜部分比较长的情况下,极易出现地层暴露较大的问题,从而导致井眼出现不稳定的问题,因此,钻进施工中,为了可以实现平衡地层的要求,应该结合实际情况来确定合适比重,从而可以防止出现塌陷的问题,保证钻进施工顺利完成。
5、加强钻柱的强度设计
水平井钻机施工中,对于钻柱的强度有着非常高的要求,因此,在设计的过程中必须要详细计算钻柱强度参数,以满足钻进施工的需要,还应该尽量的减少井下接头数量。对于井斜小于45°的井,应该选择最为简单使用的形式,减少接头数量;对于井斜角度超过45°的情况,可以选择使用无磁承压钻杆来取代无磁钻铤,并且要进行钻具倒装,并且能够降低摩阻系数,保证钻井施工顺利完成。对于水平段较长的情况下,应该选择使用高扭矩接头以减少摩阻,可以降低事故发生率。
四、发展方向
通过水平井钻进技术的应用,可以大大提升产量,尤其是针对于一些特殊油藏,比如薄层油藏、低渗透油藏等有着非常好的效果,这也是该技术应用范围比较大的一种主要原因。从当前石油开采领域来分析,我国的水平井钻井技术应用到很多个油田中,尤其是那些油藏开采条件复杂、产量下降的油田中,取得了非常好的成绩,大大提升采收率。经过长达几十年的发展,水平井钻井技术取得了较大的进展,其适用范围更广,应用效果也有了非常大的提升,极大的改善我国当前钻井领域的现状,对于一些开采中后期的油藏也有着非常高的价值,对于丰富能源领域有着极高的价值,产生了非常好的经济效益。
五、结束语
经济与社会高速发展的现代社会中,人类对于能源的需求量在逐渐的增多,这就导致能源形势紧张的情况存在,基于此,水平钻井技术被开发和应用,其满足时代发展的需要,大大提升采收率,尤其是针对于开采环境复杂的油藏中。在未来发展中,需要加强技术的研发与应用,提升石油开采技术水平,给社会提供充足的能源供应,全面的推动经济与社会的发展。
参考文献
[1]大庆油田探井水平井钻井关键技术研究[J].盖利庆.西部探矿工程.2019(02)
[2]关于水平井钻井技术的研究与应用[J].程献彬.化学工程与装备.2018(07)
[3]长水平段水平井钻井技术难点及解决对策[J].李超,刘伟,刘爱国.化工设计通讯.2018(10)
[4]吉林油田致密油水平井钻井技术分析[J].韩青松.化工管理.2016(36)
[5]长水平段水平井钻井技术难点分析[J].陈镇,刘春元,焦海潮.化工管理.2016(33)