水平段水平井钻井技术难点及改进

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  摘要:在水平井钻井工作的实施中,施工技术实施难点是针对井眼轨迹进行有效控制,同时对钻井施工的安全进行保障。多方面工作实施中所存在的问题导致技术难以有效发挥实际作用,为此需要对水平段水平井在施工过程中的实际钻井情况进行深入化分析,通过技术难点实施的问题进行科学化处理,以此促进水平井钻井工作效率的提升,实现钻井施工技术要求,促进水平井段工作的更好开展。
  关键词:水平段;水平井;钻井技术;技术难点;改进措施
  水平段水平井在钻井过程中,受地质复杂结构繁杂等多方面外在条件的因素影响,造成作业的现场施工中存在极大的安全隐患,同时在钻井技术的实施中,会有极大的难点限制,导致作业本身的可靠性较低,为强化实际作业效率,提高生产效率,需要对其中存在的技术难点采取针对性的分析,提出合理的改善措施,促进其更好的展开,为作业施工提供全面的技术保障。
  一、长水平段水平井钻井技术技术难点分析
  (一)地质环境复杂与井身结构的合理性不足
  水平段水平井钻井中受地层复杂、地质结构与条件变化等多条件的影响,在同一井段的钻井过程中同样会造成压力过大,导致多层压力体系与地质受其影响。与此同时,不同地区在精神结构方面的结构组成并不相同,整体缺少合理性,以及在套封与割封过程中没有对其加强重视,造成水平段水平井所使用的钻井技术存在较大困难,如果没有及时对因素加以考虑,单一提升钻井速度则会有一定几率发生井喷井漏等情况,卡钻井斜等风险的发生几率增加。
  (二)岩石可钻性与机械钻速较低
  水平段水平井钻井的实施受工作范围的增大影响,导致井段内一些砂质泥岩与泥页岩中细砂岩在地层形成覆盖,增大了地层压力,导致结构之间的致密性更为严重,岩石孔隙发生了变化,从而影响了骨架结构,自身的硬度与密度同样增大,一些脆性岩石的属性之间发生改变形成了硬质塑性岩,在钻井中的性能较差,同时破碎存在一定难度,常规钻头的使用难以保证实际效果,水平段水平井在钻井中的技术应用愈加困难。一般而言,井深的加大,会造成地层岩石性质也随之发生变化逐渐加大,特别是地层岩石自身的硬度与抗剪抗压下强度同样会提升,耐磨性的增大在岩石性质发生变化后,降低了可钻性,破碎难度增大,实际钻井速度受限。
  (三)钻头加压难度大
  深部的地层钻井受深度逐渐加深影响,导致钻柱会有扭曲情况的发生,会在一定程度上造成井斜问题,为此在对其进行强化处理的过程中会通过加压改进钻头,钻头加压存在一定难度,造成钻井中岩石破碎效率受到影响,为避免出现井斜情况,应该采取清压吊打,则会导致钻速难以得到有效提升,此外需要降低钻速,避免钻头与钻具结合使用不到位。
  (四)温度与压力影響较大
  钻井井深的加大会提升钻井技术的应用难度。钻井施工下油井的深度达到一定程度后井内静止温度较高,对钻井技术的应用造成极大困扰,钻井工具受到损坏,钻井液自身所具备的携岩能力受损,井下岩屑破碎,机械的钻进速度降低,实际钻井工作效率较慢。难度逐渐增大,且岩层压力随之增加,多方面受到影响,使用的常规钻井技术与钻井液在配合使用中无法保证实际需要被满足,钻速的提升受阻。
  二、水平段水平井钻井技术难点的改进对策分析
  (一)切实注重井身结构的优化
  (1)在对套管进行层数的设计过程中,需要对其在不同的压力情况下,实际的体系地层之间能够承受分割作用展开综合考虑,对其在实际应用中能够保证符合所欲复杂地质的需求。在此基础之上对套管的设计需要保证其在井眼宽度方面符合要求,确保套管下入的顺利进行,为钻进速度的提升提供全面保障。
  (2)套管的结构需要满足API的标准要求,尽量降低钻具工作量,强化工作效率的提升,实现钻进速度提升的目的。
  (二)优化钻井设备
  (1)强化牙轮钻头与PDC钻头的改良,对钻头的齿形态加以优化,同时改善钻头对冲击的抵抗性能提升,在后者的改进中,通过平滑切削的采取促进研磨优化的更好运用,通过钻头冲击抵抗性能的提升,保证磨损的耐久性,经过改良之后的设备在水平段水平井钻井工作实施中,对岩石的钻碎效率更强,以此保证钻速的更好提升。
  (2)强化复合钻井技术的实际应用效果,通过金刚石钻头的采取,利用高转速的涡轮钻具与其结合使用,当工具在使用之后被更好的优化可以提升钻井速度。通常而言,传统钻头的钻速难以保证实际效率,通过自锐类型的精钢石钻头结合使用涡轮钻具以复合钻井方式施工能够实现每小时2.5~5m的钻速。
  (三)优化钻井液性能
  为保证在使用钻井液的过程中,整体钻井效果能够得到全面提升,需要强化在钻井液使用中的性能效果,特别是处于高温状态下的钻井液对其稳定性加以提升,通过腐殖酸在钻井液中的使用,提升高温高压的耐抗性能,以此实现钻速提升的目的。
  (四)切实注重高效配合
  在水平段水平井钻井过程的整体开展中,在保障上述工作良好开展的同时,为促进钻井技术的良好实施,需要多方向工作的有效配合,施工开始之前,需要对施工组织的设计制度加以强化,构建完善的钻井工作,优化作业实施中的设备工具性能呢过,同时组织更多专业技术人员对所钻地质地层的深入研究,必要情况下需要向档案部门调阅相关资料以此制定针对性的实施方案,优化钻具组合的同时完善施工技术的不足,制定应急预案,避免事故的突发。
  结束语:
  综合而言,在当前水平段水平井的实际工作开展中,由于钻井技术的实施存在较多难点,且实际工作效率较低,为了促进技术作用的更好发挥提升工作效率,应该强化技术的有效处理,加强对技术实际应用中的问题分析,采取针对性的改善措施,为钻井技术的更好实施,进行引导保障作用的充分发挥,优化钻井速度的同时,促进钻井效率的提升,实现更大的经济效益。
  参考文献
  [1]李超,刘伟,刘爱国.长水平段水平井钻井技术难点及解决对策[J].化工设计通讯,2018,44(10):234.
  [2]李学明,高辉虎.长水平段水平井钻井技术难点分析及对策[J].石化技术,2018,25(10):312.
  [3]韩文建.长水平段水平井钻井技术难点及改进措施[J].云南化工,2018,45(04):190.
  作者简介:石兴旺,(1981-4),男,现工作于长城钻探井下作业分公司连续有关西部项目部,身份证:21110319810426191X。
  (作者单位:长城钻探井下作业分公司连续有关西部项目部)
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