探讨开窗侧钻小井眼水平井钻井技术

2022-09-10

开窗侧钻小井眼水平井是一种集合多种钻井技术并在这些钻井基础上发展起来的综合型钻井技术, 它标志了我国钻井工艺步入了一个新的阶段, 通过对开窗侧钻小井眼水平井技术的运用, 使得原本已经受损、或是停产报废、或是产量过低的老井得到修复而重新复活, 有助于提升油田的开采效率, 在同样的时间内, 使用开窗侧钻小井眼水平井技术的油井产量相对于使用以前技术的油井要高出许多, 而且对老井的重复利用也节约了钻井作业的费用, 降低了油田综合开发的成本, 对于已开发的油田井场做到充分的利用, 这样做也降低了施工的各项成本, 提高油田开发的综合经济效益。

一、钻井技术难点

开窗侧钻小井眼水平井钻井技术虽然有很多优点, 但是要掌握该项技术并且在油田建设过程中成功有效地运用就需要克服钻井技术的相关技术难点, 主要包括:因为该技术的井眼是小井眼, 所以井眼的尺寸相对较小, 泵压力就相对较高, 而井内空间间隙窄, 这些原因致使环空压耗的量增加了, 而排量却少;而小井眼侧钻水平井技术的水平特点, 使得井身存在着井眼净化的问题和摩擦阻力大还有油层保护难度大的相关问题;最后, 小井眼的缩径使得油井在遇到塌方状况时, 井下的环境就更为复杂, 情况更加难以掌控。

二、针对难点对策

1. 井眼轨迹设计

为了使得开窗侧钻水平井能够顺利施工, 就必须要对井眼轨迹形状进行仔细的设计, 除了要考虑普通水平井的特点, 对于开窗侧钻水平井的设计还必须考虑到套管开窗和定向井段高造斜率等方面的原因, 为了有利于油田油层的开采, 井眼的轨迹在设计时就必须涵盖这方面的内容, 实现地质设计的相关要求, 因为该技术可以利用到老井上面, 而老井由于年代久远, 大多数老井的方位与新设计的方位不同, 所以井眼轨迹的设计就要包含这些多重的原因, 必要的时候还要进行三维的设计, 以保证井眼轨迹的精确性。

开窗侧钻小井眼水平井的三维井眼轨迹一般是设计成三个轨道, 为了弥补第一和第三轨道在高造斜率实际的情况与设计斜率不符的情况, 就必须将中间轨道的造斜率设计的相对较低, 使得中间的轨道成为调整段, 通过该调整段, 使得实际建造的井眼轨迹能够满足当初的设计要求, 而在井眼轨道的施工中, 最关键的因素就是增斜井断造斜率, 只有在设计时根据当时的具体情况确定一个合理的造斜率, 才能建造出一个可行度高的井眼轨道, 也使得井眼轨道后期的控制与修理更容易被掌握。

2. 降低摩擦阻力与扭矩的措施

通过改变钻井的方式并且调整钻井的相关参数可以保护钻井的工具, 以防止其产生螺旋弯曲的状况, 受到损坏。这也要求我们及时的掌握所面对的油井的具体情况, 作出相应的变通。一般情况下, 在斜井段就可以使用柔性斜坡钻杆, 使用这样的钻杆可以减少井壁对钻杆产生的阻力, 钻井的过程中十分必要的一点就是短程钻井工程, 将完整的钻井工程分成多期来完成, 这样的分期作业将有效提升钻井作业的效率与质量, 分段旋转洗井的工程, 可以达到破坏岩屑床的要求, 而在钻井的过程中因为井见空隙较小, 这是为了能够安全有效地中靶, 可以适当的调整增降斜率的参数, 为了降低钻井液制成的滤饼的摩擦系数, 就要使用滤饼控制的相关技术, 通过对滤饼进行适当的混油和乳化工艺, 已解决钻井液的净化方面的问题。

三、钻井技术工艺

1. 定向施工

通过陀螺测斜的数据, 以掌握上面经验的轨迹, 并且认真分析所拥有的数据, 根据油田所处环境的具体情况与地层倾角的走向, 钻井工程要分期实施, 为了保证在定向施工的时候螺杆和无磁钻杆能够进入新的地层, 在钻井的过程中, 要严格遵守相关的规章制度, 每往下钻进一米就要对目前的井深、井斜以及其他数据进行一次记录, 并且确认好钻井工具的钻头和螺杆的工作情况, 及时处理受损的工具。而所收集到的数据就可以用来制作随钻跟踪图, 除了钻头和螺杆的情况是每钻深入一米就要检查一次以外, 其他的工具, 例如泥浆泵、泵压表、固控系统等地面设备也需要定期的仔细检查, 特别是螺杆以及与螺杆相关的定向仪这些设备, 必须保证设备的正常工作, 这对于钻井工程能否达到最初设计效果有着很大影响。

2. 磨铣工艺技术

在开窗侧钻小井眼水平井的3800-4100m的井段出打出悬空的水泥塞, 以探伸到3804m的水泥面, 而在此之前, 一直到3900m都选用同一种直径的通径规。在钻井施工的过程中, 采用与开窗侧钻小井眼水平井钻井技术相关的水平井工程软件, 通过螺杆钻具造斜率来计算结果, 从而预测出井下造斜段和水平段两者之间的井斜角度和方位角度的变化与衔接规律, 根据套管接箍、扶正器的位置和水泥封固情况, 确定窗口在套管本体中部。地面仔细检查斜向器、复式铣锥的各部件和外观, 测量绘制工具草图。斜向器下到井底后, 反复多次校核井深, 陀螺三次确定斜向器的方位, 三次憋压确定斜向器固定牢靠后起钻。

结论

综上所述, 在遇到特殊钻井要求的情况时, 就要采取相对的应变措施, 改变现有的钻井工具, 针对当时井下的具体情况, 制定钻井计划以适应井下多变的复杂情况。开窗侧钻小井眼水平井钻井技术的间隙较小, 所以要选取合适的水泥浆外加剂, 放入水泥浆中以提升水泥浆的性能从而满足间隙小的特殊要求。开窗侧钻小井眼水平井钻井技术在开窗的时候要在套管内处理好水泥浆的性能, 并且保证各项性能都能达到最初设计所制定的要求, 以降低因为出套管内后因为泥浆处理的不及时而导致井下的情况复杂的可能性。

摘要：开窗侧钻小井眼水平井钻井技术是一种新型的综合型钻井技术, 在这种技术被开发出来之前, 一般钻井技术有定向井、水平井、小井眼钻井等等, 这些钻井技术相对模式较为单一, 而小井眼开窗侧钻水平井钻井技术则集合了这些钻井技术的优点, 能够对老井进行重钻, 使得老井能被重新使用并相较于之前产能更高。本文将对开窗侧钻小井眼水平井钻井技术进行探讨, 简要分析其市场前景与经济、社会效益。

关键词：开窗侧钻小井眼水平井,钻井技术,油田