胜利石油工程有限公司黄河钻井总公司 李新跃
胜利工程公司黄河钻井总公司 毕振宇 70578队
摘要：作为当前世界最先进的钻井技术，与传统钻井技术相比其在环境保护及作业成本降低方面具有极大的优势，但在具体作业过程中依然存着一些技术难题，文章通过对大位移将钻井液技术的探讨分析，并提出了一些优化措施，期望能够为我国原油开采技术的发展提供一些参考与帮助。
关键词：定向；大位移；钻井液技术
大位移井具体指的是水平位移与垂直深度之比大于等于2的定向井或水平井，而大位移井钻井液技术作为当前世界最为先进的一种钻井技术，在作业成本降低及环境保护方面具有巨大优势，已成为了当前海洋原有勘探开发最为重要的一项技术手段。
1、钻井液体系及性能
钻井液体系主要有三种体系类型:油基钻井液体系、气态锗井液体系、水基钻井液体系（分散型、聚合物、抑制性)，其中水基钻井液体系中的聚合物钻井液使用最为广泛。使用钻井液体系的大位移定向油井均具有地形复杂、地势多样不稳定、造斜点浅且高、稳斜段长度均比较长，且井底的位移长度比较大等问题,在进行正常的施工时需要非常高技术支持才能够完成,如使用普通的泥浆进行施工则无法满足其预防J塌、保护油气层以及岩屑悬浮等功能,就会造成大位移井在后期使用中圾女国球此就需题，增加维护难度造成更多困扰。因此就需要选择具有携岩性能以及具备造壁功能和高强度的润滑作用的钻井液体系。
钻井液的性能要求主要有以下几点:
(1)携带岩屑功能,确保油井足够干净和安全。携岩就是指钻井液能够将钻井时出现的钻屑一同携带到外面，使钻屑不受斜井影响而沉积在井底形成岩屑床,造成安全隐患。研究发现，在直井中的钻屑能够比较顺利的排出井外，保持井眼干净。但是,由于大位移井是一种非直型井而是斜井，因此受地心引力影响，当井斜度为45°以上时其岩屑则无法l顺利排出井外而下沉至井底形成岩屑床。所以,在选择钻井液时一定要求其能够将岩屑这一问题解决,具有携岩功能，能够在进行大位移定向井施工中将所有的钻屑提取到井外，避免出现安全隐患,
(2)防止坍塌功能,确保大位移井不受地质造浆影响出现坍塌。大位移定向井大多是由于土质原因出现严重位移问题，其油并地层常具有极高的造浆功能较强的累托石、坡缕石等这些粘性和流变轻都很强的土质，所以大位移定向井上部造浆严重，受地质运动的影响和钻具影响会出现岩层脱落现象。因此选择的钻井液要求要有很强的抑制造浆作用，将所有容易造浆的土层隔离,降低其造浆几率，确保油井岩层不受地质震动或其他外部原因影响出现坍塌现象而影响正常施工。
(3）高效润滑功能,确保钻井器具顺利通过井道施工。相对直型油井而言大位移定向井多是造斜很严重的油井，因此在实际施工中当钻具以及一些其他检测工具要进到井底时则无法像直型油井机器直接垂直往下就能够到井底，但是机器在进入斜井时不可避免出现触碰井壁现象，当一次次摩擦之后会出现机器和井壁同时损坏现象。因此就需要钻井液能够解决这些问题,具有高效的润滑功能,减少器具和井壁磨损，确保正常施工。
2、钻具磨阻与扭矩控制技术问题
对于大位移井来说，由于其具有井斜大，裸眼段长等特点，因此在具体进行钻井过程中，会出现钻井管柱在井眼中出现偏心问题，在较长的裸眼井段中，钻具与井壁解接触面积会更大，从而导致正常作业的钻井管柱会承受更大的摩擦阻力与扭矩，进而对大位移井延伸造成了严重的限制问题，同时对井壁稳定性也造成了不利影响。基于此，通过进一步改良钻井液体系，提升钻井液的润滑性，可以有效减少钻具磨阻与扭矩，提高大位移井的延伸性能。因此需要选择合适的钻井液体系。
当前大位移钻井在作业过程中常用到三种钻井液体系，第一种是油基钻井液体系，其以油作为连续相的油包水乳化钻井液，具有抗污染能力强，更加有利于井壁的稳定、对油气层损害程度更小等优点，但这一类钻井液体系使用成本较高，并且不利于环境保护；第二种是合成基钻井液体系，其在保留油基钻井液优点的基础之上开发而来，其中应用最为广泛的为第二代合成基钻井液，其由线性α烯烃、线性烷基苯、内烯烃、线性石蜡构成，相对于油基钻井液体系更为环保。最后一种是水基钻井液体系，目前常见的水基钻井液体系有PEC钻井液、PEM钻井液、小阳离子钻井液等，其中PEM钻井液在我国海域应用较为广泛，技术体系相对更加成熟，并且更加有利于环境保护，极大大促进了我国海洋油气资源的优化发展。
3、井壁稳定技术问题
大位移井具有的井斜大，裸眼段长的特点对于井壁稳定影响非常大，造成井壁失稳因素有两种，一种是力学因素，一种是物理化学因素。从力学因素来分析，即是在钻井过程中地层坍塌的压力大于井筒中的钻井液有效液柱压力时，会造成井壁垮塌。从物理化学因素角度分析，即是在钻井过程中，岩土中的阳离子与钻井液产生了化学反应，导致岩土出现膨胀现象，进而引起井壁垮塌。因此对于大位移井钻井液技术来说，为保证井壁稳定，需要做好以下几个方面，一是对钻井液密度进行合理的确定，上文提到的钻井液有效液柱压力主要指的是一种对地层压力及地用力加以平衡的一种力学因素，它有效维持了井壁的稳定。二是合理选择防塌钻井液体系，作为维持钻井壁稳定的关键所在，选择合理的防塌钻井液体系可以有效的防止地层中泥页岩出现水化。
4、井眼净化技术问题
大位移钻井在作业过程中除了具有井斜大，裸眼段长特点，还具有钻井液的排量小、环控返速低以及钻具在井筒作业过程中易出现偏心等特点，从而使得携岩困难问题难以避免。所谓携岩困难简单来说就是指大位移钻井在作业过程中产生的岩屑难以得到有效的净化与转移，从而会引起一系列问题，如增大钻具的磨阻与扭矩，降低机械转速等，因此做好井眼净化，对于大位移井钻井具有重要的意义。
从大位移井钻井液的角度来看，需要做好以下方面：一是选择合理的钻井液黏度来确保井眼清洁效果，据国外研究表明，对于大位移井作业来说，控制好钻井液的流态与钻井液黏度可以起到很好的井眼净化作用，其中在钻井液流态控制上主要利用低反诉平板型层流原理可以有效清除岩屑。二是对钻井液排量范围也需要进一步优化，作为井眼净化的关键因素，通过结合大位移井实际作业过程合理计算出钻井液排量范围，可以有效提升井眼净化的效果。
5、结语
基于传统的油田钻井技术成本高、效率低、不利于环境保护问题，为有效解决这一问题，大位移井钻井液技术应运而生。总之，在大位移定向井中使用钻井液技术能够保证非直型油井顺利完成施工，且施工质量全部满足要求，不会出现后期产生多种问题现象。
参考文献
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