中石化胜利石油工程有限公司黄河钻井总公司技术装备中心 山东省东营市 257000
摘要：在现代化社会发展的背景下，油气田勘探工作日益推进，薄差油层成为我国油气开采工作的重要发展方向，通过运用水平井钻井工艺技术，降低钻井数量，缩减油气勘探发展成本。为此，本文将针对水平井钻井工艺技术在油气田后期发展工作中的应用进行研究与探讨。
关键词：水平井；钻井工艺；施工技术
水平井钻井施工作业主要涉及四个方面的内容，即钻探直井段施工、造斜井段施工、稳斜井段施工、水平井段施工，不同井段施工区域井眼钻井轨迹有所不同，所运用到钻探方式也各有差异。水平井钻井技术在钻井施工作业中的运用，能够有效降低钻井事故的发生率，提升钻井质量与钻井效率，缩减作业周期与作业成本，进而提升水平井钻井的经济效益与社会效益。
1水平井钻井工艺的基本界定
水平井钻井工艺与常规井钻井工艺相比，水平井钻井工艺更具复杂性与多样性，整个钻探工作中不仅需要对直井段实施钻探工作，还需要对造斜斜井段、水平井段、稳斜井段实施钻探工作，进而提升石油钻探难度，导致水平井钻探工作难以顺利开展。从水平井钻探进程来看，只有作业人员及时对井眼运动轨迹进行控制与调整，灵活运用高新技术措施，避免钻井钻进过程出现井眼偏斜现象。
水平井钻探施工离不开钻探工具的使用，需要根据水平井钻探工作的实际情况，科学选择钻探工具，优化钻具组合方式，合理设计井眼钻进轨迹，进一步提升机械钻进速度，避免钻具组合不合理对井眼轨迹带来负面影响。作业人员对水平井段实施钻进施工作业时，需要选用直径较小的钻头，使钻进成果能够达到预期目标。
地震测量技术与地质导向钻进技术是水平井钻探工作中的常用技术，这两项技术能够有效解决水平井在各类井段钻探工作中所产生的技术问题。在整个水平井钻井过程不断对钻井液体系进行优化，构建具有防漏性能、防塌性能的钻井液体系，使钻井液体系能够有效满足不同钻井段的钻井需求。为此，作业人员对水平井开展上水平钻井作业之前，需要对钻井液实施预处理，将防塌剂、降滤失剂等化学药剂添加到钻井液中，进一步提升钻井液的稳定性与有效性，确保配置好的钻井液能够有效满足水平井钻探工作的视觉需求。
2水平井钻井技术难点
2.1水平井井壁稳定性差
水平井自身整体结构较为特殊，通常水平段长度较长，在泥页岩地层所体现出的特点为地层胶结效果较差、层理发育状态较好，膨胀性好。此外，水平井的深度较浅状态下，实际斜度较大且稳斜段的长度较长造成井壁不具备较强的稳定性。页岩气中水平井在钻井中需要保证水平状态，而钻井液流入地层裂缝，在岩石层理等地方存在会队岩石结构造成破坏，最终泥页岩遇水发生膨胀状态，导致岩石之间的裂隙扩大，稳定性逐渐降低。泥页岩有遇水膨胀的特点，导致在钻井中具有一定的难度，尤其是水平井长度较长的状态下，泥页岩在钻井液中浸泡时间过长，会发生井壁脱落或崩塌等情况，最终井径缩小、钻井液泄漏、钻头被卡等在施工中有异常状况的出现，严重情况会导致井喷事故的发生，在影响施工进度的同时造成安全风险。
2.2套损严重
水平井的井身结构具有一定的特殊性，导致在施工中有极大的可能会发生套损情况，在钻井过程中，一旦快完工发生套损情况，严重会导致井眼报废，特别是在水平井较长井段中所呈现出的效果最为明显，为此需要加强对其重视度，套损产生的原因较多，主要分为以下方面：（1）水平段受钻柱重力作用，进而套管之间具有较大的摩擦阻力，导致在钻井过程中套管发生损坏;（2）钻头进入与抽出过程以及划眼会损坏套管，钻具的整体结构将较为复杂，固井没有将套管居中，在钻进过程中时间过长会使得套管发生损坏;（3）套管材质和钻具材质具有一定差距;（4）钻井液属性与内容物会对套管发生腐蚀作用，导致套管发生损坏。
3水平井钻井技术优化对策
3.1提升轨迹控制精度
在水平井把控井眼軌迹的过程中，具有较大的难度，以此通过以下措施的采取，实现对井眼轨迹的良好控制：（1）对造斜点进行合理的选择。造斜点在井眼轨迹的控制中具有较大的影响，对井段的选择应该以成岩性好且地层稳定为标准，确保造斜与井眼在钻井中的稳定性;（2）造斜的类型选择以圆弧形为主，有助于对造斜段在钻井中摩擦阻力的减小，避免套管发生磨损;（3）对钻具组合的使用进行合理的选择，有助于造斜的稳定性，实现对井眼轨迹的有效控制;
3.2做好润滑防卡，保护井眼稳定
在水平井的钻井中，针对井壁稳定性较差会有卡钻情况的出现问题，需要对钻井液实际性能加以改善，促进钻井液在实际使用中润滑效果的提升，提高对井壁的有效保护。通过以下措施的采取，实现对钻井液应用性能的良好改善目的：（1）提高钻井液在使用中的润滑度，降低摩擦阻力，在钻井液体系中适当加入一定的润滑剂，钻井液体系主要是由液体原油与固体塑料小球所组成。具有较好的润滑效果，实际应用中对卡钻的预防效果较好;（2）降低钻井液含砂量，钻井液中所含砂的占比较高会导致实际摩擦阻力增大，会有卡钻现象的出现。钻井液中砂量存在较多会导致钻井液中的滤饼过厚，对井眼的保护效果降低;（3）钻井液在使用中对性能的改善，对滤失量做到实际控制，把控泥饼的整体厚度，滤失量过大会导致泥饼过厚，造成井眼直径缩小，钻头进出井眼受到阻碍;（4）对钻井液使用时的密度进行合理的选择，保证井筒内部的内压力和地层压力持衡，实现对地层的良好保护，避免井漏等事故的发生;（5）在钻井液的使用中，适当对其使用一些添加剂，对性能进行良好改善，大分子包被剂的使用促进钻井液自身抑制性能的提升，避免钻井液所含水进入地层之中，导致井壁发生垮塌，降滤失剂可以避免钻井液发生极大的滤失量，避免地层中有水分子的进入，提高对井壁的实际保护作用。
3.3套管保护措施
在水平井的套损情况发生中，可以通过以下改善策略的实施，提高对套管的保护效果：（1）在钻杆中加装保护器。钻杆保护器的组成材料具有一定的特殊性，能够被固定在钻杆上，通过实现钻杆和套管之间的隔离，两者不会直接发生接触，降低其对套管的实际磨损度;（2）减磨接头在钻杆上的安装，通过实际安装应用，同样可以降低钻杆和套管之间发生直接接触，钻杆在钻井中能够降低对套管的实际损坏程度。
4结束语
综上所述，在当前水平井钻井技术工作的实施中，受作业内容影响，在整体施工中具有较大的难度，在多方面均有所体现，为促进水平井钻井技术的更好提升，保证水平井钻井技术实施质量，提高施工效率，需要对其技术应用中存在的问题进行针对性分析，制定具体的实施策略，对钻井作业实施中所使用的钻井液、钻井工具加以优化，避免施工磨损等，提高施工精准度。
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