水平井钻井技术及其在石油开发中的应用

发表时间:2021/8/26   来源:《工程管理前沿》2021年7卷第4月第12期   作者:李少华
[导读] 水平井钻井技术在石油开发中的应用已经极为普遍,该技术的应用对提高石油开发安全、效率、稳定性,提高采油质量等具有重要意义。
        李少华
        中石化中原石油工程有限公司钻井二公司  河南濮阳  457001
        摘要:水平井钻井技术在石油开发中的应用已经极为普遍,该技术的应用对提高石油开发安全、效率、稳定性,提高采油质量等具有重要意义。因此,在施工开发工程的开展过程中,应该充分发挥水平井钻井技术的应用优势,题词来提高石油开发效率。基于此,为了使相关人们对水平井钻井技术有全面了解,本文在基于石油开发应用的基础上,对水平井钻井技术进行了详细论述。
        关键词:水平井钻井技术;石油开发;应用
一、引言
        近几年来,石油公司不断发展,为国家经济提供了大量的石油资源。同时,经过长时间的石油资源开发,油田的石油产量正在逐步下降,为有效地解决这些问题,提高石油生产能力,保护环境,水平钻井技术在石油开发中已得到广泛应用,但还有待于检验和完善。
二、油田开发中主要的钻井技术
(一)水平钻井技术
        水平钻井广泛应用于石油开发。水平钻井有多种类型,套管钻井就是其中一种。套管钻井工艺设计过程比较简单,适合油田多油、性能稳定的采油工程应用。采用套管钻井技术可有效解决粘抽油田普遍存在的问题,在应用套管钻井技术时应严格控制套管,避免油田生产过程外漏。
(二)欠平衡钻井技术
        在油田开发中,欠平衡钻井是一种比较传统的钻井技术,它有很多优缺点。该方法在油田应用过程中,可以实时监控下向钻井情况[1]。在钻井过程中,如发现钻井过程中存在问题,应及时采取措施加以解决,以解决压差责任问题。利用欠均衡钻井技术的缺点,可以改善压差可靠性问题,确保石油开采的安全。欠平衡钻井技术应用的不足之处钻进技术的应用范围不大。在一些大型化、高效化、复杂的油田,无法采用此种钻井技术,其应用成本高,施工困难。
三、目前水平井钻井技术应用当中的不足
(一)套管深入井下距离较短
        水平钻井技术主要靠套管钻到水平井的底部。但并非所有水平井都是水平或横向的,而是在套管下钻时,随着套管的加深,套管向井身倾斜,套管与井壁的距离逐渐减小,直到套管与套管壁接触为止,套管会给井筒带来较大的压力,而套管会对套管产生阻力,使套管难以穿过井眼,同时套管与井眼的距离越来越小。若水平井距低于规定深度,则无法保证套管井底活动的安全与稳定。尽管有一定的深度。所以要想开发更深的油田,建议不要用套管钻井技术来开采石油。
(二)固井施工的稳定性较差
        在钻井过程中,将该技术应用于水平井水泥浆远距离钻进,对水泥浆质量提出了更高要求。它的特点是在斜井和水平井段的高边处形成水袋,保证了水平井墙安装水泥石的质量和稳定性要求[2]。但是,当水平井井眼在凝析油中等待凝析油时,由于油气进入水泥浆中,导致水泥石结构破坏,水泥砂浆固化量减少,水泥石与井壁、套管壁产生裂缝,影响注水井质量,降低固井作业稳定性。
四、水平井钻井技术在石油开发当中的具体应用
(一)钻井空间范围控制
        对钻井工程中的地下空间结构进行了科学的规划设计。水平钻法可在钻井过程中严格控制钻井面积。根据设计方案,采用水平钻进技术,确定钻孔内部空间结构及孔径,利用专业测量设备进行精确测量,开始钻进,实时监测数据,保证钻进尺寸、结构和规格符合钻井设计要求。对水平定向段和水平井放矿进行科学控制,确保:保证钻机质量和安全。

该系统能够检测出钻具独特的形状,避免因钻具内部尺寸不一致而导致的维护问题。
(二)水平井钻井技术的控制工作
        在应用水平井钻井技术时,必须进行设计控制,以确保水平井技术应用的质量和效果。当钻孔进入坡面水平时,应根据钻杆的倾斜角度来选择钻杆。若倾斜角度小,可采用普通无磁钻杆。如倾角过大,应采用无磁压力管钻孔,以保证倾角精度。
        将综合分析机制与治理措施相结合,保持项目管理控制水平和管理要求,实现综合分析技术与井底预测工作同步现代化。钻进轨迹控制技术中,必须对垂直段的井眼轨迹进行控制,以保证不出现偏移问题,保证垂直效果达到标准要求,轨迹控制水平可以充分整合。
(三)轨迹跟踪预测技术的应用
        在实际工程运行和运行中,轨迹跟踪预测技术,可以实现整个工作过程的全面改进,保证处理水平,保持设计偏差符合标准的效果,运用轨迹预报技术准确地评价和预测实际的偏差水平,系统地分析和处理具体参数,保持预测结果的有效性,实行控制状态和总体效果。有关技术人员还可为井控目标提供可靠的参考依据,确保计量管理工作发挥更加全面的作用。
        技术人员可有效地利用随钻测井,进行轨迹检测与控制,使随钻测井更适合深井钻井。选择合适的随钻测量仪器和方法,采用合适的操作和管理机制,可满足整体设计要求和随钻加工结构。如利用 MWD无线测井仪对整个井筒进行测量,可提高整体处理性能,保持油井着火状态,保证可靠参考资料的准确性和权威性。
(四)导向钻孔技术的应用
        在此类程序的建立和运行过程中,负责技术人员可根据实际情况进行处理。采用旋钻、定向偏移等替代设计方法,可全程控制整个工程的作业要求,保证导向调节装置的协调性,在一定程度上改善整个工程的加工工艺,使设备达到规定的轨道要求。
        对剖面进行系统的设计和加工是非常必要的。水平井工艺中,必须对剖面的长、中、短半径进行整体分析处理,有效保持技术应用效果和管理水平,确保施工机理和控制效果得到优化。为了降低摩阻和造孔故障的风险,保证实际作业过程的完整性,应在实际作业过程中采用水平钻井技术,以保证管理效果的总值符合规范要求,同时满足实际作业的要求。
        此外,对于扭矩、电压有清楚的认识和管理,保证加工过程和应用价值的优化,实现工程项目的高效运行,应保证技术结构的标准化,以达到设计标准和规范的要求。
        为了清除井眼,本工程井在40~60之间,应积极落实设计要求和工程框架结构,保证清理施工效果最好,对井区井眼进行综合治理。在整个洗井过程中,通过全过程控制和系统集成,保证了洗井作业的结构和效率。
        从根本上讲,必须维护管理项目和应用级别。为进一步提高钻具的管理性能,必须降低扭矩和摩阻,在水平段较长时,应尽可能选择减摩工具,以保证摩阻优化和实际应用效果,减少钻具事故,确保处理水平和使用机制的优化。
结语:国内有多种油源,各油源的表现特征各不相同。水平井钻井技术适用范围广,适用于多种油源,在特殊的地理条件和不稳定油田也能发挥良好的作用。以低渗透率、低产量的油田为例,可提高该油田的利用率,提高原油产量,有效地实现油水分离,保证所产原油质量。
参考文献
[1] 田伟,张文,孙延明. 水平井钻井技术及其在石油开发中的应用概述[J]. 科学与信息化,2020(4):121.
[2] 李婧源. 探讨水平井钻井技术及其在石油开发中的应用[J]. 商品与质量,2016(44):165.
       
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