水平井钻井技术的瓶颈及发展方向

梁海涛（钻探工程公司钻井工程技术研究院钻井工艺研究所，黑龙江 大庆 163000）

水平井在上世界90年代出现并逐渐发展起来，全国各大油田也在推广水平钻井技术，大庆油田作为国内最大的油田，各类技术一直处于领先水平，水平井技术也不例外，在大庆油田发展速度较快，水平井技术发展之初期，先后引进了一系列国内外的先进定向仪器，如：有线随钻测斜仪等，钻井设备在引进与自我创新过程中更新换代的周期缩短，水平井技术在这个大背景下得到了迅速的发展，钻井数每年都能刷新记录，目前，水平井钻井技术中的有些技术已经达到世界先进水平，但有些技术离实际先进水平还有一定差距，需要不断创新。

1 水平井技术现状及发展瓶颈

针对不同类型油气藏地质特点，通过调研、引进、配套水平井技术，加大水平井应用力度，逐步形成了适应油田地质特点的水平井技术体系，为油气田开发提供了技术支撑。水平井应用领域从平原陆相到海相天然气开发，涵盖了油田各种类型油气藏。水平井钻井工具在2000年后有了革命性变革，新的定向井钻具组合的出现，大大提高了钻井速度，从此造斜、稳斜、纠方位等关键技术可以一次性完成，尤其是单弯螺杆、尺寸稳定器的出现，可以实现滑动钻井与旋转钻井相结合的钻井方式，发挥了导向钻井的重要作用，能大幅度提高机械钻速，减少起下钻次数，降低工人劳动强度，缩短钻井周期，节约钻井成本。截止到2015年5月某钻井公司已完成水平井2000井次，应用井型不断丰富，包含深层水平井、侧钻水平井、对接连通水平井、超薄油层水平井、浅层大位移水平井、分支水平井等六种类型，应用的规模不断扩大，水平不断提高。

水平井在深层井方面还存在一定的技术瓶颈，存在的主要问题有，对于古老地层，油层埋藏深，岩层硬度强的地层，机械钻井速度小，定向钻井速度慢；有些特殊开发的井，井眼的设计比较特殊，井眼轨道控制难度大，例如：某井是特殊构造上一口井眼轨迹为开口等边三角形、内切圆弧轨道特殊的深层水平井，其轨迹控制技术的关键是保持恒装置角不变，力求狗腿度最小，井眼轨迹最平滑，定向难度大，进尺短。

2 水平井钻井工艺技术发展方向

在水平井钻井工具及技术快速发展和定向测量设备不断更新的大环境下，水平井钻井已经成为各大油田重要的技术手段，其应用范围逐渐拓展，已经应用到预探评价、勘探开发成组油气藏等方面。石油是不可再生资源，随时勘探开发的进行，勘探开发的难度越来越大，当今勘探的主要目标是老区剩余油勘探开发，勘探开发难度可想而知，这就要求水平井多应用于薄差层，这给水平井技术提出了更高的要求。

2.1 井眼轨迹的控制精度有待提高

为了不断提高油气层的钻遇率，并能够使钻头在油气层中能够任意延伸，应该大力发展MWD、LWD测量技术、地质导向技术、旋转导向技术等。

2.2 水平井速度需要提高，井型应该多样化

提高水平井的钻井速度是钻井技术人员一直追求的目标，水平井技术在发展过程中，钻井速度也得到了不同程度的提升，但是并没有达到理想的速度，要想更好的保护油气层，钻井速度还需要进一步提升，根据现有技术水平，要想不断提高哦钻井速度就需要先进的配套的钻井工具和设备，如：PDC钻头、热稳定聚晶金刚石钻头、高性能马达、顶部驱动系统等。水平井钻井技术在实际应用中趋于多样化，随着油田的深入开发，为了提高钻井效率，降低钻井成本，显著增加泄油面积，提高单井产量和油田采收率的目的，勘探开发的井类也日益多样化，出现了水平井、大位移井、多目标井、多分支井等。

2.3 水平井技术应该更加智能化

水平井技术的发展，使得一些井场的战地面积减少，油气井周围的环境污染更少，钻井技术变的更加健康、安全、环境，钻井作业安全性不断提高。一系列高精尖技术的出现使钻井技术实现了自动化和信息化，如：旋转导向钻井系统和自动垂直钻井系统的应用。水平井钻井液、完井液体系向低密度钻井液和气体钻井转化，应用于水平井中的优质钻井液、完井液、低密度水泥以及欠平衡钻井工艺，能够更好的保护油气层。人工智能专家系统、旋转导向系统和智能完井工艺使钻井向智能化方向迈进了一步，利用智能完井技术是建立数字油田的基础，可有效地加快数字油田进程，其作用能够优化生产、提高采收率和降低生产成本。

3 结语

水平井技术经过多年的发展已经日益成熟，有一些技术已经达到世界先进发达国家的技术水平，但仍然有一些技术需要提高，离世界先进水平还有一定差距，此外，随着油田勘探开发难度的加大，也需要水平井钻井技术不断完善和提高。有了技术发展瓶颈才有可提升的空间，相信在广大技术人员的共同努力下，水平井的技术难题将一一被攻克，水平井技术将不断提升，水平井技术将不断满足油田勘探开发的需要。

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