长水平段水平井钻井技术难点分析及对策分析

雷金海

（大庆钻探工程公司钻井二公司，黑龙江大庆163413）

我国有着漫长的油田开发历史，在石油开发过程中，总会遇到一些相对比较复杂的存储层，如果没有及时采取相关解决措施，会延缓开采进度。随着我国石油开采技术的深化，长水平段水平井钻井技术逐渐被广泛应用于石油开采中，这种技术具有良好的稳定性，它可以控制石油开采中的不稳定因素，固定特殊油气藏，最大程度上提高其石油开采效率。因为长水平段水平井钻井技术涉及的操作流程比较复杂，所以存在的技术难点比较多，加上工艺技术本身的特殊性，使得长水平段水平井钻井技术的应用存在一定的局限性，我们需要采取合适的解决措施，以此提高技术应用效率。

1 水平井钻井技术在石油开采中的应用

进入21世纪，世界各国对能源的需求日益增长，尤其是在这几年的发展中，我国对能源的需求成倍增长，重点加强了对油田的开采力度，这为水平井钻井技术的应用发展提供了基础。水平井钻井技术适用的范围比较广泛，主要应用与底水油藏、裂缝性油气藏、低渗透油气藏，水平井钻井技术极大程度上提高了油田开采的时效性。随着技术的深化，水平井钻井技术适用的范围也越来越广泛，基于此水平井钻井技术良好的稳定性，使得该技术在致密气藏、枯竭油藏中也有一定的应用。在油田开发中，可以将水平井当做注水井，提高油田二次开采效率，水平井钻井技术在石油开采中的应用是多方面的，相关工作人员要根据石油开采实际情况进行合理的调控。

2 长水平段水平井钻井技术难点分析

2.1 井眼轨迹不稳定

长水平段水平井钻井技术具有一定的特殊性，它与常规的钻井技术不同，类型分化较多，需要穿越各个层级的靶点，在靶点穿越过程中，受不可控因素影响，会影响井眼轨迹的稳定性。所以在具体的规划过程中，要重视对井眼的控制，保证各个环节连接的稳定性，协调好直井段、造斜井段、水平井段的对接关系，进行对比分析，找出其中可能存在的问题，最大程度上保证井眼设计的合理性。因为该技术的水平段长度较长，所以引起的摩阻扭矩也比较大，在定向施工中，传递钻压存在困难，工具面角度无法摆正，使得井眼轨迹出现偏差。

2.2 摩阻扭矩较大

在长水平段水平井技术应用过程中，涉及的设备比较多，钻具体积较大，相应的与井壁接触面积就越大，在压力的扭转下，会增加其摩阻扭矩。钻具的结构分化较为明显，长度较长，在外界压力的作用下，会增加其轴向摩擦扭矩，该技术的水平段长度远超于常规长度，钻具磨下的岩屑在运动过程中会逐渐转化为颗粒状物质，这些物质渗入钻井液中，会影响钻井液的润滑性，间接增大了摩阻扭矩。当钻具作用于井眼底边，接触面增大会形成偏心环控，岩屑无法流通出去，大量积累就形成了岩屑床，增加了施工的整体难度。

2.3 下套管难度较大

长水平段水平井钻井技术的水平段长度较长，在具体应用过程中，因水平段长度的关系，使得井段造斜率较大，在下套管过程中，套管紧贴井壁内侧，内侧压力增加，套管摩擦力增加，延长了套管下滑进度，受摩擦力的影响，可能会影响套管位置的准确性。套管具有一定的重力，在水平段的上下阶段会发生一定的改变，引发层流问题，空间体积缩小，岩屑含量增加，进一步扩大了套管下滑摩擦力，为了降低摩擦力的影响，工作人员一般会调控水平段越斜井段的位置关系，套管居中，降低其下面摩擦力。

3 长水平段水平井钻井技术对策分析

3.1 岩屑录井的对策

在水平井施工中，涉及的设备种类较多，不同的设备所发挥的作用不同，针对于水平井施工，我们可以使用PDC钻头，这种钻头攻击性极强，不仅可以提高施工效率，还可以保证施工的安全性。由这种钻头钻碎的岩屑非常均匀，比其他钻头钻的要更细腻，但在岩屑上返过程中，这些岩屑也更容易分散开来形成岩屑颗粒。岩屑颗粒处理起来比较困难，作为录井人员，需要根据岩屑录井的方式采取合适的捞砂方法，针对于岩屑颗粒这一问题，我们可以采用垂直取样的方式，垂直取样主要针对于砂子较多的情况，通过垂直取样，可以保证砂子样品测试的准确性。有些出砂率较低，我们可以将取样砂框，放在砂口位置处，经过砂口流通，砂子流入取样框中。在测试砂子样品过程中，需要对砂层情况有一个全面的了解，结合样品测试结果制定详细的解决措施，明确划分地层和标志层，控制不稳定因素的变化，降低地层的不稳定波动幅度。

3.2 气测录井的技术对策

在长水段水平钻井施工过程中，涉及的操作环节比较多，存在的不稳定因素也比较多，需要做好每个环节的对接工作，在施工的时候，会使用到有机润滑剂，这些润滑剂的主要作用在于降低摩阻扭矩，但在使用的时候，部分有机润滑剂会流入钻井液中，使得录井气测出现异常。这种影响是持续性的，润滑剂与钻井液的融合，分化气测的准确性，使机器无法分辨出是有机气测还是地层的气测，针对于这一问题，需要地质录井工作人员做好前期准备工作，保证各个环节连接的稳定性，要有较高的责任感，不仅要掌握较为全面的地质知识，还要有丰富的录井施工实践水平。在现场录井的时候，有机气测和地层气测产生的时间周期不同，有机气测循环一个周期结束了，而地层气测需要经过多个周期的循环才逐渐趋于稳定性。

3.3 岩屑录井和气测录井的互补

气测录井的应用优势比较明显，通过气测录井，可以方便工作人员更好地对油气进行评价。当油基钻井液完全融入水平钻井中，会在短时间内提高气测基值，这种气测基值处于一个相对稳定的状态，在没有完成进入岩层前，可以将基值作为整体的气测标准，随着时间的推移，在钻井液中加入有机物质，经过一个周期的循环，会降低甲烷组分的占比。如果甲烷占比成分在水平钻井中急剧增加，那么基本可以判定该成分已经进入到了油气层。在这个运动过程中，我们需要借助于岩屑荧光法验证气测试是否正常，通过实验对比分析，可以落实油气显示情况。

3.4 应用地质导向录井技术

地质导向录井技术是长水平段水平井钻井中不可或缺的一部分，该技术主要应用于着路之前，需要结合随钻测井曲线共同使用，工作人员根据录井产生的参数进行全面的分析，然后针对性的比较，对地层的垂直深度、岩层特点做一个详细的了解，便于后期施工的有序性。在完成着路之后，我们要根据伽马和电阻率的特点，选择性地对录井进行岩屑取样，通过对岩屑的详细分析，可以对油层方向钻井做出准确的判断，提高技术施工的整体效率。

4 结语

随着我国经济水平的稳定增长，进一步加强了对石油开采的力度，也使得长水平段水平井钻井技术在石油开采中有了更加广泛的应用，针对于技术难点，我们要采取科学合理的解决对策，提高技术应用效率。