小井眼钻井技术分析及应用探讨

陈洪亮

摘要：随着我国油田的不断发展，大部分油田已经进入了开采后期，井下频繁的落物、套管损坏等现象，影响了油田的正常生产，因此在现有地面设备的基础上，要不断提高注采井距，提高原油二次三次采收率，小井眼钻井技术的应用是必不可少的，已经取得了良好的效果。目前，油田各采油厂都广泛采用小井眼钻井技术，有效提高了采收率，保证了油田的产油量，本文主要对小井眼钻井技术及其应用分析，介绍了小井眼钻井技术的发展现状，分析了小井眼钻井技术的施工特点及注意事项，对我国钻井行业的发展具有一定的指导意义。

关键词：钻井，小井眼，工艺，钻头，施工

1.引言

在油气钻井过程中，如何降低钻井工程成本已成为油气勘探开发的重要课题。小井眼钻井主要通过增加产量或储量、提高采收率和降低钻井成本，以较少的投资获得较高的勘探开发效益。小井眼钻井技术对控制钻井成本具有重要意义。为此，阐明了微井眼钻井技术的概念。小井眼钻井技术是指采用小尺寸钻头、小井眼钻井、配套小井眼早期井涌预警、检测技术液等一系列相应措施，实施小井眼钻井生产作业的一种新技术。小井眼钻井技术可以减少无用的固体废弃物、岩屑的形成和排放，降低泥浆滤液的污染半径，提高钻井速度，降低材料消耗，降低成本，是一项非常有前景的技术。单从环境保护的角度来看，小井眼钻井技术是值得推广的。但事实上，小井眼钻井的井数相对较少，只占钻井总数的5%以下。有很多因素，包括技术、技术和设备，需要我们的学者进一步研究。

2.小井眼钻井技术

2.1小井眼钻头的选择

在小井眼钻进中，钻头的主要特点是尺寸小，但随着钻头尺寸的减小，轴承也会相应减小，钻头的重量也会减小，可能会出现钻速不足的情况。由于地层和钻头类型的不同，我们通常使用钻速较低的金刚石或PDC钻头。有些牙轮牙轮钻头尺寸小，轴承磨损速度比较快，钻头尺寸小，轴承较弱，齿掌薄，造成效率低。目前，国外钻井技术配套钻头已经开发出来，主要有热稳定多晶金刚石钻头（TSP钻头）、防偏磨PDC钻头、天然金刚石钻头等，具有连续取心、高速、全钻、具有电机协调、使用寿命长等特点。特别是在二叠系深部硬地层的钻井扩眼过程中，PDC多晶金刚石钻头和TSD金刚石钻头取得了良好的效果。与传统的PDC和TSD钻头相比，其在钻头冷却和扭矩降低方面具有明显优势。因此，在薄孔钻井技术施工过程中，PDC多晶金刚石钻头和TSD金刚石钻头得到了广泛的应用。

2.2小井眼钻井施工特点

小井眼钻井施工的施工流程主要有以下几点。首先，设计井眼轨迹。如果水平井要进行开窗侧钻，就要仔细的研究和计算出井眼轨迹形状，为后期的钻井施工工作顺利开展奠定坚实的基础。小井眼钻井技术在考虑到常规钻井特点的同时，还要根据实际情况对造斜率、井段短、井眼小、开窗等问题进行充分的考虑，避免受到环境的限制，保障石油的顺利开采;然后，开窗、修窗、试钻。一定要检查好使用的钻井定向工具和地面仪器设备，尽量保障螺旋与有线仪器设备一次下井成功;其次，开窗作业时，铣锥初铣套管要保障压力和转速的适当降低。对出口位置的铁屑要及时的清理，窗口需要经过反复的测试，合格后才能进行修窗试钻施工，试钻是钻井施工中的重要前提，尽量避免出现问题 ;最后，钻井液的润滑性。小井眼有着造斜率较高、井斜较大的特点，这就需要钻井液要有着较好的润滑性、黏度要大、带沙率高等特点，想要保障机器维护的方便、油气层受到保护、避免环境污染，钻井液的润滑性起到了十分重要的作用，是保障小井眼钻井技术顺利开展的关键。

2.3小井眼钻井的工具要求

由于钻柱直径小、重量轻，在小井眼钻井中应用的重量范围可能受到限制。如果不能及时调整技术参数，会降低小井眼钻井的效率。在小井眼钻井中，由于钻杆尺寸较小，抗扭强度和抗拉强度降低，从而导致抗压和抗扭矩

可怜的水果。在小井眼钻井技术施工过程中，钻具的旋轉速度相对较快，造成相对较大的反扭矩，在作业过程中容易发生钻具的扭转断裂现象。因此，钻具在使用前必须进行检查，检查的主要内容是公母卡扣是否损坏、钻杆台阶是否光滑等，根据不同的实际情况，制定相应的应急预案

3.小井眼钻井施工中应注意的问题

如果在这种空间狭小的环境下使用小井眼技术，需要注意以下几个问题：

3.1空间间隙小，环形开敞空间压力高。在环空压力高的情况下，很容易漏气。一旦出现井漏问题，后果将十分严重。小井眼钻井环境的特点实际上增加了漏失问题的可能性。

3.2采用小井眼技术时，泵压力一般较高。长时间在高压环境下运行会对设备的安全产生不利影响。因此，我们要不断的关注钻具的安全隐患。

3.3受钻井环境、钻井工具和井眼条件的限制。由于开发过程中地质条件恶劣，在钻井过程中会对驱油产生一定的影响。同时，在钻井过程中，泥浆和砂子很难排出。

3.4施工过程中，要对井眼轨迹进行预测和绘制，科学钻井，减少事故的发生。例如，测井钻头的位置应该在测量中使用。对于斜坡误差或异常情况，需要重复测量以减少误差，并考虑地层材料对方位角的影响。小井眼钻井不易控制，难以实现准确的造斜。在滑动钻井过程中，应连续跟踪每口井的状态

3.5小井眼钻井完成钻井作业的过程极为复杂，使得钻井作业难以进行。在钻井过程中，如果有坚硬的东西脱落，尤其容易被卡。井控要求非常高，特别是小井眼施工，钻井液质量也非常高。

4.结论与建议

小井眼井可以显著降低气井开发成本，特别是钻井成本。在小井眼技术中，完善的设备和配套工具是技术发展的关键。小井眼技术因其成本低，必将成为石油行业的主流技术。建议国内各油田根据低成本小井眼技术的特点，制定装备与配套工具开发方案，加快小井眼装备与配套工具的开发与应用。为了降低钻井成本，提高钻井速度，建议加快小井眼钻头的改进和发展，加快高速小井眼钻头的研究。

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