水平井钻井技术难点及对策分析

水平井钻井施工技术分析

摘要：水平井钻井技术在油气田的勘探开发中具有重要作用，近年来，水平井钻井技术得到迅速发展，发挥出愈发重要的作用。本文以水平井钻井技术的发展为研究重点，首先分析了影响水平井采收率的影响因素，在此基础上，结合现状，阐明了水平井钻井的优化设计内容，并进行实例应用研究，以供实践参考借鉴。

关键词：采收率；水平井；钻井技术；油气田

引言

油气田的开发过程中，水平井的钻井技术能够数倍提高油气的产量，效果突出。因此，在油田开采建设中，水平井钻井技术得以迅猛发展，施工技术水平也日渐成熟和完善，在很大程度上已成为油田高效勘探开发的关键技术之一。在薄油气田和浅层油田的开发建设上，水平井钻井技术可以大大提高油井产量，提高油田的采收优率，取得了良好的经济效益。

一、水平井采收率的影响因素分析

气层厚度对采收率的影响。通过研究，我们发现在各向异性比为1，地层损害忽略不计，同时气体性质和地层温度都相同的情况下，水平井采收率与气层厚度成反比例关系，即气层厚度减小时，采收率增加。反之亦然。研究表明，宜选择气层厚度相对较小的水平井进行天然气的开采。

井段长度对采收率的影响。水平井采收率与井段长度成正比，产量随井段长度的增大而增加。所以水平井通常比垂直井的采收率要高。

各向异性对采收率的影响。各向异性表现在水平和垂直方向渗透率不相等。研究发现，水平井采收率各向异性比（水平渗透率与垂直渗透率之比）成反比，即随着各向异性比增加，油气藏垂直方向渗透率减小，采收率随之减小。所以垂直裂缝油气藏用水平井开采的效果相对于垂直井开采较好。

水平井在油气藏中的位置及地层损害对采收率的影响。水平井位置影响采收率的实质是偏心距（水平井与井中心距离），呈“倒U”趋势，当水平井位于气井中部时，有最大采收率。同时，当水平井长度一定时，随地层损害程度的增加，采收率降低，应注重储层保护，避免过度损失。

二、水平井钻井技术

我国是继美国和前苏联之后第三个出现水平井的国家，水平钻井技术取得长期发展。近年来，世界各国为了适应各种类型油藏勘探开发的要求，利用地质导向系统、高效钻井工具等一系列先进技术，不断发展水平井钻井技术取得。目前看来，水平井钻技术正向分支水平井、大位移水平井、欠平衡水平井、套管与连

2016年第12期工业、生产

深井钻井提速技术难点分析及对策

王斐

克拉玛依大学科技眼管委会新疆克拉玛依834000

摘要：本文对新疆地区深井钻井提速技术难点加以分析，提出相关对策，以供参考。

关键词：深井钻井提速技术难点对策

Difficulties and solutions of deep well drilling accelerating

Wang Fei

Karamay University，Karamay 834000，China

Abstract ： This article provides insight into difficulties in accelerating deep well drilling in Xinjiang and offers solutions for

reference.

Key words： deep well drilling；accelerating technology；difficulty and solution

深井钻井提速技术的专业技术水平要求较髙，尤其应

综合分析地质及适配泥浆特点，运用针对钻井方式，并不 断克服相关技术难点，实现深井钻井质量及效率的提髙，

为我国油田开采事业的蓬勃发展铺平道路。

1深井钻井提速技术难点

i.i深井主流钻井方式分析

新疆地区地质构造复杂，既包括一系列大断裂，又包

括塔里木、准葛尔盆地等，尤其盆地中复合褶断式占有较

大比例，在促进油气资源的聚集与保存方面发挥重要作

用。结合油田地质特点及开发要求，深井钻井作业中主要

钻井方式分为：直井钻井，即井口和井底处在同一铅垂线

上；定向钻井，按照设计井眼轨迹进行钻井直到目的层，

井口和井底未在同一铅垂线上；水平井钻井，依据设计好 的井眼轨迹以超过85°井斜角钻进直到目的层。

1.2深井钻井提速技术难点

新疆地区深井钻井提速作业中所受影响因素较多，

使得实际作业面临较多技术难点，主要体现在以下几 点：（1)岩石质层钻性差。随着钻进的深人，井下岩层

文章编号：１００６—６５３５（２０１２）０１—０１２７一ｏ４　伊朗Ａｚａｄｅｇａｎ油田ＡＺＮＮ一００４水平井钻井　技术难点及对策　杨晓峰　（中油长城钻探工程有限公司，辽宁盘锦１２４０１０）　摘要：针对伊朗北部Ａｚａｄｅｇａｎ油田地质情况复杂、霹　井资料少、上部井段方位易漂移、井眼轨　迹不易控制、地质靶区不确定等一系列钻井施工难点，结合该区块ＡＺＮＮ一００４井钻井实践，进　行了优化钻具组合、轨迹优化设计和预测的研究。利用地质导向技术和摩阻水力分析技术，成　功地解决了上述钻井难题，从而大大提高了钻井成功率，降低了成本，对该区块水平井施工具　有重要的指导意义。　关键词：轨迹控制；地质靶区；钻具组合；地质导向；摩阻水力分析；方位；钻井参数　中图分类号：ＴＥ２２　文献标识码：Ａ　１油藏地质特征　伊朗北部Ａｚａｄｅｇａｎ油田是一个平行于两伊边　境宽２０　ｋｍ、长６０　ｋｍ北南方向的长轴型背斜，位　于伊朗胡泽斯坦省阿瓦兹市西约８０　ｋｍ。目前　Ａｚａｄｅｇａｎ油田共钻井１９口（包括７口探井和１２口　生产井），其中只有２口井位于北部Ａｚａｄｅｇａｎ油　田。７口探井中的６口井（ＡＺＮ一１、ＡＺＮ一２、ＡＺＮ　一３、ＡＺＮ一４、ＡＺＮ一５、ＡＺＮ一６井）均钻遇了白垩　纪Ｓａｒｖａｋ的碳酸盐油藏，ＡＺＮＮ一００４井属于北阿　区块整体布局开发的第１口开发水平井，钻井目的　为开发Ｓａｒｖａｋ３－－Ｓａｒｖａｋ６油层。该井地质情况复　杂，导致轨迹不易控制、人靶点Ａ位置不确定和水　平段滑动钻进困难。本文优化了实钻轨迹，进行了　轨迹预测技术的研究，并引入了地质导向技术和摩　阻水力分析技术，解决了上述难题，大大提高了钻　井的成功率。　２施工难点分析　２．１直井段夹层多，方位易漂移　根据地质设计，上部井段Ａｇｈａｊａｒｉ（０～１　２７９　ｎ１）和Ｇａｃｈｓａｒａｎ（１　２７９～１　８５６　ｒｆ１）地层中下部岩性　变化较大，灰岩、泥岩、石膏、盐岩、白云岩等地层软　硬交错，钻井过程中极易发生憋跳钻，从而导致钻　头产生侧向位移。实测得到多点数据，２　３００　Ｉｎ井　斜为０．４８。，网格方位为９６．３９。，北坐标为一４．９６　ＩＴＩ，东坐标为一９．０２　Ｉｎ，设计网格方位为１４３．８７。，　方位漂移量高达４７．４８。。定向开始时需先进行扭　方位工作，这将导致井眼轨迹不光滑，给后期定向　和水平段施工带来难度，同时还容易出现钻具疲　劳　。　２．２回填导眼后，侧钻困难　该井的导眼井深为２　３００～３　０００　Ｉｎ，钻穿水　泥塞至井深２　３００　ｉｎ处进行侧钻，其中地层Ｐａｂ—　ｄｅｈ（２　１６５～２　３４０　ｉｎ）上部为灰色钙质泥岩、页岩，　下部为灰色泥质灰岩，夹层很多，不易侧钻，而且在　钻头选型、钻具组合、螺杆度数以及钻井参数等方　面没有邻井资料借鉴，保证一次侧钻成功的难度较　大。　２．３地层不稳定，轨迹不易控制　定向段需要穿越Ｐａｂｄｅｈ（２　１６５～２　３４０　ｍ）、Ｕｐ—　ｐｅｒＧｕｒｐｉ（２　３４０～２　４９１　ｍ）、Ｔａｒｂｕｒ（２　４９１～２　５２２　ｍ）、　Ｌｏｗｅｒ　Ｇｕｒｐｉ（２　５２２－２　６４５　ｍ）、Ｉｌａｍ（２　６４５－２　７４６　ｒｆ１）、　收稿日期：２０１１０９１５：改回日期：２０１１１０２５　基金项目：中油长城钻探工程有限公司２０１０年局级重点科研项目“无线随钻测井系统（ＬＷＤ）研制”部分成果（２０１０Ａ０４）　作者简介：杨晓峰（１９８３一），男，助理工程师，２００６年毕业于大庆石油学院测控技术与仪器专业，现主要从事国内外各种ＭＷＤ、ＬＷＤ和钻井新技术的现场　应用及技术推广工作。

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页岩气水平井钻井技术与难点分析

作者：张海

来源：《科学导报·学术》2018年第08期

摘 要： 目前全世界对页岩气的开发已经成为新能源研究的突破口，具有很大的开发潜力，具有使用寿命和生产周期长的优点，广泛的得到了人们的关注，我国的页岩气开发要根据实际储藏的特点，在借鉴国外先进技术和经验的基础上，研究出适合我国页岩气水平井钻井的技术方案，形成配套的钻井、固井、压裂等作用流程，实现废水、废渣等處理不不会造成环境的污染，促进我国页岩气水平井技术健康、可持续发展。

关键词： 页岩气；水平井钻井技术

【中图分类号】 TE243 【文献标识码】 A 【文章编号】 2236-1879（2018）08-0255-01

页岩气是一种以多种形态存在的天然气聚集物，主要富集与泥页岩地层中，页岩气的特点是储量丰富、开采周期较长，开发的潜力非常大，作为一种新能源目前已经成为全世界研究的对象，页岩气藏的地层一般呈现孔隙度较低、渗透率较低的特点，因此与传统的常规天然气相比，气流的阻力较大，开采率也比较低，通常情况下需要进行页岩气储层的压裂改造，才能进行开采，因此开采页岩气的成本也就相对比较高。所以我们想要增加经济效益，就要适当的提升钻井的速度、提升单井的产量、延长开采时间。

1. 水平井钻井技术

水平井钻井技术是页岩气成功开发的核心技术之一，深受业界重视。与直井相比，水平井成本虽然是直井的2～3 倍，而产量却是直井的3～5 倍。水

平井提高了与页岩层中裂缝接触的可能性，增大了与储层中气体的接触面积， 在直井收效甚微的地区，水平井开采效果良好。同时，水平井减少了地面设施，开采延伸范围大，避免地面不利条件的干扰。当前， 国外常用的水平井钻井技术有欠平衡钻井、旋转导向钻井、控制压力钻井等，其中：① 欠平衡钻井技术可实施负压钻井， 减少循环漏失，提高采收率和机械钻速，避免损害储层；② 旋转导向钻井技术由于在水平井钻井中采用旋转钻井导向工具，可以形成光滑的井眼，更易较好的进行地层评价，同时可有效提高钻井速度；③ 控制压力钻井技术在钻井过程中能有效控制井筒液柱压力剖面，达到安全、高效钻井；④ 随钻测井技术（LWD）和随钻测量技术（MWD）可以使水平井精确定位，引导中靶地质目标，保证井眼轨迹，同时可以准确评价地层。