探究水平井钻井技术在石油勘探开发中的应用
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[摘 要]文章结合作者工作实际，对水平井施工技术进行了分析，同时结合工程案例，详细的探究了该技术在油田开发中的应用，以期通过研究分析能够给我国油田开采工作提供技术支持。
中图分类号：P618.13 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）27-0051-01
前言
当前，在全球能力需求量不断增加的条件下，做好地下能源开采工作显得非常重要。然而如何高效、清洁、经济的施工，是当前需要考虑的问题，基于此，水平井钻技术就出现了。
该技术起源上世纪80年代，它在天然气与石油开发中应用非常广泛的一项技术。该技术在应用的过程中，需要的目的在于能够提升石油的产量，减少采油的成本。在应用过程中，随着MWD、PDC以及高效导向螺杆钻具的应用，水平井技术在一定的程度上得到了完善。
1 水平井钻进技术简介
水平井属于一种特殊的井，它的最大斜角处于90°只有，并且在目的层中呈现一定长度的井。在实践过程中，定向井技术在经过创新发展后形成理论水平井钻进技术，该技术主要是在钻进的阶段中，通过使用控制钻头的轨迹，通过油层的方式钻进，从而增加油层的泄油面积，以提升油田的勘探效果与采油效果。在在技术的应用中，其核心技术主要包括了水平井测井与完井、水平井钻井液以及油层保护、水平井井眼轨道控制、水平井油藏工程与优化设计等。
2 水平井的优点及应用
在油田勘探与开发项目中，由于水平井具备比拟常规钻进、定向钻井不能比拟的优点，因此在应用范围上应用越来越广，同时在无线检测系统以及钻井工艺不断发展下，水平钻井的性能更加突出。水平井的应用，它不仅能够在少量的非石油方面应用外，还能够在石油的勘探与天然气的开发中应用，在应用过程中，它能有效的提升油田的产量，具备显著的综合效益。
水平井在直井以及常规定向井的应用过程中，具有以下优点：能够恢复老井产能，在施工过程中，在停产的老井应用该技术不仅能节省费用，而且能够有效的开发低渗透油藏，很大程度上提升了采收率;在重油稠油油藏方面，水平井技术的应用，不仅能够扩大泄油的面积，而且还能进行热采，同时还能利于热线的均匀施工;在开采过程，在垂直裂缝的油藏时，水平井钻能有效的提升采油的效率。
在薄油田的开发过程中，水平井不仅能够提升泄油面积，同时还能在一定的程度上提高薄油层中的产量，使得油层具备更高的开采价值。
在应用过程中，水平井具备穿透陡峭产油层的功能，在实践过程中，能够有效的了解目的层的性质。在实践过程中，水平井在目的层井段较直的井的钻井长度较长，它能够有效的收集目的层中的各种特性资料，能够在环境保护上提供更多的参考资料，此外，一口水平井能够取代一口井到几口直井，它能有效的减少钻进阶段给环境产生的污染。
3 水平井主要钻进工艺
3.1 井身轨迹控制
在实践过程中，水平井施工技术的核心主要以水平井井眼轨迹控制技术为主，它在钻井过程中应用非常全面。水平井井身轨迹控制工艺技术包含了：钻具的组合选用，测量技术应用、综合分析技术、影响轨迹控制因素分析等方面。
1）直井段：
直井段工作中，主要以保直为主，要控制轨迹漂移问题导致后期定向施工产生的难题，此外，还要控制岩屑堆积导致的堵塞问题，在活动钻具的应用中，需要控制好上下施工工艺，要控制好井眼的畅通与光滑。
2）造斜段和水平段：
在水平段与造斜段上，采用的技术主要以轨迹跟踪预测、水平井软件设计、轨迹控制监测、三维空间旋转等控制技术。
①导向钻进技术，在水平井施工过程中，导向钻进技术是非常重要的一个施工技术，在轨迹控制的阶段中，需要结合实际情况与要求，可以采用定向造斜以及转盘交替的方式对井身轨迹进行全面调整，
从而能够有效的控制井身轨迹，使其能够按照设计与预测的方向钻进，并且通过控制，使其能有效的提升钻井安全，提升井眼的畅通。
②在井眼轨迹控制的依据上，主要是以MWD轨迹控制与监测技术为主，它的测量方法选择与测量仪器选择是井眼轨迹控制的基础。在实践过程中，为了能够保证测量的准确与方便，需要采用MWD无线测量对其进行测量，并且，在测量的过程中，及时的做好数据处理以及待钻井眼的预测，并且按照剖面的趋势，做好钻井参数与工具面钻井方式的调整。
③在使用钻具组合进行造斜时，需要按照水平井软件设计以及轨迹跟踪预测的数据，做好实际井底斜度以及方位预测结果的差异分析，判断相互之间的差异是否正确，从而能够对下一步的井眼轨迹控制提供参考资料，此外，按照实际要求还要做好水平软件设计功能，使其在应用过程中，得出的数据与设计要求一致。
2、完井
在完井的阶段中，通井以及下套管是非常关键的非常危险的工序，在施工过程中，由于管套的刚性过大，在套管过程中，弯曲管段如果出现弯曲就会导致相应的变形情况出现。
因此，在工作过程中，不仅需要考虑轨迹控制阶段中造斜率的分配，同时还需要严格的做好井眼控制技术提升，使其能够顺利的工作，保证固井能有效实施。
3、钻井液的性能要求及除屑措施
在钻井施工过程中，为了能快速的将井中的钻屑排除，保证井眼、井壁的清洁、稳定，需要在实践过程中做好以下几点控制：
1）在平衡底层压力中要控制好适当的密度，从而保证底层的失稳。
2）在工作过程中，必须要保证泥浆具备动态静态结构，使其拥有良好的流变性，从而能够在工作过程中排除岩屑。对于清楚岩屑问题，在水平施工过程中，可以采用以下技术进行清理：在证井段钻进施工过程中，可以以中空导向钻具为主，并且在施工的过程中使用大量的循环消除岩屑;
在水平段与斜度段施工中，可以采用钻井液与完井液进行施工;在施工过程中，要采取措施提升完井液以及钻井液的防塌能力;此外，在施工过程中，需要坚持采用多集净化装置进行施工，要保证钻井液具备清洁性能，具备稳定性能，同时还要合理的控制钻井的速度，要做好环空钻屑含量控制。
4、应用实例
某水平井项目，目的层在一级气层，单斜构造属于该项目的特点，底层斜角为1-3°，整体发育体系完好，具有连片分布特点，气层顶面埋深在600-650m之间。在施工过程中，为了能够保证中靶和能够在稳定的油层中钻水平段，因此，确定该井水平段方位在50-99°，靶前位移控制在4682.51m。此外，水平段以87°本项目斜角横穿油层。本井项目施工期限为30天，由于项目水平段过长，在施工过程中导致井眼在产层中出现不同面积的气层面积，因此，在施工过程中采用比一口直井数量低的水平井钻井技术进行施工，能有效的控制施工给环境造成的污染，此外还能在一定程度上促进经济与环境的协调。
5、结论
总而言之，在油气藏认识水平与钻井监测系统以及设备性能不断提高的条件下，水平钻井技术会越来越完善，因此，如何正确的应用该技术，改进该技术存在的问题是研究人员值得深入探讨的一个问题。
参考文献：
[1]吴墨染.试论水平井钻井作业安全技术[J].中国新技术新产品.2014（01）
[2]唐源鸿.水平井钻井技术的研究与应用[J].石化技术.2016（02）