陈婷婷

摘要：钻井技术是石油天然气勘探生产中非常重要的环节。随着石油和天然气资源勘探的深入，钻探成本占勘探和开发总投资的比例更高。随着近年来钻井工艺的不断进步，相应的钻井设备和工具也在不断的更新换代，以便能更好的适应新时期的钻井工艺技术要求。20世纪50年代，石油钻井技术从传统的依靠钻井经验逐渐步入科学钻井时期。近年来，随着在钻井过程中使用各种先进工具，使钻井工程向信息化和智能化的方向又迈进了一大步。薄油层多分支水平井钻井技术得到了足够的重视和发展，因为水平井可以有效地扩大油气藏的暴露面积，不仅能提高油井产量，还能极大的提高采收率。

关键词：薄油层;多分支水平井;钻井技术;分析与研究

我国油田经过多年的勘探开发，大部分已处于开发中后期，利用水平井等先进钻井技术提高采收率是目前有效的钻井技术之一。其技术特点是根据薄油层的特点设计井眼，实现井筒的空间分布，有效增加薄油层的裸露面积，提高油藏的最终采收率，是石油天然气钻井的先进技术之一。薄油层多分支水平井钻井技术是集油藏，钻井完井，泥浆等技术为一体的系统工程。它包括了从地质到钻井、从完井到油田化学等一系列复杂难点。针对其施工特点，从研究剩余油藏分布入手，通过优化地质设计，工程设计，钻井过程中优化井眼轨迹控制，总结出先上后下，主分井眼交替施工的井眼轨迹控制技术，并提出悬空侧钻、复合井眼侧钻等特殊轨迹施工方案，为薄油层多分支水平井的有效实施提供有力的技术支持。通过钻井液体系，完井方式的优选，并最终形成了适合稠油、稀油、高凝油地层特点的分支水平井钻完井方法。从实际施工情况看，薄油层多分支水平井成本略高于普通水平井，但产量是邻井数倍，降低了水平井综合开发成本

1.现阶段我国水平井钻井技术现状分析

与常规的钻井工艺技术相比起来，水平井的钻探，往往需要一些较为复杂的施工方式，消耗的时间也比较长。人们要从多个角度来展开钻探工作，这样一来，水平井钻探的挑战性就比较大。在该技术的应用过程中，人们要对钻井的井眼轨迹进行及时的调整，这样才能够对其进行更好的控制，使它维持在更加准确的范围内。对水平井钻探施工的时候所采用的施工工具以及技术，也要结合具体的状况来进行选择，便于提高钻井的质量和稳定性，实现人们对施工程度的要求标准。水平井钻探工作中势必会遇到很多难以解决的问题，这些问题要结合多种复杂技术的共同应用，才能够更好地实现对该技术的控制与管理，为人们的工作提供可靠的保障，从而充分发挥水平井钻探的价值。

1.1超薄油层水平井钻井技术

对于超薄油层，传统的垂直钻井对油藏的利用程度较低，开采效益也不高，水平井钻井技术可以最大限度地提高油层的裸露程度，显著提高油气井产量，该技术的广泛应用极大地促进了超薄油层的有效开发，使大批使用直井开发无效益的超薄油层区块得到了有效开发。

1.2大位移井钻井技术

大位移水平井，其指的是水平位移与垂直钻井深度的比率大于2.0。随着20世纪90年代最新研发的旋转导向技术，以及其相应的配套工具变径稳定器和可控偏心器在钻井工艺中应用，使大位移井钻井技术能够快速发展。该项技术解决了在钻井期间钻井中的钻柱摩擦和钻屑增加的问题。目前，大位移钻井技术已广泛应用于海上钻井，海油陆采等领域，极大的提高的石油的开采率。

1.3分支井钻井技术

分支井钻井技术是指进入多个油气储层的分支水平井，通过对该项技术研究和攻关，显著提高了油气勘探开采效率，多储层开发共用主井筒，大大节省了钻井投资，该技术正变得越来越成熟，并在实际生产中取得了良好的开采效果。

2.薄油层多分支水平井钻井技术难点分析

2.1钻井工程设计限制多

在对钻井工程设计的过程中，各方面限制的因素非常多，不仅要考虑达到摩阻、扭矩的情况，还要使井眼轨迹满足地质油藏的实际要求。另外，修井机钻井设备的作业能力、螺杆造斜的能力等都要进行全面的考虑，最重要的一个方面就是把钻井施工难度降到最低。

2.2中靶精度要求高

由于油藏的厚度比较小、其分布的情况也不够集中，比较分散，对此经过不断的研究与分析，依然无法找到更高效的开采技术手段，在薄油藏的垂深，以及薄油藏的地层倾角上都存在不确定的因素，在钻井施工时，对于地质的要求和标准，钻井工艺在很大程度上都达不到。对井眼的轨迹控制也是一个难题，需要更精准的控制，这些在实际施工过程中都很难做到，而且中靶的精度要求很高，这些因素都无形之中增加了施工的难度，导致开采效率低下。

2.3井眼轨迹控制难度大

由于地层倾角和井筒曲率的影响，当造斜段采用滑动钻进和转盘钻进相结合时，钻具组合的造斜率规律性较差，给井眼轨迹控制带来重重困难，加大了定向工程师的工作量，导致钻井时效低，钻井周期长。在目的层钻进时，根据电阻率和伽马值的变化，及时判断油层的厚度和倾斜度，合理调整井眼轨迹。

2.4钻井施工风险高

由于水平段长，滑动摩擦力大，扭矩大，钻具压力传递困难，钻速低，造斜率很不稳定，这些都导致井眼轨迹控制困难。同时存在严重的岩屑床现象，井眼的泥浆净化效果难以保证，容易造成卡钻等井下复杂事故。

2.5油气层保护难度大

由于井结构的复杂性，工程施工的难度和修井设备的局限性，因此，钻井液性能必须符合一定的标准，需要具有良好的流变性，足够

的润滑性和页岩抑制作用，才能确保井眼清洁。分支水平段钻开的油藏属于低孔低渗储层，只有优选合适的钻井液体系，才能实现安全钻井、保护储层。

3.薄油层多分支水平井钻井技术发展趋势分析

3.1FEWD和LWD技术在薄油层勘探开发中的应用

目前，FEWD和LWD技术已在各大油田得到广泛的推广使用。随着大型油田的不断勘探开发，油田的开采已经进入中后期阶段，这个阶段的剩余油层分布较窄、储层区块比较薄，如果采用直井钻井技术难以达到开发效果，因此开展FEWD、LWD的应用和水平井钻井技术的结合是保证油层钻穿率的有效途径，也是实现油田高效开发的重要技术手段。

3.2薄油层分支水平井钻井技术是未来发展和应用的重要研究方向

薄油层分支水平井钻井技术在整装式油田开发生产过程中的广泛应用，可以有效减缓原油产量的下降，延长油藏的开采寿命。因此，薄油层分支水平井钻井技术是未来开发高难度油藏的最有效的技术手段。

4.结论与认识

水平井钻探工作的危险性非常大，而且，在施工的过程中，对各种工艺技术的要求也很高。随着我国科学技术的发展，人们要加大对该方面工艺水平的研究和不断提升，为水平井钻探工作的质量以及人们的安全提供可靠的技术保障，同时，也促进我国经济效益的发展。钻井技术发展的大趋势是朝着自动化，智能化，环保化的方向发展，钻井过程的信息化和智能化已成为钻井技术发展的方向之一。结合钻井，电测，录井和井眼轨迹控制技术，最大限度地发现和保护油气储层，增加油气井产量和油气田的采收率，降低钻井成本，提高油气勘探开发的综合效益，为油田的可持续性发展创造有利条件。

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