吴玉杰 孙新浩 吴昊

摘要：通过小井眼的钻井技术的应用可以降低一定的成本，尤其是采油工程，能够降低更多的成本，有助于油藏开发的综合效益提升。但是，因为小井眼自身所具有的特点，一般的钻井和机械钻速之间有一定的差距，周期非常长，在成本的减少上并不明显，不利于这一技术的广泛应用。

关键词：小井眼;钻井速度;关键工艺;技术

现阶段，小井眼的钻井技术对于剩余油开发以及零散分布的边际油藏中的应用非常重要。但是，因为破岩能力缺乏，钻头类型非常少，在循环过程中需要消耗更多的能量，导致钻难度增加。所以，在本次研究中，主要分析小井眼的钻井影响因素，通过相应参数的强化，对钻具进行优化，选择适当的钻头，降低能量消耗，最终形成一个与油田小井眼相符合的优快钻井工艺

1.小井眼钻井工艺现状

1.1小井眼分类

在选择采用小井眼钻井方式进行钻进时在小井眼的工具仪器配套以及钻井施工水平方面都具有相当高的要求。钻井的首要目标是在保证井身质量的基础上加快钻井的速度。在如此小的井眼中要想达到这一目标就难上加难了。通过长期的实践研究表明，小井眼系统基本上分为三类：连续取芯钻井、井下马达以及转盘钻进钻井。这几种模式的钻井形式一般都会采用小钻机，这就在很大程度上降低了钻井成本。

1.2小井眼技术发展的积极因素

①降低成本。通过油田现在实际对比发现，小井眼钻井技术相比于常规的钻井技术而言可以将钻井费用最高可以降低50%，在一些情况比较复杂的钻井区块甚至可以达到65%，如此大的利益优势让众多的石油工作者心动，这就推动了小井眼钻井技术的进一步的深入研究与应用。②现状的需要。在一些边远地区，地面条件恶劣，运输困难，勘探风险大，地震工作不能在短时间内得到准确的信息。利用小井眼可以及早了解地下情况，为钻井节约时间设备成本的同时可以为后续的钻井工作提供指导。③环境破坏小。由于小井眼钻井技术比常规钻井技术使用面积减少了一半，钻井液体积和岩屑体积减少了70%，施工设备的数量大大减少，有利于环境保护。

2.小井眼钻井技术难点

2.1井控问置

与传统的孔隙相比，井孔体积较小。在小井眼钻井速度快，导致高速返回环空泥浆高速旋转，产生较大的离心力，破坏泥浆和携岩效果，大大提高了环空压耗投影我钻杆接头的进一步消耗钻井流体的能量，减少携带岩屑的能力。由于上述原因，小孔钻井的井控要求非常高。为保证小井眼钻井的安全，应配备以下井控设备。它包括全封闭、半封闸板防喷器和钻孔防喷器、减压装置和动态以及流形脱气、储存性能好的液位检测器。因此，对于以环空损失占主要地位的小井眼井，动态压井成为有效的井控方法。动态压井是用循环时环空摩擦损失来控制地层压力，通过改变排量、转速或泥浆性能来控制不平衡地层压力。从现场作业情况来看，该方法是有效的。

2.2小井眼钻井液要求

由于在小井眼钻井的环形间隙小，大环空压力损失和高转速，在钻井液中的固相容易坚持钻杆内下离心。这是钻井液的特殊要求，具体内容如下。它能够在低排量下清洗井底，并携带和悬浮岩屑。小孔的环隙小，即使在较低的位移下，环空钻井液大多为紊流。因此，钻井液要求含水率低、粘度低、造壁能力强、抗塌能力强，以保证井筒在紊流作用下的稳定性。小井眼的压力损失主要集中在环空，使钻井液的当量密度增大，压力波动增大。井下复杂情况下跳闸。因此，通过调整钻井液流变参数，达到降低环空压力损失和优化环空流型的目的。要求润滑性好，摩擦系数低，能很好地保护油气层。抑制页岩稳定性，保持钻孔标准尺寸。核心适用于评估，以免由于宝贵信息的污染而失去核心资料。

3.提高小井眼钻速的关键技术分析

3.1对环空压耗损失进行减少

因为具有岩屑床和钻柱偏心度以及钻柱旋转的问题，对钻井中的环空压耗造成一定影响，避免定期对岩屑床造成影响，优化钻井液的性能，这是对环空压耗进行降低的有效措施。在起钻钱必须对其实施半个月的循环清洗，在洗井中還必须对转盘进行转动，促进洗井综合效率不断提高。下钻之前必须运用循环式的分段洗井，彻底低清洗井内的岩屑。当钻速比较快的时候，必须对钻速进行合理地调整，进而保障钻井液携岩的整体效果。此外，必须定井段定时起下作业。

3.2选择合适的小井眼的钻头

选择三牙轮钻头应用在斜造斜井段当中，一般的三牙轮钻头不能符合高钻速和轴承磨损比较快的现象，需要和油田实际的地层特性以及经验结合，运用三牙轮钻头，该钻头可以和高钻速条件之间相满足，可以对轴承使用的寿命进行延长，并且促进钻井可靠性提高。在直井段和稳斜段都是通过 PDC 钻头进行的，对于现阶段小井眼的钻井来说，具有钻头单一和地层岩性之间不匹配的问题，促进钻速提高。

3.3小井眼钻井液技术的分析

想要促进携岩效率提高，降低循环压耗和井壁稳定性的提高，就要有效地控制密度，尽量选择设计下限。降低环空压耗，促进钻速不断提高，同时需要具有润滑性，好的润滑性可以对滑动钻进过程中的摩擦进行提高，确保井下操作的安全性，促进工作人员工作效率不断提高，具有一定的抑制性。对于钻井液来说，需要具备比较低的滤失量和高质量泥饼，进而确保井下施工的安全性。从实验当中可以发现，增加钻井深度能够降低钻速，同时泥浆的密度越大，钻速随之减小。在改造前的井施工中，会出现一些井下复杂的问题，剩余的平均钻井的时间长。在改造结束后，平均钻井时间降低，可以对钻井成本进行降低，经济效益非常好。

3.4加强参数的优化

考虑到现阶段操作设备的经验，相关人员需要针对钻速和泵站排量进行一定的优化，强化钻井参数。通过实验对参数进行优化之后可以促进临界以及极限井深的提高，与此同时，一样的井深下可以促进排量以及钻速的提高，并且对钻具组合进行一定的优化，优化钻井参数之后，要优化组合钻具，特别是就易斜地层而言，井斜是和钻压之间具有一定联系的，当不能有效处理稳斜技术事，就不能针对小井眼钻的刚性要求进行提高，对钻速造成严重影响。在实际操作过程中，有助于钻杆适当地增加，促进承受压力提高，降低和井壁之间的接触，防止压差卡钻问题的出现，与此同时，还要在钻杆和钻铤间对钻杆进行加重，可以有效避免钻柱面发生显著改变，降低其疲劳损坏，这是钻具的主要受力点，也是终点，可以促进其钻柱刚度的提高，并且促进钻速提高，对于斜井段来说，必须对尺寸扶正器进行增加，斜井段比较长的时候要选择小井眼的钻井技术，并对钻进的托压严重性进行滑动，所以要选择钻头定向的混入原油，提高起润滑性，降低憋泵问题出现的几率。

4.小井眼钻井技术发展建议

随着科学技术的飞速发展，小井眼钻井技术日趋成熟，近年来越来越受到广大的石油工作者的青睐。小井眼钻井技术可大大节约钻井成本，是老油田稳定增产的首先选择，这一点已经毋庸置疑。

（1）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。目前，小井眼连续取新专用钻柱、油井钻井监控装置、钻杆双肩接头也应加强。

（2）与国外相比，国内小井眼设备和工具不完善，限制了小井眼技术的发展。小井眼开发工具大多应用于152.4mm（6英寸）井。

（3）小井眼技术以其低成本成为石油工业的主要技术。建议根据小井眼工艺的低成本特点，制定设备和配套工具的开发方案，加快小井眼设备及配套工具的开发和应用。

（4）从小井眼技术在中国的应用现状，仍有一些棘手的问题，建议加强小井眼钻井和生产一体化工具的开发。

（5）从降低钻井作业成本、提高钻井速度的角度出发，建议加快小口径钻机的改进和发展，加快小口径钻头的研制。

5.结论与认识

要想使得油田更好地开采，就必须选择小井眼的钻井施工技术，可以对普通的油井发挥立竿见影的作用，并且对油田经济效益有一定的提高，部分低渗透与边际油藏当中对于小井眼钻井的施工技术的应用，能够减少油田钻井的成本，在此基础上，为石油开采量的提高做好保障，推动经济的进一步发展。

参考文献：

[1]李成岗;“小井眼钻采配套技术研究”取得突破及创新性成果[J];石油学报;2000年05期

[2]于建克;张少华;范志国;小井眼钻进时的环空压耗及携岩问题[J];新疆石油科技;2002年01期

[3]于辉;小井眼技术[J];石油钻采工艺;2005年S1期