小井眼钻井技术分析及应用探讨

来源 :油气·石油与天然气科学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tanhuanghehuanggua
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  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。
  参考文献:
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