钻井提速工艺在实践中的应用研究

钻井提速工艺在实践中的应用研究

杜勇

中国石油集团长城钻探工程有限公司钻井三公司，辽宁盘锦，124000

摘要：在石油钻井施工过程中，钻井提速新工艺的应用能够切实提高施工效率和质量，基于此，文章从我国目前石油钻井技术发展的现状出发，在分析钻井提速技术的作用和意义的基础上，对新技术的实践应用进行讨论。

关键词：钻井提速；新工艺；石油开采；应用

石油是现代社会发展中所必不可少的一种不可再生资源，对于工业生产与人们的日常生活有着直接的影响，国际国内都在开始加大力度进行勘探技术的研发。我国的能源消耗量巨大，对于石油的需求量也非常高，同时我国的勘探量与整体消耗量还存在非常不匹配的情况，因此，需要加大力度进行石油勘探与钻井挖掘技术的研发，才能满足社会发展的需要。

1.影响钻井速度的因素分析

在定向井钻井过程中，影响钻井速度的因素较多，这些因素的存在，将极大的对定向施工效率和开采效率带来影响。这些因素主要体现在以下几个方面：

一是在定向井钻井施工中，经常遇到造斜率较低的情况，且造斜率往往不稳定，尤其是在岩页段，经常存在造斜率模糊的情况，而这就需要先掌握其造斜率的情况，并针对性的对其优化，才能更好地进行钻井施工，而这就会对钻井的速度带来影响。二是在水平井及定向井钻井施工中，井下的钻具由于在重力的作用，紧贴井壁，造成钻井过程中存在巨大的磨阻，这样就会导致钻压难以在钻头上施加，造成钻进速度降低。三是在对定向井的井眼轨迹的控制难度较大，而井下钻具的动力较小时，将严重影响钻进的速度。四是钻头选型不匹配，造成钻头无法有效破碎岩层，而严重影响钻进速度。五是钻井参数及钻井液性能不匹配，没有根据临井地质情况进行设计，造成钻井进尺慢，井壁不稳定，岩屑不能及时带出，从而严重影响钻进速度。

2．钻井提速技术的作用和意义

钻井提速技术就是要进行钻井速度的有效提升，从而可以大大提升钻井工作效率，同时在可以全面提升钻井速度的条件下可以进行特殊地质的安全施工。油田地质勘探实施阶段，存在很多的油田地层压力大的情况，也存在有断层、溶洞等特殊地质条件，这些复杂的地质条件对于钻井来说非常困难，会导致钻井出现溢流、井漏等各种复杂情况，严重者甚至会引发井喷事故，极易造成人员伤亡等安全事故。而在全面的进行钻井提速技术应用的过程中，可以缩短建井周期，更好的降低事故发生率，从而可以确保钻井施工的顺利进行，人员的安全性也能够得到保证，并且实现企业经济效益的提升。

3．具体的提速措施

一是切实加强井眼轨迹的控制和优化。井眼轨迹控主要依据定向仪器来进行地下正钻地层的数据获取，比如LWD、MWD、主要获取伽马、电阻、方位、井斜、位移、等数据，通过这些数据由地质导向人员来进行比对和分析确定下步钻头该往哪个地方钻进。在钻具组合中可以通过改变钻头上部弯螺杆的工具面进行定向钻井，从而实现井眼轨迹控制。在水平井造斜段进行钻进时，由于井内存在较大的摩阻，为了尽可能地将钻具在井内的摩阻和受力状态进行优化和完善，应切实做好井眼剖面的设计和优化，而且在进行剖面设计时应该考虑岩石的可钻性。而在浅层控制造斜率时，也应强化造斜率的控制，预防在定向钻井过程中出现摩阻增大出现托压的情况，从而有效的确保定向钻井的速度和质量。总的来说，为了更好地控制和优化井眼轨迹，我们应在实际施工之前就需要按照最低的造斜率，加强对其的井眼剖面设计，才能更好地将井眼的曲率降低。在施工中，则应根据其造斜率对其全角变化率进行控制，从而确保井眼轨迹得以平滑的过度。

二是优化钻具组合切实加强对井斜率的控制。因为控制井斜率就能有效的减少定向钻井施工，对于促进钻井施工的提升具有十分重要的意义。然而采取常规的方式又难以达到提速的效果，所以这就需要对钻具组合进行合理的优化，确保所设计的钻具组合既能控制井斜率又能快速的钻井。而最为常见的就是采取塔式钻具组合和钟摆钻具组合。且在实际应用过程中，应尽可能地简化井下工具，将井下摩阻减少的同时为整个定向钻进施工奠定基础，最终促进定向施工速度的提升。

三是对钻进方式进行不断的优化和完善。在进行定向井钻井施工时，主要的钻具组合应采取钻头与螺杆相结合的方式，从而采取这一复合钻实现增斜的目标。在实际应用过程中，由于其采取的是复合钻进的方式，具有增斜功能，因而在增斜率方面较为稳定，而在增斜过程中就能有效的降低定向的工作量和进尺，进而更好地促进钻井速度的提升。与此同时，通过采取复合钻进的方式，能更好地促进井眼轨迹的平滑，尤其是能确保钻进的后续施工顺利的实施，例如电测和固井等工作均能得到及时的实施。

四是致力于浅层造斜率的提升。首先是将钻头的水眼增大，有效的促进钻头水眼在当量面积上得到有效的提升。其次是在最初的造斜过程中应将泵压降低，尽可能地将井壁带来的冲蚀量降到最低，且提升单弯螺杆的级别，并在最初的造斜段中不划眼，而这样就能确保井斜角的稳定性。最后是对钻压进行控制，保持低转速进行钻进，从而对机械钻进的速度进行控制，有效的避免坍塌的情况，也能确保整个钻进过程的安全高效性。通过以上措施，能够有效的提高浅层井段的造斜率，从而减少定向时间，提高施工速度。

五是优化钻井参数。因为钻井参数的设置将直接影响着整个钻进的速度，所以在实际钻进中，我们需要加强对钻井参数的控制，尤其是钻压、排量、转盘转速应参考临井资料，分析地层岩性，同时在钻井过程中根据录井地质情况紧密结合实际需要进行确定，且掌握其在钻进时的规律，从而更好地避免钻头的稳定性受到影响，预防出现钻偏的情况，以达到高效快速的完成钻井任务。

六是优化钻头选型。应用于石油钻井现场的钻头具有多样性，不同的钻头适用于不同的地层，现场使用应根据油区及临井地质资料，提前做好钻头的选型，钻头选型对钻进速度、钻头使用寿命、井眼质量都具有重要的意义。钻头选型特别对钻进速度具有深远影响，一个好的钻头能够高效快速的破碎岩层，且钻头使用寿命长，能够快速完成钻井工作，而选错钻头钻井速度慢且钻头使用寿命短，因此每一次钻具组合的钻头都要精心选择。

七是优化钻井液性能。钻井液是钻井中的血液，钻井液性能优化好，对井眼稳定，井眼清洁，钻进速度，井控控制，固井质量等等都具有重要的影响。在钻井施工前需要根据临井地质情况筛选出合适的钻井液体系，在不同井段设计出合理的钻井液性能，同时在钻井过程中及时做好性能监控。

4.我国目前钻井提速技术在实践工作中的应用

4.1在四川地区的实践应用

我国的四川地区中分布着大量的油气储备量，但是因为该地区的地形条件复杂度较高，所以对于钻井技术有着更高的要求，因此该地区中的钻井提速技术应用比较普遍。近年来，科学技术的高速发展之下，我国的科技水平有了非常大的提升，很多的技术难题都在被攻破，复合型钻井施工技术水平逐渐的提升，对于石油勘探领域的发展也起到了积极的影响作用。目前我国的应用最为普遍的就是“四合一”式钻具，可以避免出现造斜的问题，避免出现钻井风险问题。

4.2在胜利油田的实践应用

近年来，我国的胜利油田在进行原油开采的过程中，深层油田勘探与开采量的提升，使得我国更好地掌握了复杂油区控制力，但是因为该油田的地质环境复杂度较高，所以该油田也被作为了很多先进勘探技术的试验场地。在丰深区中，其应用的钻井提速技术较为普遍，而内部地质结构中也容易出现钻头打斜问题，使得钻进施工都无法有序的进行，因此，相应的技术研发人员对于该地区的地形地貌进行研发，总结出了具备可行性的钻井提速施工工艺，可以更好的保证开采量，钻进施工稳定性也得到了有效的提升。为了可以更好的提升钻进施工速度，工程技术人员在实践中对于钻井技术参数进行优化，应用PDC钻头、加长马达、转盘钻进的组合形式来开始钻进施工。这种方法可以大大提升工作效率，还能够降低对于钻头的磨损，钻井提速非常的明显。

5.结束语

石油是当前我国社会发展的重要能源结构形式，所以在社会发展中需要对石油勘探与挖掘施工提升重视程度，还应该在施工中对于钻井提速进行改善，以更好的确保石油开采顺利进行，保持社会的发展和稳定。

参考文献

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