摘要：现如今，我国经济迅速发展，石油企业为我国发展做出了很大贡献。在开采油田的工程中，采用水平井开采石油是最常用的技术手段，随着国家经济的飞速发展，对于油田开采工程越来越重视，范围也变得越来越大，但是一些油田的开采因为受到地理环境的影响而变得难度大。但是水平井钻井技术，就可以应对很多不同的地理环境进行工程操作。随着水平井的不断进步与发展，本文对其进行探究。
关键词：水平井；钻井；技术难点；对策分析
引言
近年来，非常规油气资源成为研究热点，特别是页岩气开发越来越受到关注，水平井在页岩气开发中起着重要作用，随着水平井在页岩气开发中的推广应用，极大提升了页岩气开发效率，但水平井不同于普通直井，为了增加泄油面积提升单井产能，水平井井眼轨迹需要在油层中穿行且保持较长的水平段，由于井身结构特殊，钻井施工存在较多的技术难点，需要系统总结，制定相应的技术对策，以提高水平井钻井成功率。
1水平井钻井技术概述
水平井钻井技术是常规钻井技术的创新和发展，水平井虽然可以提升油气的质量，但是水平井在掘进的过程中存在一定的难度。水平井的关键在于井眼轨迹，只有符合了设计要求的井眼轨迹才能够使得水平井质量达到要求。水平井通常应用于低渗透地层以及垂直裂缝中，在浅层的油气开采中应用效果较好。水平井钻井技术中专用工具：低转速、大扭矩的马达，能够进行灵活控制的弯头，稳定器，扩孔器，加压器（给水加压）以及高效PDC钻头等。为了能够提升钻井效率，可控弯头和稳定器可以灵活活动，保证水平井的井眼轨迹符合设计的要求。随着水平钻进技术的发展，水平井钻井的优化设计、井眼轨迹控制、钻具的优化组合、钻井液以及钻头组合等都得到了很大的发展和进步。
2水平井钻井技术存在的问题
就当前我国对水平井钻井技术的应用现状来分析，应用受限的因素主要来源于技术层面，具体存在的问题包括以下几个方面：
1）地质因素。地质构造相当复杂，难以对每种地质都进行详细了解，因此，地质是造成钻井困难的因素之一，在石油开采过程中遇到复杂的地质构造会为使钻井速度变慢。同时，在开采过程中一般是选用尺寸较大的井眼，这同样会影响钻井速度的提升。
2）设备因素。目前我国开采工作中施工所使用的的设备钻头过于老旧了，在钻井时经常出现设备故障，陷入钻井停滞状态。
3）稳定因素。若井眼的弯曲程度较大，对于钻柱的刚性要求就较高，而就我国目前使用的钻柱而言，缺乏稳定性，常在钻井工作中出现钻头偏离正常轨迹的情况。
4）密度因素。钻井工作不仅受钻头影响，与钻柱的密度也有着紧密的联系，密度越大在钻井过程中所受阻力也越大。
5）井眼清理的重要性。一般钻井操作人员都将目光放在钻井的速度上，未能意识到及时对井眼进行清理的重要性，清理井眼有利于减小钻柱的摩擦力。
6）泥浆因素。泥浆密度过大或过小都会妨碍钻井工作，影响钻井的效率，密度过大易出现漏浆，过小则易出现影响钻柱的法向力。
3水平井钻井技术的改进措施
3.1合理分析水平井地质环境
在水平井进行施工之前，需要对水平井地质环境进行合理分析，以提升水平井钻井速度。在对水平井地质环境分析中，（1）需要对施工地地质系数进行科学、合理的分析，同时，对当地的地应力和岩石硬度进行详细描述。（2）对水平井的井壁金合理分析，对岩石的承受力和硬度进行合理分析，保证钻井施工顺利进行。
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3.2钻井液的选择
钻井液在整个水平井钻进的过程中占据非常重要的角色，它是保证水平钻井以及完井工艺能够顺利进行的基础。所以，我们进行钻井液的选择时要非常谨慎。一般情况下，水平井的钻井液还应该具备完井液的作用，也就是说在保证钻井能够顺利进行、降低摩擦的同时还要能够做好井眼的清洁、保证井眼的稳定性、防漏技术以及对油气层的保护作用。在钻井过程中选择的钻井液应该具备以下及几个方面：（1）具备良好的化学凝聚力，粘度高，悬浮性能良好，剪切稀释性。（2）固相含量低能够减低水平钻进过程中的微米颗粒，防治对钻速产生影响。（3）钻井液必须要具备较高的防塌陷性能和抑制性能，当钻进到不同种类的地层是能够很好的适应该地层的特性，同时能够保持较高的稳定性。（4）对油气层的能够起到很到的保护作用。（5）具有良好的润滑效果，能够很好的降低水平井钻进过程中所产生摩擦力，同时可以能够极大的避免卡钻的情况，降低扭矩。（6）具有一定的流动调节性，可以很好的应对异常情况。（7）在保证经济效益的同时，要对环境尽可能的产生较小的影响。
3.3套管保护措施
针对水平井套管易损坏的情况，可以采取以下措施进行保护：（1）加装钻杆保护器。钻杆保护器由特殊材料制成，可以固定在钻杆上，通过隔离钻杆与套管，钻杆与套管不直接接触，降低钻杆对套管的磨损；（2）安装减磨接头，减磨接头通过安装在钻杆上，减少钻杆与套管直接接触的机会，钻杆钻进时减磨接头与套管直接接触，从而减少钻杆对套管的磨损；（3）特殊工艺处理钻杆。为了增强钻杆的耐磨性，减少钻杆接头与套管的摩擦因数，可以用特殊工艺处理钻杆表面，减少钻杆对套管的磨损。
3.4保持钻井施工范围的清洁度
水平井当中有水平段和有斜度的段，当钻井施工到有斜度的阶段时，钻井的过程中会产生一些泥石的碎屑，这些碎屑是不能够存留在钻井施工环境当中的，需要进行及时的清理，如果没有进这些碎屑进行清理，使这些杂物留在井内，在后期进行油田开采的过程中，可能会使这些杂物进入到开采的石油当中，或者是注水的水溶液当中，影响油田采油的质量。因此，当进行有斜度的钻井部分时要及时将出现的碎屑清理掉，保证钻进施工范围的清洁度。
4对未来油田水平技术的认识
通过上文的探究与分析，我们可以对未来油田水平井技术做一个更为全面的认识，在未来的采用工程中水平及技术将会得到更加重要的发展，想要用最高效的的效率去做油田开发工程就要保证开采技术的成熟，只有将技术掌握成熟之后才会带来更高效率的工作，而根据现阶段的实际工程情况，以及上文对水平技术的未来发展探究来看，在未来的工程中最适用的技术就是水平井技术，而随着水平井技术的更实用性，还可以再从中发现更多的问题，从而得以解决，能够将水平井技术进一步的进行完善，在完善过程中将技术变得更加成熟，从而得以稳定运用。
突破钻井技术的发展，在石油开采的过程中打井是必不可少的，而打井技术就决定了后续的工作流程，只有加强钻井工作的成熟，才会能够带动技术的应用，在油田的开采过程中，随着工程的发展，勘探的区域也会变得越来越大，这样就会受到更大范围的地理环境的影响，所以想要在复杂的地理环境进行开采工程，首先要做的就是钻井技术。所以不仅仅是水平井技术需要更加先进发展，钻井技术的发展也是同样重要的。
结语
综上，虽然我国目前对水平井钻井技术颇为重视，优点也比较明显，但技术层面的问题也很突出，因此，该技术并未广泛应用于石油开采工作中，我们需要加大在技术研发上的投入，增强技术研究力度，以期克服现有问题，完善该项技术为未来石油开采工作提供强有力的保障。
参考文献：
[1]王颖标.吉林探区小井眼水平井钻井技术研究[D].东北石油大学，2017.
[2]秦富兵.威远区块页岩气水平钻井工艺技术研究[D].西南石油大学，2017.
[3]薛让平.长庆油田G0-7并组三维水平井钻井技术研究[D].西南石油大学，2018.
论文作者:綦光瑞
论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期
论文发表时间:2020/3/13
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