油田深井钻井技术探析论文_孙文博

油田深井钻井技术探析论文_孙文博

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摘要:深井是石油开采的一个重要的工程,我国的石油没有探查清楚的在世界上占有30%左右,但是大部分都在比较深的地壳地下,所以深井钻井技术对于我国的石油开采十分的重要,虽然我国目前相关技术研究已经取得了一定的成果,但是相关的技术仍然有发展的空间,有很多需要晚上改进的地方,笔者对于此做了一定的研究,望能尽一份微薄之力。本文对于我国的油田的深井钻井技术进行了探析,对其钻井的技术难点和现状进行了一定的分析。

关键词:油田;深井;钻井技术;探析

1 深井油田的基本特征

深井油田在开采过程当中最为显著的特征就是油层埋深大、油层所处位置上的温度高且油层所处位置的地形十分复杂,且大多数深井油田所处地层由于压力较高而形成了多套压力层系,加之地层本身也具备一定程度的压力,最终导致的结果就是岩性的不确定性急剧增大,使得深井油田的钻井施工程度显著增大。深井油田在开采过程当中表现出以下六个方面的具体特征:一是由于多套压力系统的存在而使得喷井和漏井的危险性较大;二是深井油田所处位置结构多为高陡结构,在实际施工过程当中难以对其井身的质量进行控制与把握,因此一旦危险状况出现很难采取有效措施来对其进行处理;三是考虑到上文当中已经指出的井身结构无法确定和处理的问题,就还需要更进一步的注意裸眼段长容易出现复杂状况的问题;四是大尺寸井眼中进行施工时机械操作速度相对较慢,且钻井液在抗高温和稳定性等方面有着较高的要求;最后还需要考虑到的就是固井施工的难度,一般情况下深井的加固都会显得更加困难一些。

2 我国的深井钻井技术运用的技术难题

2.1 随着施工的深度的增加,温度和压力的困扰加强

通过对我国与国外的油田的深井钻井技术进行分析,发现随着油田深井钻井的深度的增加,地下的施工的压力和温度会因为深度增加受到地热等因素的影响程度增加,对于我国的油田的深井钻井的施工造成相应的技术性的困扰,一般来说,随着钻井深度的增加,地下施工的压力和温度也会随着增加,对于施工造成影响。但是不同的地方不同的地质环境对于这些的变化和影响不一样,这给油田钻井技术的施工又增加了一定的难度。

2.2 施工深度增加变数也会随着增多

在对于油田的深井的钻井的深度的增加,钻井施工的限制也会随着增加,施工的变数也会随着增多。因为从一方面来说,随着钻井深度的增加,对于钻井施工的土层也会随之变化,然而并不是所有的土层都适合钻井的进行,有的坚硬的岩层会对于钻井的钻头造成影响,同时随着深度的增加,对于井斜的控制也很难掌握。除此之外,另一方面随着深井的固定与施工难度的增加,钻井的进程会受到影响,同时深井的固定会受到更多的制约。

2.3 套管封隔工作繁复

深井钻井在进行过程中,由于其钻井深度的不断增加,留置出的裸眼井段就成了需要开采人员格外注意的环节。部分裸眼井段长度过大,所承受的来自岩层的压力也较大,在进行套管封隔工作时,施工人员需要结合相关深度的岩层压力情况、施工工艺等进行套管工艺的选择,进行一系列的组合与下深工作。

2.4 钻井速度存在滞后

这一问题主要表现在应用多层套管的时候深部井段小井眼钻井速度就会存在滞后问题。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆以上这些问题是深井作业中表现最为典型的问题,在今后应该不断加强对这些问题的研究。

3 关于我国深井钻进技术的一些问题的解决方法

3.1钻井液技术

钻井液技术的分析和探讨包含几个具体的方面,一是对钻井液体系自身的研究和探讨,二是对油气层保护技术的分析和探讨,下文当中结合工程实践分别进行说明和分析。上文当中已经指出,深井钻井显著的特点之一就是井深大且温度高,除此之外还存在和压力非常大的问题,在这样一种状况之下想要保证钻井过程的顺利进行,至少需要做到以下五个方面的内容:一是要保证井内较好的高温稳定性,二是要保证井内较强的抑制性,三是要保证井内的润滑性,四是要尽可能的保证井内的清洁性,最后还需要保证井内的流变性。在实际应用当中,钻井液体系的选择范围还是比较广泛的,应当根据现场的实际情况来进行选择,常见的钻井液体系包括钾盐聚磺钻井液体系、饱和盐水聚磺钻井液体系、有机铝络合物钾盐聚磺钻井液体系和聚合醇钻井液体系。

3.2 钻井扩眼技术

采用该技术,能优化套管程序,增加生产套管尺寸和套管层次,减少套管尺寸,降低企业生产成本。该技术具有很强的经济意义和技术价值:为后续采油作业与完井创造了有利条件;增加了套管环空间隙,提高了固井质量;有效地解决了易缩径地层与盐膏层所引发的钻井问题;增加了井眼环空间隙,极大地降低了压力激动,减少环空阻力,有助于深井钻进。

3.3 膨胀管技术

该技术是将管柱深入到井底,通过机械或者液压的方式,用驱动头使管材发生变形,增加完井井眼内径。膨胀管技术适用于采油、钻井、修井以及完井等作业中。膨胀管技术具有以下优势:减少上部套管层数以及井眼尺寸,能钻更深的大位移井和直井;能提高复杂井段井壁的稳定性;易于修复破损套管;降低了钻井成本;使用砾石充填,有助于降低完井成本。

3.4 斜面的打井技术

在深井超深井钻井的工程中,由于地层的情况不同,就会出现一定的斜坡,这就使得打井出现一定的问题。在深井超深井钻井中,如果出现斜坡就会使得井身出现不少的问题。于是在斜坡上进行打井是需要一定的不同于普通打井的斜面打井技术的。在出现井斜的情况时,需要十分注意其相关的技术。笔者认为在相关技术的实施过程中,在钻压的控制上出现了一些问题。在进行井斜的相关工程实施时,通常采用小钻压,这就使得钻井的速度很慢,不能提高效率。于是在针对相关问题进行了认真的思考与相关的研究后,研究人员找出了防斜快打的技术。防斜快打技术是依据动力学防斜理论,提高了斜面钻井的速度。防斜快打技术主要是利用了钻头的涡动现象,使得其能够达到较大的压力,同时结合螺旋的效果使得在斜面也能够快速打井,并且还能够保证其安全系数。在斜面进行打井时,由于斜面具有一定的特殊性,就需要进行一定的技术创新,找到合适技术来使得斜面打井可以保证质量,同时又保证速度。而上文中提到的防斜快打技术就可以使得这个问题得到很好地解决,在采用这个技术时,需要注意的是采用合适的防斜快打技术,在对于采用被动防斜打直技术与主动防斜打直技术的问题上要采用谨慎的态度,使得防斜快打技术能够发挥出其最大的作用。

结束语:

综上所述,加强成熟钻井技术在深井油田中的应用,是提高钻井速度与质量的重要举措。但是如何灵活运用钻井技术,是一个科学实践过程。只有加强职工培训,提高操作人员的专业素质,并辅以科学的管理,才能在钻井施工过程中合理运用钻井技术,使其发挥最大作用,从而提高经济效益。

参考文献:

[1]深井超深井钻井技术的发展探讨[J]. 李雪松.化工管理,2014,(36)

[2]山前地区深井超深井套管防磨与减磨技术研究[J]. 窦亮彬,李天太,周波.石油机械,2015,43(1)

[3]华北油田深井钻井新技术应用方案研究[J]. 汝大军,穆昭平,等.石油钻采工艺,2016(9)

[4]巴基斯坦北部DAKINI油田深井钻井技术的研究与应用[J]. 梁明喆,艾贵成,等.西部探矿工程,2016(9)

论文作者:孙文博

论文发表刊物:《防护工程》2017年第21期

论文发表时间:2017/12/22

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