水平井钻井技术及其在石油开发中的应用

张 奇（中油辽河油田分公司钻采工艺研究院，辽宁盘锦 124010）

水平井钻井技术及其在石油开发中的应用

张 奇
（中油辽河油田分公司钻采工艺研究院，辽宁盘锦 124010）

生活离不开石油，石油是有限的，是人类发展工业必不可少的能源之一，石油给人类带来许多可贵的资源，如：各种燃油均来自对原油的提炼。开采石油的能力被喻为可以掌握国家经济命脉的能力，由此可见钻井技术的重要性，水平井钻井技术的高低，也意味着对石油进行高效节能的开采水平运用的能力。就水平井钻井技术及其在石油开发中的应用进行浅析。

水平井；钻井技术；石油开发

除了把石油提取主要用作各种燃料以外，它还可以做成很多副产品，比如橡胶，就是用石油合成出来的。熟悉掌握并灵活运用水平井钻井技术，充分发挥其在石油开发中的重要作用。

1 水平井

石油行业里面井斜角大于86°的定向井叫水平井。水平井要分段压裂，对低渗透油田，水平井分段压裂在水平井段形成多条相互独立的人工裂缝改善渗流条件，水平井自然产能低，再结合压裂，扩大泄油气面积，同时起到解堵作用，提高单井产量。水平井的常用完井方式有固井完井（射孔、固井滑套、水力喷射等）、不固井完井（筛管、割缝管、管外封割滑套完井）。水平井是定向井的特殊情况；当井斜达到0°左右，并且按照90°左右的井斜延伸一段井段，就可以算作水平井；水平井的最大井斜不一定是90°，也可以是89°，也可以是90°以上；通常定向井只有一个靶点，但水平井至少有2个靶点，通常将水平段的起始点为A点，结束点为B点。

2 水平井钻井技术特点

石油钻井技术应用是根据每个油的层不同，按照设计轨迹进行开钻。其中石油钻井怎么样计算卡点，什么是反循环，钻机功用，钻进注意事项，PBC钻头的作用，水龙头的作用，钻具在井底受什么力等等问题，都是钻井技术的掌握要点之一。

1）钻具吨位和井深钻具长度 提拉的时间直接有个公式可以询问钻井工程师。

2）循环泥浆就是通过泥浆泵-水龙头-钻具-井底-防喷器组-出浆槽-三角罐这一固控系统-系列的正常过程，使用反循环是出现堵水眼等等情况，由出浆槽直接向井底打重浆（重晶石配的）迫使井浆由钻具-水龙头-进罐钻机很简单就是拉升游车大钩发放低游车大钩。

3）钻进三大纪律，要均匀送钻，不得卡钻，顿钻，溜钻，加单根时间不得超过1min 等等，禁止强拉硬压，注意钻压，立压，泵压的变化参数，并记录，记录入井单根，时间编号，钻头入井时间，泥浆比重，每班做一次低泵速记录。其中4PDC钻头，主要作用是切削井底质地较适中的底层。如果1 开2开碰到砂岩层，就必须使用牙轮钻头了，可以理解牙轮是攻坚用的特殊作业破碎，PDC是打常规战用的切削。

①水龙头往井底注入泥浆，打压、循环、钻进都是靠水龙头（不过钻进驱动是靠的钻盘）。

②钻具在井队，大多都是受的钻盘扭矩，深度超过6 000m（差不多就是这个数）钻具长度会被压缩一根的，上面钻盘20圈下面可能转1圈，还有井下泥浆的压力（钻具标准是承受60MPa的压力，以5寸钻具举例子），当然还有别的钻具，比如螺杆泥浆注入，带动水力马达驱动钻头的，因此就不需要钻盘了。

③石油钻井中的水平井的水平井段段长度一般是指从着陆点（landing point，一般是指钻入预定油层组位，井斜达到基本水平的点）到完钻井深（total depth）的长度。

3 水平井钻井技术在石油开发中的运用

随着石油的有限性，石油在全球开采中，其开采水平显示出重要性，水平井钻井技术的优势是满足环保要求并降低成本，其在石油开发中得到了广泛应用。水平井主要用于对石油的勘测和开发，通过水平井钻技术在石油开发中可以获得很大的经济收益，提高油气的产量，因此，在目前钻井技术中，采用水平井钻井技术在石油开发中得到了大量的应用，较之直井和常规定向井显出其独有的优势，更有薄油田开采优势。

4 注意事项

掌握其技术原理和要领，在运用中显得非常重要，水平井钻井技术目前的应用水平已经非常成熟，但仍会出现各种技术上的问题，举例比如双扶正器的问题，就是在普通定向井中，井斜不超过5°，在纠斜的时候，不下仪器，井队节约成本，要下双扶正器的螺杆，螺杆上的扶正器外径尺寸确定办法。吊打纠斜，搞不懂吊打纠斜为什么要带双扶正器，应该用直螺杆小钻压纠斜；双扶正器螺杆，螺杆本身的尺寸一般都比常规扶正器小2～4mm，例如216井眼，一般用214mm常规扶正器，在螺杆上尺寸一般为212或210mm。下双扶正器如果采取复合钻进，只能起到稳斜的作用，而且井斜可能越来越大。如果采取转盘定向的话，下弯螺杆，螺杆本身的扶正器尺寸与螺杆上部的常规扶正器尺寸不要超过2mm石油钻井。在接单根，钻井，中间还会有起下钻，下套管，固井，还有辅助的装封井器等程序，技术主要是配钻具结构，针对不同地层的响应技术措施，有不同的复杂事故的处理，做全井资料。钻井钻完之后，交给采油厂，采油厂来负责油井的日常管理。水平井射孔时为了防止井筒出砂，射孔方位一般是向下射孔，而且由于水平井筒的压降效应，射孔密度要进行优化设计。水平井不是说全部是水平的。只是在下面的油层位置有个水平段。上面一般是直井。水平段打井时，有专门的钻头，通过造斜段的造斜，往水平方向延伸。打水平井造斜段是一般用涡轮钻进，动力是由流体来提供。

5 结束语

国外石油开采技术日新月异，目前领先技术集中在美国和欧洲，而中东，埃及等国家则要差一些。随着国外相关仪器开发的提升，我国和世界的差距越来越大，中国目前的钻井水平较之世界先进技术还处于落后地位，中国水平井钻井技术能力占世界先进技术的25%，为高效清洁的进行石油开采工作，拉近与世界技术水平的距离，积极有效的研究出适用的水增井钻井技术在石油开采工作中有着举足轻重的意义，是从业人员应该技术努力的方向。

[1] 张德军.页岩气水平井地质导向钻井技术及其应用[J].钻采工艺，2015.

[2] 刘汝山，王宝新，王振光，等.胜利油田水平井钻井技术[J].石油钻探技术，1999.

[3] 栾景卫.探讨小井眼开窗侧钻水平井钻井技术[J].中国石油和化工标准与质量，2014.

Horizontal well Drilling Technology and its Application in Petroleum Development

Wang Qi

Life can not be separated from oil，oil is limited，is one of the essential elements of human development of the industry，the oil has brought a lot of valuable resources，such as：all kinds of fuel derived from crude oil refining.The ability of oil exploration has been hailed as the ability can grasp the lifeline of the economy，thus the importance of drilling technology，horizontal drilling technology level，also means that the ability of the mining level using the high efficiency and energy saving of oil.In this paper，horizontal well drilling technology and its application in oil development.

horizontal well；drilling technology；petroleum development

TR243

A< class="emphasis_bold">文章编号：1

1003-6490（2016）12-0054-02

2016-12-22

张奇（1970—），男，辽宁盘锦人，高级工程师，主要研究方向为石油开采。