小井眼钻井设备及工艺技术现场质量管理研究

别艾华

摘要：石油资源是我国非常重要的资源之一，各行各业对石油资源的需求量越来越大，石油企业需要加大开采力度才能满足这些需求。小井眼钻井技术在世界各国的油田开发过程中得到了广泛应用，因此小井眼钻井技术对石油行业和社会经济的发展有着非常重要的影响，通过分析小井眼钻井技术过程中的使用设备以及工艺技术所出现的问题进行分析，提出相应的解决措施，能够有效提高油田的开采效率。

关键词：小井眼钻井设备;工艺技术;质量管理

随着社会经济的不断发展，各行各业对石油的需求量一直在不断上升，为了能够满足社会生产和人们日常生活的需求，需要对油层进行二次开发利用，由于油层长期受到液体与油气的腐蚀，传统的钻井技术已经无法满足石油开采需求，小井眼钻井技术的应用能够有效提高油田的开采效率，但是由于不同地区对小井眼的理解存在着差异性，目前小经验钻井技术主要是利益靠较小直径的钻井液马达旋转钻头、钻杆以及采矿取心筒连续取心等方式，虽然其中存在着优缺点，但是做好施工技术管理非常重要。

1小井眼钻井施工设备

1.1钻机

目前世界各国并没有形成配套的小井眼钻井钻机，很多国家只是根据实际情况自行设计小井眼钻井钻机，或者是对现有的钻机进行改造来进行小井眼钻井。我国主要的小井眼钻机包括1000米钻深钻机以及大于1200米的钻深钻机。

1.2钻头

由于小井眼钻井过程中需要的钻机钻具轻、加钻压困难，同时对定向井钻井工艺的要求非常高，会影响到小井眼钻井速度。因此针对小井眼钻井钻头的选择非常重要，我国的小井眼钻井一般选用牙轮钻头、PDC钻头以及天然金刚石钻头。

1.3钻杆

我国针对小井眼钻杆主要包括两种类型：第一是标准的小尺寸钻杆;第二是矿业取心钻杆，这两种钻杆主要是根据所钻井的实际情况进行选择，不同的钻杆能够有效提高小井眼钻井速度。

1.4钻井液马达

我国根据小井眼钻井的实际情况已经研制出了多种尺寸的小井眼钻井液马达，其中主要包括高、中、低3种转速，以及多种直径的小井眼钻井液马达，并且钻井液的耐高温性已经超过200℃。

1.5取心装置

我国目前小井眼连续取心装置主要包括取心钻机、取心钻杆、取心钻头、岩心筒以及其他配套装置。目前我国的钻井工艺能够在104.8毫米的小井眼中进行取心工作，并且采取钻柱抗震技术来有效提高岩心的收获率。

1.6打捞工具

在小井眼钻井过程中，容易发生落鱼掉落事件，需要进行打捞作业，所使用的打捞工具主要包括打捞篮、打捞杯、打捞矛、打捞筒等工具。

1.7减少钻柱振动和疲劳破坏的工具

小井眼在钻井过程中容易出现钻柱振动和疲劳破坏等现象，为了减少该现象的出现主要采用的配套工具有：抗偏转PDC钻头、减小扭转振动的柔性转盘或者顶驱、钻井液马达、耐疲劳新型钻杆接头等，这些配套工具的使用能够有效延长钻头的使用寿命，再进行低层钻井过程中有效提高钻井速度，减少正钻井成本。

2小井眼钻井现场工艺技术的管理问题和解决措施

2.1钻柱振动和疲劳破坏

在小井眼钻井作业工程施工过程中，由于井下钻柱的振动会严重影响钻头的使用寿命以及转速问题，钻柱在进行作业过程中会承受各種拉伸、扭转、弯曲、振动、等疲劳荷载，如果用力严重集中，会导致钻杆发生疲劳断裂或者出现裂纹，一旦钻柱出现断裂会导致严重的经济损失，甚至还有可能引发安全事故，影响钻井作业的正常进行。

为了能够有效解决小井眼在钻井过程中容易出现钻柱振动和疲劳破坏等现象，可以使用抗偏转PDC钻头。目前很多小井眼钻井作业会使用柔性转盘或者顶驱来减少钻柱振动，另外还可以采用耐疲劳的新型钻杆接头，来减少钻柱振动和疲劳破坏。

2.2小井眼完井

常规的小井眼完井包括：裸眼完井、尾管完井、割缝衬管完井以及无油管完井。目前我国使用最多的完井方式为无油管与套管组合的完井方式，由于该方式在现场管理中存在很多的弊端，最为突出的问题就是所使用的有关尺寸较小，容易导致摩擦压力损失严重，进而影响油井的开采效率。

为了能够有效解决上述问题，不断改善小井眼完井方式，可以使用连续油管作为永久性管柱，采用小井眼单筒完井方式。采取这种方式的特点有：生产油管的直径会大于生产油管直径，且在完井时没有多余的限制硬件。另外，采用该方式完成以后不会妨碍以后的测井和修井作业，完井方式简单，能够有效提高油井产量。

2.3小井眼固井

小井眼固井施工难度比常规的井眼施工难度要大很多，为此需要采取以下几项措施：

（1）在进行下套管之前要做好通眼工作，清除井内各个部位的杂质，保证井眼畅通规则。

（2）确保钻井液密度，钻井液的性能需要根据实际情况进行调整。

（3）要合理选择水泥浆体系，对于分散剂、促凝剂以及降滤失剂的使用应当按照严格规定进行操作，需要及时调整水泥浆流变性能，控制好水泥浆的稠化时间和失水时间。为了控制裂缝产生可以采用塑型膨胀水泥体系。

（4）干灰取样必须按照相关规定进行，通过对作业时的实际温度和井底压力来确定实验室所应当所采用的温度和压力，确保实验数据的真实性，为固井操作提供数据基础。

（5）前置液在使用过程中应选用低粘切前置液，能够保证前置液在环空中实现上返操作，在安全基础上需要保证前置液和固封段能够有效接触，并延长接触时间。

（6）对于施工过程中的排量、压力、顶替效率一定要结合实际情况进行调整，防止在固井时出现憋漏情况。

3结束语

通过对小井眼钻井设备及工艺技术现场质量管理进行分析，找到其在应用过程中所出现的问题，并提出相关的解决对策，对石油工业的发展有很大的帮助，对小井眼钻井设备及工艺技术现场质量管理进行改进和完善，可以降低油田后期的污染处理费用，并且符合我国所规定的安全环保形势，进而进一步提高了石油企业的经济效益。石油企业需要根据油井的实际情况，对钻井作业技术进行不断更新，才能保证油田的正常生产。

参考文献：

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[3]覃德彪.小井眼钻井新设备及新工艺技术的发展探析[J].化工设计通讯，2017（10）