论文部分内容阅读
【摘要】深井钻井在实现过程当中存在着多方面的问题，这样一种困难的出现与发生主要是因为当井深达到一定程度之后，其温度相对较高、裸眼段长、岩石可钻性差且井眼容易失稳。本文正是在这样一种现实的状况和需求之下，对深井油田钻井过程当中涉及到的核心技术进行说明和分析，希望能够对相关方面工作的进行有所帮助。
【关键词】深井油田 钻井技术
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。
针对于深井油田的基本特征和开采过程当中可能会遇到的问题，首要的任务就是要对其井身的基本结构进行优化和加固。这样一种要求的提出是因为油田深井自身结构的好坏与否将直接影响到整个工程的安全性、钻井成本以及与之相应的钻井速度。因此在实际操作过程当中就有必要根据施工现场的实际条件来对其井身结构进行必要的优化。通常来说，如果对于底层的情况掌握的比较清楚的话，就可以直接在完井尺寸确定的前提之下减小其开眼尺寸，这样一种相对简单的处理方法通常能够起到相当良好的处理效果。
2 深井油田钻井技术的研究与运用分析
2.1 优选钻头和钻井工艺
在地层条件确定且岩石可钻的前提下，钻头的优选是实现深井上部大尺寸下部小尺寸的关键所在，尤其是PDC钻头在深井当中的广泛利用，更是使得钻井过程真正在提高钻速的前提之下减少了钻头的用量和损失量，针对于钻井效益的提高和钻井成本的降低都是十分有好处的。在对PDC钻头进行选择的过程当中，可以依据两个具体方面的要求来进行：一方面就是通过声波传播速度的性质和特点来对地层的可钻性进行分析和研究，另一方面则需要通过自然伽马值来对地层的可研磨性进行分析和研究。
钻井工艺的优化则主要强调的是复合钻井技术的应用，这样一种新技术的应用，好处在于实现了滑动钻进与旋转钻井的良好结合，使得在这样一种工艺技术当中能够充分的体现出上述两种钻进方式的优势所在，尤其是在钻井过程遇到井斜超标时，更是可以通过这样一种钻井工艺方式来进行必要的定向纠斜。还可以看到的是，复合钻井技术的利用能够有效增加单位时间内钻头的切削次数，这样就能够在改善切削效果的同时提高钻头利用效率，钻柱与套管之间的不良磨损也会一定程度的下降。也正是因为复合钻井技术显著而突出的优势所在，到目前为止这样一种技术已经多方面的应用到深井钻井当中去。
2.2 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。
油气层保护同样需要通过具体的施工细节过程来实现和完成，在这里仅作简要的介绍，主要阐明的是油气层保护当中涉及到的技术：一是对钻井液体系的优化选择，这样一个部分在上文当中已经进行了相当完整的阐述；二是要对钻井液的密度、相对体积分数等参数进行选择，这样一些参数的合理确定能够相当大程度的降低施工过程对油气层造成的不良伤害；三是在施工过程当中应当尽可能的缩短施工时间，施工时间的缩短主要是能够缩短产层遭受浸泡的时间；最后还需要注意的是要在现场对钻井液的性能进行监督和保障。2.3 固井技术
深井固井过程当中存在着较多问题，主要表现为封固段较长、上下温差大和水泥浆性能不稳定等问题，除此之外，外加剂无法抵抗高温以及水泥浆无法抑制油气水窜动，都是固井技术应用过程当中可能会存在的问题，在长期的研究和实践过程当中逐步建立和形成了深井配套的固井技术，经实践发现确实能够对深井固井起到一定程度的好作用。
深井技术根据深井本身类型上的差异可进行进一步的划分，包括高温高压固井技术和长封固段固井技术。其中，高温高压深井当中进行固井的目的是希望尽可能的避免水泥浆发生早期稠化状况，基于此来对其流动性进行改善和保证，具体措施有二：一是在水泥浆当中直接加入分散剂、缓凝剂或者是高温减阻剂，在一定的温度范围内能够对水泥浆的性能实现完善；二是采取措施来降低水泥浆高温高压环境下的滤失量。而油气上窜的问题的处理方式则相对较多，可以在水泥浆中直接加入防窜剂，可以在施工过程当中采用双凝水泥浆体系，还可以在井口环空加回压，都能够起到相当好的效果。而长封固段固井技术措施则主要表现在三个方面：第一是在施工过程当中采用高强度低密度的水泥浆，这样就能够彻底解决漏失的问题，第二是采用分级注水泥的技术，同样能够起到防止漏失的效果，第三就是采用MTC固井技术，这样一种技术的利用，不仅能够有效防漏，还能够在降低成本的同时确保固井质量，值得对其进行推广使用。
3 结语
在本文当中，对深井油田钻井过程当中涉及到的技术要点进行了较为详尽的说明和分析，希望这样一种探讨和分析能够对相关方面工作的进行有所裨益。在这里进一步总结其结论：一是要对深井井身结构予以了解，在此基础之上对其进行必要的优化，二是要研制和配置性能良好的钻井工具，以此来保证钻井工作的顺利进行，三是要更进一步的对钻井液技术和固井进行进行研究和实践，四是要对深井钻井的装备配置予以实现，最终实现深井油田钻井工作的顺利进行，为良好的经济效益和社会效益提供必要的前提和基础。
参考文献
[1] 汝大军，穆昭平，等.华北油田深井钻井新技术应用方案研究[J].石油钻采工艺，2009（9）
[2] 梁明喆，艾贵成，等.巴基斯坦北部DAKINI油田深井钻井技术的研究与应用[J].西部探矿工程，2010（9）
[3] 孙清德，汪志明.中原油田深井超深井钻井技术[J].石油钻探技术，2005（9）
【关键词】深井油田 钻井技术
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。
针对于深井油田的基本特征和开采过程当中可能会遇到的问题，首要的任务就是要对其井身的基本结构进行优化和加固。这样一种要求的提出是因为油田深井自身结构的好坏与否将直接影响到整个工程的安全性、钻井成本以及与之相应的钻井速度。因此在实际操作过程当中就有必要根据施工现场的实际条件来对其井身结构进行必要的优化。通常来说，如果对于底层的情况掌握的比较清楚的话，就可以直接在完井尺寸确定的前提之下减小其开眼尺寸，这样一种相对简单的处理方法通常能够起到相当良好的处理效果。
2 深井油田钻井技术的研究与运用分析
2.1 优选钻头和钻井工艺
在地层条件确定且岩石可钻的前提下，钻头的优选是实现深井上部大尺寸下部小尺寸的关键所在，尤其是PDC钻头在深井当中的广泛利用，更是使得钻井过程真正在提高钻速的前提之下减少了钻头的用量和损失量，针对于钻井效益的提高和钻井成本的降低都是十分有好处的。在对PDC钻头进行选择的过程当中，可以依据两个具体方面的要求来进行：一方面就是通过声波传播速度的性质和特点来对地层的可钻性进行分析和研究，另一方面则需要通过自然伽马值来对地层的可研磨性进行分析和研究。
钻井工艺的优化则主要强调的是复合钻井技术的应用，这样一种新技术的应用，好处在于实现了滑动钻进与旋转钻井的良好结合，使得在这样一种工艺技术当中能够充分的体现出上述两种钻进方式的优势所在，尤其是在钻井过程遇到井斜超标时，更是可以通过这样一种钻井工艺方式来进行必要的定向纠斜。还可以看到的是，复合钻井技术的利用能够有效增加单位时间内钻头的切削次数，这样就能够在改善切削效果的同时提高钻头利用效率，钻柱与套管之间的不良磨损也会一定程度的下降。也正是因为复合钻井技术显著而突出的优势所在，到目前为止这样一种技术已经多方面的应用到深井钻井当中去。
2.2 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。
油气层保护同样需要通过具体的施工细节过程来实现和完成，在这里仅作简要的介绍，主要阐明的是油气层保护当中涉及到的技术：一是对钻井液体系的优化选择，这样一个部分在上文当中已经进行了相当完整的阐述；二是要对钻井液的密度、相对体积分数等参数进行选择，这样一些参数的合理确定能够相当大程度的降低施工过程对油气层造成的不良伤害；三是在施工过程当中应当尽可能的缩短施工时间，施工时间的缩短主要是能够缩短产层遭受浸泡的时间；最后还需要注意的是要在现场对钻井液的性能进行监督和保障。2.3 固井技术
深井固井过程当中存在着较多问题，主要表现为封固段较长、上下温差大和水泥浆性能不稳定等问题，除此之外，外加剂无法抵抗高温以及水泥浆无法抑制油气水窜动，都是固井技术应用过程当中可能会存在的问题，在长期的研究和实践过程当中逐步建立和形成了深井配套的固井技术，经实践发现确实能够对深井固井起到一定程度的好作用。
深井技术根据深井本身类型上的差异可进行进一步的划分，包括高温高压固井技术和长封固段固井技术。其中，高温高压深井当中进行固井的目的是希望尽可能的避免水泥浆发生早期稠化状况，基于此来对其流动性进行改善和保证，具体措施有二：一是在水泥浆当中直接加入分散剂、缓凝剂或者是高温减阻剂，在一定的温度范围内能够对水泥浆的性能实现完善；二是采取措施来降低水泥浆高温高压环境下的滤失量。而油气上窜的问题的处理方式则相对较多，可以在水泥浆中直接加入防窜剂，可以在施工过程当中采用双凝水泥浆体系，还可以在井口环空加回压，都能够起到相当好的效果。而长封固段固井技术措施则主要表现在三个方面：第一是在施工过程当中采用高强度低密度的水泥浆，这样就能够彻底解决漏失的问题，第二是采用分级注水泥的技术，同样能够起到防止漏失的效果，第三就是采用MTC固井技术，这样一种技术的利用，不仅能够有效防漏，还能够在降低成本的同时确保固井质量，值得对其进行推广使用。
3 结语
在本文当中，对深井油田钻井过程当中涉及到的技术要点进行了较为详尽的说明和分析，希望这样一种探讨和分析能够对相关方面工作的进行有所裨益。在这里进一步总结其结论：一是要对深井井身结构予以了解，在此基础之上对其进行必要的优化，二是要研制和配置性能良好的钻井工具，以此来保证钻井工作的顺利进行，三是要更进一步的对钻井液技术和固井进行进行研究和实践，四是要对深井钻井的装备配置予以实现，最终实现深井油田钻井工作的顺利进行，为良好的经济效益和社会效益提供必要的前提和基础。
参考文献
[1] 汝大军，穆昭平，等.华北油田深井钻井新技术应用方案研究[J].石油钻采工艺，2009（9）
[2] 梁明喆，艾贵成，等.巴基斯坦北部DAKINI油田深井钻井技术的研究与应用[J].西部探矿工程，2010（9）
[3] 孙清德，汪志明.中原油田深井超深井钻井技术[J].石油钻探技术，2005（9）