钻完井工程新工艺应用

发表时间：2019-05-19T14:44:32.673Z 来源：《防护工程》2019年第1期 作者： 韩连营

[导读] 新时期以来，伴随经济社会的快速发展，石油天然气在一次性能源消费中的占比将进一步的提升，经济发展对能源的依赖性日益凸显。

中海油田服务股份有限公司天津分公司 天津 300452

摘要：我国多数油田已开始迈入开采的中后期，特殊或复杂环境的开采日趋常态化，部分油田企业开始了以钻完井技术升级为突破口的工艺改造，逐步形成了以复杂地层钻井技术、随钻测量与控制技术为代表的钻完井新技术，成为提高钻井工程速度和效率的重要支点。本文就钻完井技术的工艺应用进行了分析，并就钻完井技术的新工艺的发展趋势作出展望，将为新技术应用背景下，我国钻完井工程的科学而高效的开展提供实践参考。

关键词：石油工程；钻完井；趋势

新时期以来，伴随经济社会的快速发展，石油天然气在一次性能源消费中的占比将进一步的提升，经济发展对能源的依赖性日益凸显。同时，我国油田企业也面临着日趋严峻的国际原油市场压力和资源环境压力，提速增效成为这一背景下的重要抉择。而在这一过程中，我国多数油田已开始迈入开采的中后期，特殊或复杂环境的开采日趋常态化，这就需要工程技术管理部门要充分借鉴国内外先进的技术模式和经验，不断结合科技发展采用新的钻完井工艺，推动钻完井技术的升级。当前，部分油田企业在充分掌握地质条件，环境条件后展开了多个技术层面的攻关，逐步形成了以复杂地层钻井技术、随钻测量与控制技术为代表的钻完井新技术，成为提高钻井工程速度和效率的重要支点。

1. 钻完井技术的工艺应用进展 1.1 复杂地形钻井工艺

当前，随着油气资源品质的下降，油气目标复杂化的问题开始凸显。在这一进程中，油气企业的勘探开发中非常规资源的占比有所上升，致密油田、致密气及页岩油等油气藏给完井工程技术的应用带来了极大的挑战。为应对这一问题，部分油田展开了井身结构和专用PDC钻头优化，配合旋转导向系统和漂浮下套管技术，逐步形成了应对致密油开采的钻井技术，较好地完成了致密油储层的开发。相关资料显示，大庆油田的致密油钻井在应用此项技术的基础上，达成了对这一非常规油气资源的有效开采，先后建成100多个致密油水平井，同时还创下了井深和水平段长等多项记录。 1.2 随钻测井工艺

油田钻完井的作业过程中，目标油藏设计与实际钻探存在误差，加上较为复杂的油藏构造，导致在实际的控制中，对井眼轨迹的调控难度系数较高，成了左右钻完井工程的重要控制节点。部分企业通过模块化一体设计的理念，对中控、伽马和电阻率进行整合，通过减少设备的连接环节，以提升设备性能。优化之后，其作业设备结构紧凑、集成化程度高，测点距钻头近和利于地质导向的 DQ-LWD仪器，有效地组成了地面识别和解释技术，从而达成了对井眼轨迹的追踪调整，极大程度上提高了钻完井中的钻遇率。 1.3 钻井液工艺

部分油气藏的埋藏深、岩性不稳定，微裂缝发育、胶结性不足，进而导致在钻完井作业的过程中，出现井壁剥落、坍塌等。在这一过程中，钻井周期的拉长及井底温度的升高，直接诱发了钻井液的性能发生改变。因此，对于钻井液性能的提升也成为钻井工程中的重要关注点。现阶段，部分采用分子结构设计的多元共聚物类降滤失剂，其抗温可达220℃以上，且黏度保留在51%以上，同时具有网膜护壁作用的井壁强化剂性能也获得的极大的提升。在实践作业中通过与包被剂、润滑剂的优化组合，能够形成较为可靠的水基钻井液体系，其在封堵性能层面能够满足现阶段的钻完井工程要求。 1.4 固井工艺

固井作业中，在对致密油水平井套管柱的下入中，易出现居中困难、环空顶替效率不足，候凝期间的水窜等现象，导致工程作业中面临着较大的问题。通过对固井技术的研发，可采用套管下入、冲洗顶替和水泥浆游离液等多节点的关键技术控制，并配合水平井下漂浮下套管工具漂浮短接、旋转引鞋等来有效配合作业，从而能够较好地达成对长水平段水平井套管下入，其施工完全符合作业标准。在这一进程中，可通过对井径扩大率、套管偏心度、水力参数、流变参数等进行数值模拟分析，以为现场固井作业提供数据支撑。 2. 钻完井技术的新工艺的发展趋势 2.1 抗高温随钻仪器

近年来，随着油层深度的不断提升和深井数量的占比逐步增多，对抗高温随钻仪器的需求越发地突显，当前普遍所使用的抗150℃随钻测量仪器已不能满足现阶段的钻完井作业要求，亟待通过抗高温随钻仪器，来提升作业的深度和作业的效率。国外企业在这一领域的技术壁垒，导致设备原因所诱发的钻井周期延长的事件开始出现，在未来的技术攻关中要瞄准180℃及以上的抗高温随钻仪器以满足深层高温水平井钻井施工需要。 2.2钻井液性能优化

近年来，部分油田企业开始用水基钻井液替代了油基钻井液，在钻完井的作业中起到了良好的效果。但前者在环保和抗高温性能方面出现了一定的不足，这就对环保型抗高温钻井液性能优化提出了更高的要求，需在天然改性类处理剂、抗高温处理剂加大研发力度。并着力构建钻完井工程的环保钻井液控制体系，以实现对其从源头控制到末端治理。在源头使用的基础上，开展废弃钻井液处理和回收技术的攻关，从而有效地应对日趋复杂的调整井固井施工要求。 2.3配套技术的保障

随着多数油田开发进入中后期，导致多套异常压力体系，地层易发生膨胀或蠕动，浅层易水浸或套损等现象，进而对调整井的钻完井技术提出了更高的要求。为有效地应对这一发展趋势，应逐步展开对外围区块调整井安全优快钻井技术的研发力度。在这一过程中，可有效采用提高钻井速度、研发自动化钻机和井口智能化控制系统、井控预警及安全处理技术突破等为钻完井作业的精细化控制提供支点。

综上所述，钻完井技术应用作为石油工程的重要环节，其运行效能直接决定了石油企业降本提效的成果。而钻完井技术问题的解决和技术的升级是一个多点的构建过程，需在多效渠道地共同促成中才可有效实现。钻完井技术实践中，应结合技术开发、人才储备等方面的策略，助推钻完井技术应用能力的上档升级，实现钻完井新技术应用下工程效能和工程效益的双提升。 参考文献：

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