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试析大位移井钻井液关键技术

时间:2019-07-30 来源:《学业》杂志 作者:admin 点击:

  摘要:文章以大位移井为主要研究对象,对其主要特征及钻井液技术进行了分析和阐述,希望对提高油田生产质量有所帮助。

  关键词:大位移井;钻井液技术;油田生产质量;

  大位移井在油田生产中不仅能够提高油田采收效率,同时也能够降低油田的成本支出。钻井液技术作为大位移井的核心技术,其整体完成度将对油田生产质量带来影响,为此,就需要加大对大位移井钻井液技术的研究力度,以保证油田生产的稳定性、合理性。

  1大位移井钻井的基本概念

  大位移井是指井的水平移动与垂深之比大于或等于2的定向井。其是在水平井和定向井技术发展中出现的一种新型工艺井。随着油田生产作业的完善,大位移井也从原来的不变方位大位移井转变成变方位的大位移井,这有效提升了油田生产作业效率。现阶段,大位移井被广泛应用在滩海油田、海上油田、边际油田的开发作业中。

  2大位移井钻井的特点

  大位移井对于海上及浅海油田的开发有着重要意义。大位移井在浅海油田开发中的应用主要是通过海边或修建堤坝的方式实现的,这样既能够降低开采过程中油井或平台的建造数量,也能够增加油田裸露面积,增大开采率,降低开采成本,进而为我国油田开发创造更大经济效益。具体来说,大位移井钻井的特点为:

  2.1水平位移较大

  水平位移大是大位移井较为显著的特征之一,也正是由于这一特征使得其在使用中能够控制更大的含有面积,减少海上和陆地平台钻井的数量,在保证油田开采质量的同时,降低经济成本。

  2.2钻穿多井段油层

  多井段油层钻穿的功能加大了油藏的泄油面积,提高了单井油产量,为企业创造了更多的经济效益。这也是大位移井技术得以快速推广的主要原因。

  2.3扭矩和摩阻大

  在大位移井位移变化较大的特征影响下,钻井的扭矩和摩阻也得到了显著提升,为油田开采带来了一定影响。为此,需要对大位移井进行不断优化和完善。

  3降阻与降扭矩技术

  3.1确保钻井液体系选择的科学性、合理性

  合成基钻井液、油基钻井液和水基钻井液是目前大位移井中最常使用的钻井液种类。在实际工作中,工作人员需要根据油田生产要求及现场的具体情况合理选择钻井液类型,提高生产作业的效率。而为了要降低扭矩和摩阻,通常情况下会直接选用合成基钻井液或油基钻井液,不过传统钻井液中使用的材料多是以基础油为主,成本造价相对较高,且对环境的污染流动较大。所以在现今发展中,需要对钻井液的原材料实施合理优化,以增强钻井液体系的稳定性,保证大位移井作业的有效性。目前很多公司已经研发出低毒性有机钻井液,并将原材料从基础油转换成白油。

  3.2润滑油的合理选择

  在钻井作业中,钻柱和井壁之间是不存在任何摩擦介质的,需要注意的是流动摩擦和边界摩擦,避免干摩擦的出现。而润滑油本身就具有较好的润滑效果,是减少摩擦的首选材料。所以在钻井作业中,应根据实际需求合理选择高性能的润滑油,减少摩擦力的生成。以油基钻井液为例,实践表明,润滑油不会直接对大位移井钻井液起到很好的润滑作用,而是通过改变油水比减少大位移井钻井液中摩擦的生成,达到润滑效果。因此,在实际钻井作业中,工作人员可通过添加塑料小球润滑剂的方式,来避免边界摩擦的生成。

  3.3合理调整钻井液性能

  为了确保钻井液性能的充分发挥,在工作中需要对黏度、流速、管壁平滑度等因素进行调整和优化,提高大位移井钻井液的工作效率。在管壁平滑度调整上,可直接通过润滑剂的应用保证关闭的平滑度,减少摩阻的产生。在黏度调整上,主要是对黏土实际含量事行有效控制,并通过固控装置的应用降低泥饼厚度,缩减钻具与泥饼的接触面积;在流速调整上,主要是利用调节剂对钻井液的粘滞性予以调整,加强润滑能力。

  4井眼净化技术

  4.1调整钻井液流变性

  在水平管路模拟试验中,不管钻井液类型怎么改变,其流变性能基本都是保持一致的。所以在井眼净化中,只需对流变性予以调节,即可实现规定要求。井眼净化调节中,需在确保钻井液环控反速固定的前提下,调整流变性,加强井眼净化调节效果。不过在调节过程中需要提前分析环控钻井液的流态,如果其处在紊流状态下,则调节过程中会产生较多的岩屑杂质,并不适用于井深较大的大位移井中;如果处在层流状态下,则需要将平板层流转变成尖峰层流,以改善携岩性能。

  4.2携岩性能提升技术

  4.2.1弱凝胶技术

  弱凝胶技术主要是针对岩屑床的处理。常规胶凝体系是聚合物与交联剂融合凝结形成的,而弱凝胶钻井液本身就是一个弱凝胶体系,是利用聚合物之间的不同作用产生的一种新型凝胶体系,其成胶时间更短,动塑比更高,能够有效规避岩屑床的生成,增强井眼的净化能力。

  4.2.2青岩流体技术

  青岩流体技术是通过高悬浮、高携岩能力流体段塞的应用,来抑制岩屑床形成的主要方式,其在现今世界范围内均有着广泛的应用,再加上其适应性较强,在多种类型钻井液中均有着显著效果。如今,最常见到的青岩流体技术主要以低黏清岩流体、高密度清岩流体、高黏清岩流体与串联流体为主。其中低黏清岩流体的应用最高,其能够有效强化岩屑床的流动效果,避免沉积现象的产生。

  5井壁稳定技术

  5.1提升泥页岩膜效率

  在钻井作业中,不是所有的泥页岩都能够发挥其自身功效的,部分泥页岩会呈现半透膜的情况,使得膜效率普遍偏低,这时可通过硅酸盐的应用与原有的地层结构形成一个全新体系,然后再利用封固材料增大孔隙能力,防止滤液的入侵,以此来提高膜效率,增强井壁稳定性。

  5.2合理控制水化作用

  针对半透膜的泥页岩,降低水活度能够有效防止滤液入侵,提高井壁的稳定性。

  6结语

  综上所述,在我国油田生产过程中,大位移井钻井液技术占有重要地位。且对于提高油田生产质量,加大设备利用率,增加油产量有着决定性意义。相关部门人员应加大对该技术的重视力度,并结合实际情况合理选择作业模式,以此改进油田生产质量和效率,推动油田企业的快速发展。

  参考文献:

  [1]李茂.探究大位移井钻井液关键技术问题[J].化工管理,2017(8)

  [2]谢彬强,邱正松,黄维安.大位移井钻井液关键技术问题[J].钻井液与完井液,2012,29(2)

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