非常規(guī)井技術(shù)

非常規(guī)水平井鉆井技術(shù)內(nèi)容（一）非常規(guī)水平井鉆井技術(shù)特點(diǎn)（二）目前存在的主要技術(shù)問(wèn)題（三）非常規(guī)水平井鉆井技術(shù)思路（四）非常規(guī)水平井鉆井提速技術(shù)1、水平井段：大多數(shù)致密儲(chǔ)層埋藏深、水平井段長(zhǎng)、井徑小，與常規(guī)水平井相比施工難度更大。2、井徑：為滿(mǎn)足裸眼分段壓裂和保證水平井固井質(zhì)量的需要，要求井徑更加規(guī)則（裸眼壓裂時(shí)要求井徑擴(kuò)大率不超過(guò)5%）。3、井眼軌跡：為滿(mǎn)足多級(jí)分段壓裂管柱的下入，要求井眼軌跡更平滑，水平段狗腿度控制在1°/10m以?xún)?nèi)。4、鉆井液體系：水平井段的頁(yè)巖油氣層、砂泥巖交互油氣層，井壁穩(wěn)定性更差，需要特種鉆井液體系。（一）非常規(guī)水平井鉆井技術(shù)特點(diǎn)（一）非常規(guī)水平井鉆井技術(shù)特點(diǎn)5、固井質(zhì)量：為滿(mǎn)足多級(jí)壓裂需要，水平井段固井質(zhì)量要求高，固井施工難度大。6、壓力控制：盡管儲(chǔ)層滲透率低，但儲(chǔ)層裸露面積大，同時(shí)泥頁(yè)巖對(duì)液柱壓力敏感，在防噴、防塌方面如何準(zhǔn)確調(diào)控鉆井液密度非常重要。7、故障復(fù)雜：鉆井施工過(guò)程中的各種故障和復(fù)雜情況發(fā)生的機(jī)率更高，處理難度大。二、目前存在的主要技術(shù)問(wèn)題1、造斜段全部采用滑動(dòng)鉆進(jìn)方式，機(jī)械鉆速低；2、采用常規(guī)地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)，軌跡控制難，鉆井效率低；3、水平段采用單彎動(dòng)力鉆具滑動(dòng)鉆進(jìn)和復(fù)合鉆進(jìn)方式，難以保證井眼軌跡平滑，不僅影響完井管柱順利下入、脹封，而且易發(fā)生水平井段卡鉆故障；4、深井、小井徑、長(zhǎng)水平段井的摩阻、扭矩問(wèn)題難以克服；5、水平井段的井壁穩(wěn)定、巖屑清除、橢圓井眼不僅影響施工質(zhì)量，而且影響安全施工；6、研磨性極強(qiáng)地層破巖工具選擇使用受限制，機(jī)械鉆速、行程鉆速低等。（三）非常規(guī)水平井鉆井技術(shù)思路1、立足鉆井技術(shù)現(xiàn)狀，集成應(yīng)用成熟技術(shù)，是經(jīng)濟(jì)有效實(shí)施非常規(guī)水平井工程的基礎(chǔ)。2、在鉆井主要裝備配套上，選用電動(dòng)鉆機(jī)、半電動(dòng)鉆機(jī)（電驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)、鉆井泵），有條件的可配備頂驅(qū)。3、在鉆機(jī)選型上，可以根據(jù)水平井段長(zhǎng)度，鉆柱和套管實(shí)際受力，確定鉆機(jī)應(yīng)滿(mǎn)足的負(fù)荷和作業(yè)條件，在確保安全的情況下使鉆機(jī)能力發(fā)揮的更好。

4、近鉆頭測(cè)量、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向等技術(shù)有條件可以應(yīng)用，但不是非常規(guī)水平井施工所必需的。5、根據(jù)非常規(guī)油氣藏普遍通過(guò)大規(guī)模壓裂進(jìn)行儲(chǔ)層改造的特點(diǎn)，優(yōu)化井眼軌道（減少水平井段控制點(diǎn)和方位變化），就能降低非常規(guī)水平井施工難度。6、油基鉆井液、合成基鉆井液對(duì)泥頁(yè)巖井壁穩(wěn)定至關(guān)重要,但水基混油鉆井液、優(yōu)質(zhì)水基鉆井液在穩(wěn)定井壁方面也有其經(jīng)濟(jì)、適用、安全等優(yōu)勢(shì)。（三）非常規(guī)水平井鉆井技術(shù)思路1、優(yōu)化設(shè)計(jì)（1）優(yōu)化軌道設(shè)計(jì)在滿(mǎn)足開(kāi)發(fā)要求的情況下優(yōu)化軌道設(shè)計(jì)，主要是加大旋轉(zhuǎn)定向鉆進(jìn)井段，減少低效的滑動(dòng)鉆進(jìn)井段，這是提高鉆井速度的前提。（四）非常規(guī)水平井鉆井提速技術(shù)（2）優(yōu)化井身結(jié)構(gòu)在確保施工安全的前提下優(yōu)化井身結(jié)構(gòu)，體現(xiàn)確保打成，有利打快，投資合理的原則。（一般裸眼壓裂井，套管要封至A點(diǎn)。套管完井時(shí)可根據(jù)地層穩(wěn)定程度簡(jiǎn)化或省略技術(shù)套管等）（3）優(yōu)選鉆井液類(lèi)型根據(jù)所鉆地層穩(wěn)定性和鉆井液技術(shù)現(xiàn)狀，優(yōu)選鉆井液體系。（重點(diǎn)突出鉆井液的護(hù)壁能力、井眼清潔能力、有效發(fā)揮鉆頭水馬力的能力，同時(shí)兼顧環(huán)保和經(jīng)濟(jì)效益）。（四）非常規(guī)水平井鉆井提速技術(shù)（四）非常規(guī)水平井鉆井提速技術(shù)2、優(yōu)化井眼軌跡控制技術(shù)（1）直井段采用鐘擺或滿(mǎn)眼鉆具組合，即保證打直，又為下部旋轉(zhuǎn)增斜鉆具使用創(chuàng)造條件。（2）造斜井段采用帶穩(wěn)定器的單彎動(dòng)力鉆具，滑動(dòng)鉆進(jìn)將井斜增至10°－15°后，采用雙穩(wěn)定器增斜鉆具旋轉(zhuǎn)增斜鉆進(jìn)，一般造斜率可達(dá)到10°－14°/100m以上。（注意控制井眼方位漂移）（3）對(duì)于設(shè)計(jì)方位有變化的井，采用單彎動(dòng)力鉆具組合，通過(guò)滑動(dòng)和旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)方式控制井眼軌跡。鐘擺鉆具滿(mǎn)眼鉆具增斜鉆具單彎動(dòng)力鉆具（四）非常規(guī)水平井鉆井提速技術(shù)（4）水平井段采用雙穩(wěn)定器組合鉆具，通過(guò)調(diào)整兩穩(wěn)定器之間、鉆頭與穩(wěn)定器之間距離及鉆進(jìn)參數(shù)實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)控制井眼軌跡。（一般鉆頭與穩(wěn)定器之間距離控制在1m-1.5m、兩穩(wěn)定器之間控制在4.5m-6m為宜）1、調(diào)節(jié)穩(wěn)定器位置可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)斜、微增或微降井斜；2、調(diào)節(jié)穩(wěn)定器直徑可實(shí)現(xiàn)微增或微降井斜；3、改變鉆壓可實(shí)現(xiàn)井斜微控；4、改變轉(zhuǎn)速和鉆進(jìn)速度可實(shí)現(xiàn)方位微控。（四）非常規(guī)水平井鉆井提速技術(shù)（5）對(duì)于儲(chǔ)層較薄，造斜力受地層走向、應(yīng)力較大、井眼軌跡難以控制的井采用單彎動(dòng)力鉆具實(shí)施滑動(dòng)鉆進(jìn)和復(fù)合鉆進(jìn)相結(jié)合方式。（這類(lèi)井應(yīng)在設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮、優(yōu)化）（6）對(duì)于深井、長(zhǎng)水平井段的井，因旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)磨阻扭矩大，可采用直動(dòng)力鉆具復(fù)合鉆進(jìn)（可在動(dòng)力鉆具兩端帶短穩(wěn)定器）。（7）不管采用哪種鉆具組合，及時(shí)分析判斷井眼軌跡變化趨勢(shì)，合理選擇、改變鉆具組合和鉆進(jìn)參數(shù)至關(guān)重要。（8）認(rèn)真分析施工中存在的“反?！爆F(xiàn)象（增斜鉆具不增反降、降斜鉆具不降反增等），認(rèn)真總結(jié)區(qū)域地層因素對(duì)軌跡控制的影響規(guī)律等。（四）非常規(guī)水平井鉆井提速技術(shù)3、優(yōu)選破巖和輔助破巖方式、優(yōu)化鉆進(jìn)參數(shù)（1）PDC鉆頭在大斜度井、水平井中具有破巖優(yōu)勢(shì)，施工風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較低，因此，盡可能選擇之。對(duì)于地層巖性復(fù)雜、研磨性較強(qiáng)不適宜PDC鉆頭的應(yīng)選用三牙輪鉆頭。（2）要充分利用鉆頭水馬力對(duì)清潔井底的作用，合理選擇水力參數(shù)，尤其是注重高密度鉆井液條件下的水力參數(shù)優(yōu)選。（3）在采用動(dòng)力鉆具時(shí)，為發(fā)揮動(dòng)力鉆具的作用和延長(zhǎng)使用壽命，根據(jù)動(dòng)力鉆具特性合理選擇鉆頭壓降（多采用中空鉆具等）。（四）非常規(guī)水平井鉆井提速技術(shù)（4）由于非常規(guī)水平井較深，既要注重提高平均機(jī)械鉆速，也要注重提高行程鉆速，減少起下鉆頻次。（5）有條件的可采用空氣或泡沫鉆井技術(shù)，但要改進(jìn)測(cè)量方式。（6）水平井段可采用震動(dòng)工具但不宜采用水力加壓方式等。（7）小井徑可采用特制鉆具，以增加鉆柱剛度等。（例如：6吋井眼可采用特制4吋鉆桿）（四）非常規(guī)水平井鉆井提速技術(shù)4、預(yù)防和正確處理井下故障和復(fù)雜情況（1）預(yù)防井下故障和復(fù)雜情況發(fā)生至關(guān)重要，因?yàn)橐坏┌l(fā)生即便能處理，引發(fā)的井身質(zhì)量缺陷也很難彌補(bǔ)，往往造成井眼報(bào)廢，填井側(cè)鉆。（2）非常規(guī)水平井施工鉆具、工具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尤其是深井小井徑鉆具更容易發(fā)生鉆具、井下工具故障。因此，加強(qiáng)鉆具、工具使用管理和施工過(guò)程中嚴(yán)格操作、準(zhǔn)確判斷非常重要。（3）良好的鉆井液性能，對(duì)于防止故障和復(fù)雜情況尤為重要，若維護(hù)處理不當(dāng)，無(wú)法保證順利施工。（四）非常規(guī)水平井鉆井提速技術(shù)（4）鉆井液密度應(yīng)適當(dāng)，過(guò)高或過(guò)低對(duì)井壁穩(wěn)定都會(huì)有影響，因?yàn)槟囗?yè)巖對(duì)鉆井液密度很敏感，即便是油基、合成基鉆井液在高密度情況下，其濾液進(jìn)入頁(yè)巖中都會(huì)導(dǎo)致頁(yè)巖垮塌。（5）通井鉆具應(yīng)帶近鉆頭穩(wěn)定器，這不僅是普通定向井施工行之有效的措施，對(duì)非常規(guī)水平井更重要。（6）非常規(guī)水平井井控技術(shù)較復(fù)雜，需要認(rèn)真對(duì)待。（7）一旦發(fā)生井下故障和復(fù)雜情況，及時(shí)采取正確的處理方案是能夠有效解除的，盲目處理、貽誤時(shí)機(jī)就會(huì)復(fù)雜化。（8）謹(jǐn)慎選擇浸泡解卡方式處理水平井段卡鉆故障等。（四）非常規(guī)水平井鉆井提速技術(shù)6、提高非常規(guī)水平井固井質(zhì)量（1）非常規(guī)水平井固井質(zhì)量仍是鉆井難題，盡管?chē)?guó)內(nèi)外有不少專(zhuān)家學(xué)者進(jìn)行一系列研究，各專(zhuān)業(yè)公司進(jìn)行了大量實(shí)踐，但也很難保證百分之百優(yōu)質(zhì)率。（2）保證有一個(gè)規(guī)則的、清潔的、壓力平衡穩(wěn)定的井筒環(huán)境