摘要：在石油开发过程中，水平钻井是重要的一项开发技术，它与传统的技术相比，具有环境破坏小、能开采低渗透油藏、垂直裂缝油藏、薄油层、多层陡峭产油层以及提升单井产量等特点，因此，在石油开发领域中应用非常广泛。
关键词：水平井；钻进工艺；井眼轨迹控制；随钻测量仪
引言：随着对油气藏认识水平的提高，随着随钻监测系统及钻具设备性能的提高，水平井钻进技术将会更加完善。水平井的开发方式将会更多地被用于石油、天然气工业的开采与利用。
一、水平井钻进技术简介
水平井是最大井斜角保持在90°左右，并在目的层中维持一定长度的水平井段的特殊井。水平井钻进技术是在定向井钻进技术的基础上发展起来的，它是指在石油钻进过程中，通过控制钻头钻进的轨迹，使之沿油层的走向钻进，以最大限度地增加油层的泄油面积，提高油田采收率和勘探效果。其核心技术主要包括水平井油藏工程及优化设计、水平井井眼轨道控制、水平井钻井液与油层保护、水平井测井和完井等。
二、水平井的优点及应用
1、水平井钻进技术之所以会得到越来越广泛的应用，是因为它具有常规钻进、定向钻进无法比拟的优点，而且随着无线随钻监测系统和钻进工艺的发展，水平井的优越性将更加突出。对水平井的应用，除了少量的非石油方面（如用水平井作为引排煤层中甲烷的通道、对煤层气化方法可用水平井作为注入空气及产出煤气的通道等）以外，水平井主要用于石油和天然气的勘探与开发。它可大幅度地提高油气产量，具有显著的综合效益。
2、水平井较之直井和常规定向井主要有如下优点：恢复老井产能。在停产老井中侧钻水平井较钻调整井或加密井要节约费用，开发低渗透油藏，提高采收率。开发重油稠油油藏。水平井除扩大泄油面积外，如进行热采，还有利于热线的均匀推进。开发以垂直裂缝为主的油藏。水平井钻遇垂直裂缝的机遇较直井大得多。
3、开发薄油藏油田，提高单井产量。水平井能大大增加泄油面积，从而提高薄油层中的油产量，使薄油层具有开采价值。用水平井可钻穿多层陡峭的产油层，往往相当于多口直井的勘探效果。有利于更好地了解目的层的性质。水平井在目的层中的井段较直井钻进长得多，可以更好更多地收集目的层的各种特性资料。有利于环境保护。一口水平井可以替代一口到几口直井，可以大大减少钻进过程中对环境的污染。
三、水平井钻井技术中存在的问题
3.1 相关技术人员的专业水平不高
从目前的情况来看，相关技术人员的专业水平还有待提高，很多单位中的技术人员以及施工队伍比较缺乏，主要是由两个方面的因素造成的：首先，水平井的施工队伍以及现场的服务人员有着比较大的流动性，人员不固定，使人员的施工不熟练，不能对水平井的技能进行有效的掌握，从而对水平井的施工速度造成了一定的影响，同时还有可能对石油开采工程造成一定的隐患。其次，有的油井中的相关技术设备已经发生了老化以及陈旧等现象，没有比较好的性能，直接限制了相关技术人员在专业技术方面的提升。
3.2 没有好的工艺技术配套性
我国在十几年前就已经对水平井钻井技术进行了研究以及推广使用，不仅在其工艺设计方面进行了有效的优化，还提高了对井眼轨道的控制能力。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆虽然我国已经在这项技术方面取得了很大的成就，但是在一些配套的方面没有进行深入的研究，比如水平井安全钻井的速度等，同时，在水平井的采油以及作业与增产的措施方面没有进行很好的研究，妨碍了水平井在油田中的应用效果以及规模实施，最终妨碍了经济的发展。
四水平井钻井技术在石油开发中的解决措施
4.1 关于下套管
在进行下套管的工作时必须要综合考虑三个方面的因素：首先是能够进行下入得设备的最大重量是多少。其次是下入重量时产生的摩阻损失有多少。再次是过程中产生的机械损失有多少，这里的机械损失指的是重力损失，主要是由这几个方面引起的：井下的岩屑以及坍塌还有台阶与压差和卡钻等。这一因素也能影响下入套管的重量。因此，在进行下套管的工作时必须要采取各种措施尽量减少过程中的各种阻力。同时还能将顶部驱动系统运用到这一过程中来，这一系统能够使套管的上下活动、旋转以及下压和漂浮等技术，还有循环钻井液等操作变得简单，从而使下套管的工作顺利进行。
4.2 关于井壁的稳定
由于大井斜井段在钻井的过程中很长，暴露的地层层面大，容易产生井眼不稳定的现象。为了对地层进行平衡，必须要在钻井的过程中考虑到不同地层的特性，对比重进行合理的确定，避免井壁出现坍塌现象，另外还要将钻井液处理好，避免地层与钻井液两者之间产生化学作用。
4.3 关于剖面
在水平井的施工中需要注意对其剖面的设计工作。水平井的剖面有长半径、中半径以及短半径三种。我们采用的最佳的剖面设计是在中半径与长半径之间，实现这样的剖面，只要用最为常见的弯壳动力钻具就可以。这样使扭矩以及摩阻减小，降低了井下的风险。在设计的过程中还要注意两个方面：首先，要使用常规的螺杆以及无限的随钻跟踪。这样做的好处是能防止井下键槽的产生，也能防止对套管的磨损，还能使对轨迹的控制更加容易。其次，设计时要按照悬链线，这样能减小拉力、扭矩以及摩阻，从而保证了施工的安全。
五 水平井钻井技术在石油开发中进行应用的效果
一些油田具有独特的特点，如丰度比较低，油层薄，还有的石油属于稠油油藏或者是裂缝油藏还有低渗透油藏等，在开发中有一定的困难，水平井钻井技术对它们的开采有着比较好的效果，不仅能使单井的产量得到提高，还能使油田的采收率得到大大的提升。目前水平井钻井技术已经比较成熟，国内外的各种油气藏都在开发的过程中采用了这一技术。国外使用这一技术的钻井一年就超过了两千口，国内使用这项技术一年的钻井超过了两百口，石油的产量能够达到直井的4倍到8倍。水平井应用于不同的油藏开发，并取得了良好的效果。
六、结论
当今，随着对能源需求的日趋增加以及对环境保护意识的日益增强，如何高效、清洁、经济地开采地下能源已成为目前急需解决的问题。在此情况下，水平井钻进技术应运而生。它是起源于20 世纪80 年代并在石油、天然气开发中得到广泛应用的一项综合性技术。其目的主要是提高石油的产量，降低采油成本。并且随着MWD（随钻测量仪）、PDC（聚晶金刚石复合片钻头）和高效导向螺杆钻具的应用，水平井技术已日趋完善。
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论文作者:王鹏
论文发表刊物:《基层建设》2017年第28期
论文发表时间:2018/1/4
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