石油钻井工程问题分析与射孔技术的应用浅析

2023-01-26

近年来, 随着我国石油产量的不断提高, 使得石油钻井工程随之增多, 钻井施工质量的优劣直接关系到石油开采效率。通过对大量的石油钻井工程进行分析后发现, 在钻井施工中, 常常会出现一些问题, 如固井质量差、卡钻等等, 这在一定程度上影响了钻井施工的有序进行。为此, 必须采取合理可行的技术措施解决这些问题, 以此来确保钻井质量。本文就石油钻井工程问题分析与射孔技术的应用进行探析。

1 石油钻井中的射孔技术简介

射孔技术是石油钻井中的一项新工艺, 具体是指将射孔装置以专用设备输送至井下预定深度, 对准目的层引爆射孔器, 将套管及水泥层穿透, 以此来形成目的层至套管内的连通孔道。这是目前国内外石油钻井工程中最为常用的完井方法之一。

(1) 点源射孔该技术是指对水力压裂的层段底部进行小层段射孔, 该技术能够解决常规射孔和压裂增产方法下产量不增加的问题。同时, 与传统全产层射孔相比, 电源射孔技术平均节约55% 的支撑剂, 能够大幅度降低支撑剂、射孔、压裂液的费用。对于新井而言, 该技术也可增加初始产量和长期产能。

(2) 连续油管射孔该技术可在不起管柱、不压井的前提下进行作业, 能够有效保护油层、减少对油层的损害, 有助于提高作业效益。连续油管射孔已经被应用到钻井、采油工业的各个领域, 如固井、井控、钻井、测试、完井等施工中。在石油工业技术发达的西方国家中, 连续油管作业技术已经发展成为一项非常成熟的技术, 在射孔完井上主要用于水平井和斜井。

(3) 超正压射孔该技术是射孔完井技术的新发展, 属于一项新型技术。该技术主要使用酸压烈液及其它保护液射孔, 同时给地层施加超过地层破裂压力的压力。这种射孔技术可有效避免泥浆压井状况下射孔所造成的地层污染, 利用裂缝的延伸与压裂酸化联作, 与加砂压作, 能够解决出砂、解堵、造缝等问题, 提高完井质量。超正压射孔技术主要采用氮气加压、氮气和液注混合加压以及纯液注加压的方式, 既可适用于常规井, 也可适用于含硫化氢的井。该技术的适用条件如图1所示。

2 射孔技术在解决石油钻井施工问题中的应用

在石油钻井施工中, 常常遇到固井质量差、立压与套压连通不到位、卡钻等问题, 这不但在一定程度上影响了钻井施工的正常进行, 而且还不利于钻井质量的提升。虽然采用常规的方法也能解决上述问题, 但从工程实践上看, 效果却并不理想。而射孔技术的出现, 可以有效解决以上问题。

2.1 射孔技术在解决固井质量问题中的应用

在井深结构设计较为特殊或是地层岩性软硬交错的条件下, 很容易造成环空间隙过大的情况, 这样一来在循环的过程中便可能会出现漏失现象, 从而导致水泥浆驱替钻井液困难, 由此会对固井质量造成影响。因固井质量无法达到设计要求, 所以需要进行二次固井, 此时可按照施工井的实际情况, 采用电缆或是钻杆的输送方式, 将射孔器输送至目的层, 以此来射开套管。

2.2 射孔技术在解决立压与套压不连通问题中的应用

石油钻井过程中, 受泥浆质量等因素的影响, 容易引起立压与套压不连通的问题, 若此时遇到复杂层位, 极有可能导致井漏、井喷等工程问题。针对这一情况, 可在钻具内使用开孔弹射将钻具射开, 以人为的方式使立压与套压形成连通通道, 由此便可解决连通不到位的问题, 这样能够防止井漏、井喷等事故的发生。

2.3 射孔技术在解决卡钻问题中的应用

卡钻是石油钻井中最为常见的问题之一, 解决卡钻的常规做法是注入解卡剂或采用震击的方法进行解卡。实践证明, 这些方法只能解决轻微的卡钻, 若是卡钻较为复杂时, 则解决起来比较困难, 并且耗时较长。而通过工程射孔技术来解决卡钻问题, 不但速度快, 而且效果好。常用的技术包括测卡、切割、爆破松动等技术。

3 结语

综上所述, 石油钻井施工是一项技术要求较高的工作, 因钻井工程本身的特殊性, 使得钻井施工中不可避免地存在诸多问题和隐患, 一旦出现问题, 轻则影响钻井施工的有序进行, 严重时会导致钻井质量下降, 从而影响石油开采。通过本文的研究可知, 通过射孔技术能够有效解决固井质量差、卡钻等问题, 这对于提高钻井质量具有非常重要的现实意义。

摘要：文章首先对石油钻井中的射孔技术进行概括性介绍, 并在此基础上对射孔技术在解决石油钻井施工问题中的应用进行论述。期望通过本文的研究能够对提高石油钻井工程的整体质量有所帮助。

关键词：石油钻井,施工问题,射孔技术