浅谈水平井钻井中提速技术对策

引言：水平井钻井提速技术是指通过优化钻井工艺、改进设备配置、应用先进技术等手段，在保证钻井质量和安全的前提下最大限度缩短钻井周期、提高钻进效率的综合性技术体系，但当前我国水平井钻井在复杂地质条件下仍面临钻进效率偏低、技术难度较大、成本控制困难等挑战，制约了油气资源的高效开发，深入研究水平井钻井提速技术对策对于推动钻井技术进步、提升钻井开发经济效益、增强企业市场竞争力具有重要的现实意义和应用价值，通过技术创新和管理优化的有机结合，能够有效解决钻井作业中的技术难题，希望为相关技术人员和管理决策者提供科学参考。

一、优化钻井方法

钻井水平井钻井过程中采用科学合理的钻井方法是实现提速目标的基础性措施，传统的钻井工艺在面对复杂地质条件和长水平段施工时往往显现出效率低下的弊端。现代化钻井作业需要根据具体地层特征选择适宜的钻头类型，PDC 钻头在软到中硬地层中表现出卓越的机械钻速，而牙轮钻头则更适用于硬地层钻进，钻井工程师必须结合岩石力学参数和钻井液性能来确定最优的钻井参数组合；旋转导向钻井技术的应用使得水平井轨迹控制更加精确，减少了因轨迹调整而造成的时间损失，同时该技术能够实现连续旋转钻进，避免了滑动钻进带来的摩阻增大和钻速下降问题[1]。钻井液体系的优化设计直接影响井眼清洁效果和钻头工作效率，高性能水基钻井液不仅具备良好的携砂能力，还能有效控制井壁稳定性，降低复杂情况发生概率，此外钻井参数的实时调整策略要求操作人员密切监控钻压、转速、排量等关键指标，通过数据分析及时识别钻井过程中的异常情况，避免因参数不当导致的钻具损坏和井下事故，从而确保钻井作业的连续性和高效性。

二、加强设备管理力度

钻井设备的可靠性和先进性程度直接决定了水平井钻井作业的整体效率水平，设备管理工作必须建立在预防性维护和状态监测的基础之上。顶驱系统作为钻井装备的核心动力部件，其运行状态直接影响钻井作业的连续性和安全性，设备管理人员需要建立完善的状态监测系统，实时跟踪顶驱的振动频谱、温度变化、电流负荷等关键参数，通过数据分析识别设备运行中的异常趋势，在故障发生前及时进行维护干预，避免突发性设备故障对钻井进度造成重大影响；钻井泵系统的维护管理更加复杂，由于其工作环境恶劣且负荷变化频繁，缸套、活塞、阀组等易损件的磨损程度需要通过定期检测和性能评估来确定更换时机，维护人员必须掌握泵效曲线分析方法，通过对比标准性能参数识别设备性能下降趋势，制定科学合理的维护计划，确保钻井泵始终处于最佳工作状态。

三、积极学习并借鉴先进提速技术

国际先进的钻井提速技术发展日新月异，钻井企业必须保持开放的学习态度，主动引进和消化吸收适合本地区地质条件的新技术新工艺。高频扭冲钻井技术在北美页岩气开发中表现出卓越的提速效果，该技术通过在钻柱中安装扭冲工具，产生高频率的扭转和轴向振动，有效提高钻头在硬地层中的破岩效率，减少钻头与岩石的粘滑现象，使得机械钻速较常规钻井提高 30% 以上，引进这一技术需要企业在设备采购、人员培训和现场试验等方面进行系统规划，通过与技术提供方建立长期合作关系，逐步掌握核心技术原理和操作要点；技术创新与本土化改进是消化吸收先进技术的必由之路，单纯的技术引进往往难以适应本地区的特殊地质条件和作业环境，必须结合实际情况进行技术改进和创新发展，针对国内复杂地质条件下的钻井技术难题，企业需要在引进先进技术的基础上开展针对性的技术攻关和试验研究，形成适合本地区特点的技术解决方案，例如在复杂断块油藏的水平井钻井中需要将国外的轨迹控制技术与国内的地质导向技术相结合，开发出更加精确的轨迹控制方法[2]。

四、针对性的开展设计工作

水平井钻井设计工作的精细化程度直接影响现场施工的顺利程度和最终的钻井效率，设计阶段必须充分考虑地质条件的复杂性和钻井作业的特殊要求。井身结构设计需要根据目标储层埋深、地层压力系统和井壁稳定性分析结果来确定合理的套管程序，表层套管的下深要考虑浅层气和地层坍塌风险，技术套管的设置位置应避开不稳定地层和高压地层，生产套管的规格选择要满足后续完井和采油工艺的要求；轨迹设计的优化需要综合考虑储层展布特征、邻井干扰和钻井难度等因素，造斜段的设计要控制好狗腿度，避免钻具疲劳和下套管困难，水平段的长度和方位要根据储层厚度和构造走向进行精确计算；钻井液设计方案必须针对不同井段的地层特点制定相应的性能要求，上部井段重点考虑井壁稳定和携砂能力，水平段则需要关注润滑性能和滤失控制，钻井液密度的设计要在保证井控安全的前提下尽可能降低，减少对储层的伤害；完井方式的选择也会反过来影响钻井设计，裸眼完井对井眼质量要求更高，需要在钻井过程中严格控制井径规则性和井壁稳定性，射孔完井则对套管固井质量提出更高要求。

结束语：

水平井钻井提速技术的发展是一个涉及多学科交叉融合的系统工程，需要在钻井工艺、设备管理、技术创新和工程设计等方面协同发力才能取得显著成效，通过对钻井方法的持续优化、设备管理水平的全面提升、先进技术的积极引进和钻井设计的精细化实施，能够构建起相对完善的提速技术体系，为钻井高效开发提供可靠的技术支撑，未来水平井钻井提速技术将朝着智能化、自动化、精细化的方向发展，人工智能技术在钻井参数优化和故障预测方面的应用将更加深入，设备的可靠性和自动化程度将显著提升，钻井工艺技术将更加成熟完善。

参考文献：

[1]姚秀彪.油田水平井钻井中提速技术对策研究[J].中文科技期刊数据库(全文版)自然科学,2020(1):235-235

[2]闫雨辰.油田水平井钻井中提速技术对策研究[J].中国科技投资,2021(22):150-150156.