浅谈对小井眼钻井技术

摘 要：小井眼钻井技术应用领域比较广阔，随着钻井技术设备及工具的出现，当前，小井眼技术不仅可用于浅井，直井，也可用于中深井和深井，定向井和水平井，多分支井；不仅可用于探井也可用于开发井；不仅用于打新井，也用于老井加深和开窗侧钻。在过去的几十年里，国外对小井眼钻井技术进行了大量的研究，取得了很多成果，形成了相对完善的理念。这些成果非常值得我们去借鉴。下面将从国外的一些技术入手向大家介绍小井眼钻井的发展。

关键词：小井眼钻井 技术 发展 国内外

一、小井眼钻井技术发展概况

小井眼钻井是于始于上世纪40年代，50年代美国的Carter公司在犹他州，阿肯色州，路易丝安那州等地钻了108口小井眼井，得出的结论是钻小井眼井在经济上是合算的。电子学的进步为小井眼技术的发展奠定了基础。采用小型传感器就不必利用常规直径的油井来获得地下信息，从而可大大降低成本。迄今为止，小井眼钻井活动遍及世界许多国家，9O年代，世界钻小井眼井的数量呈不断增长趋势。由于小井眼钻井的自身优势，在世界范围内正蓬勃发展，小井眼正在部分的取代常规井眼，给石油工业带来显著的技术经济效益。

二、小井眼技术发展的原因

首先是经济因素。发展和应用小井眼技术的主要目的是降低钻井成本。据几家石油公司小规模实验统计，与常规井相比小井眼可节省钻井费用25～50%。在个别边远地区甚至使钻井费用降低75%。特别是80年代中期油价下跌，迫使各石油公司用更廉价的勘探方法，小井眼便是其主要途径。

此外是技术进步。进入80年代，小井眼钻井装备（小井眼钻机、连续软管钻机）、工具（小尺寸防喷器、井口、钻头、井下动力钻具等）和整套小井眼钻井技术（小井眼水力学、井控技术、固井完井等）均取得重大发展，使安全经济地进行小井眼钻井成为可能。

小井眼技术发展还是勘探开发的需要。在边远地区，地面条件恶劣，运输困难的地区，勘探工作风险大，地震工作在短时间内不能获得精确的地下资料，在这些地区打一些小井眼连续取芯的探井，可及早搞清地下情况，及早作出决策，减小勘探。

环境保护的压力小小井眼钻机占地面积小，小井眼比常规井眼井径缩小一半，钻井液用量及岩屑量减少75%，施工机具用量大幅度下降，对环保有利。国内外对环境保护问题越来越重视，钻井作业带来的大量钻井液、废油、水泥浆、钻屑，各种废料的处理和排放、空气污染和噪声污染等问题一直使钻井承包商感到头疼。小井眼钻井使这些问题得到 了较好的解决。

三、国内外小井眼钻井设备的发展现状

1.国外小井眼钻井设备的发展现状

钻头：常规小尺寸牙轮钻头不能适应小井眼高转数，因为转速高，轴承磨损快，钻头进尺小，效率非常低。因此，国外在70年代已研制开的钻头都能适应高转速、全面钻进、连续取芯和与泥浆马达配合使用，且寿命都比常规牙轮钻头高4倍以上。

钻柱：国外小井眼钻井一般用88.9mm钻杆。而对于用120.7mm或更小尺寸钻头钻井时，则用 73.25mm或60.325mm钻杆。对于较小尺寸的钻杆，由于其抗拉、抗扭强度的限制，使得小井眼钻进过程中钻头加压和扭矩能力降低。因此，国外研制了几种规格的或成系列的钻头加压器、振击器、钻杆工具接头、可变径扶正器等井下钻井工具。

井下取芯工具：Amoco公司已研究出一种地层高速钻井系统，即在小井眼钻井中采用连续取芯技术，同时也研制开发了一种钢丝绳连续取芯筒，即将岩芯筒做成双筒式，钻进过程中岩芯进入内筒，然后用钢丝绳通过钻柱将内筒打捞提出，再下入1个新的内筒与取芯外筒连接好，继续取芯。

2.国内小井眼钻井设备现状

国内各油田及钻井公司钻小井眼设备多数为小型常规钻机、地质勘探钻机、修井机，有些油田甚至还用到中型钻机，形成“大马拉小车”的现象。近几年来国内钻小井眼井所用钻机大概有以下几种主要类型：吉林油田使用F100型钻机及ZJ15D 型钻机钻1500m深的井；四川油田在川西地区用XY5G型矿业钻机和TSJ6/660型水井钻机分别钻1000m以下和1500m小井眼井；胜利油田钻1500m以下浅层气井也曾使用了大庆130Ⅱ钻机和ZJ45型钻机；大庆油田近几年来小眼井钻得较多，占国内80% 以上，主要使用进口的1500m 车装钻机钻小井眼井；而长庆油田钻小井眼井主要用XJ-450、350、250及T50B几种车装修井机。

从各油田钻小眼井的情况看，由于钻机选择不合理，或钻机不配套（如修井机没有泥浆循环系统），钻井、测井工具不配套，以及小井眼井控设备不配套等原因，在钻井过程中，遇到的各种事故不能及时处理，设备待机时间太长，使得钻井设备费用抵消了小井眼工艺过程中其他项目节省的费用，实际上有些小井眼费用已超过了常规钻井费用。

四、侧钻井技术的应用风险评价

套管井侧钻是利用了套损点（井段）以上的套管井眼和原地面采油工艺流程而重新钻距离套损井段有投资少，见效快、井眼寿命与新井寿命相当等特点。因此，它能解决油田老区块上具有开发价值的事故井、变形井和加深井，而靠常规修井技术不能恢复其产能的问题。

单井评价的因素包括三个方面：一是开发价值评价主要根据侧钻井所属区块单井开发的静动态信息资料，建立其剩余油藏分布的大型数据模拟计算分析模型，弄清楚原始储量分布及其在目前开采状况下剩余油藏的分布及生产分析；二是侧钻井井眼寿命预测评价主要根据单井井眼应力场分布，套管承受挤毁能力计算分析，确定井眼的寿命是否与剩余油开采周期相匹配；三是侧钻井风险和难度评价主要根据断块油气藏的特性，尽可能使侧钻井井眼轨迹避开经过客观存在而不可抗拒的漏失断层和易缩径，卡钻的盐膏层，判定中靶的难易程度。其最终目的是将投资和施工风险降低到最低限度。

五、结语

小井眼的应用范围广泛，其中小井眼水平井、现有井侧钻和加深是小井眼的三个重要的应用领域。连续取心探井结合小量地震勘探有助于减少勘探风险，降低勘探费用，缩短勘探周期，提高勘探准确性。小井眼特别适用于边远地区、运输困难及地面条件恶劣的地区，以及环境敏感地区。小井眼钻井是低油价下降低勘探开发费用的一种有效途径。小井眼钻井能节省套管、水泥、泥浆等材料的消耗量，减少泥浆和钻屑的处理量。

参考文献

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