試析水平井井眼軌跡控制的關(guān)鍵技術(shù)

霍小波 邱軍亭

（中石化華北石油工程有限公司五普鉆井分公司 河南南陽 453700）

試析水平井井眼軌跡控制的關(guān)鍵技術(shù)

霍小波 邱軍亭

（中石化華北石油工程有限公司五普鉆井分公司 河南南陽 453700）

在鉆井的過程中，除了最原始的技術(shù)，最常見到的就是水平井井眼的軌道控制技術(shù)了。這種方法能夠快速的解決在鉆井時所出現(xiàn)的問題。在接下來的文章里，我們通過這些分析，能夠更多的了解這種技術(shù)，走進(jìn)這種技術(shù)。也把這種技術(shù)和其他的鉆井技術(shù)進(jìn)行比較，找出這種技術(shù)好處的可取部分。最后對水平井井眼軌跡控制中著陸控制技術(shù)以及水平控制技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)展開細(xì)致而具體的研究。

水平井；井眼軌跡；控制技術(shù)；研究

水平井是定向井的一種，所以在一定程度上還是和一般的定向井有相似之處的。但是在技術(shù)特征上也有不同的差別：①中靶的要求很高；②擺放工具面角困難；③控制難度大。在鉆井工程工作中，比較常運用到的鉆井技術(shù)，水平井井眼軌跡控制技術(shù)對于整個鉆井工程都有很大的幫助，通過對水平井井眼軌跡控制技術(shù)的研究和分析，更加有利于這種技術(shù)的發(fā)展，更有利于鉆井工作的開展和實施。在水平井井眼軌跡控制技術(shù)出現(xiàn)在鉆井技術(shù)中之后，整個鉆井技術(shù)發(fā)展的將會更加完善，利用好這一技術(shù)，對中國未來的發(fā)展也具有一定的意義。

1 水平井井眼軌跡控制技術(shù)的特征分析

在整個技術(shù)中，最重要的就是分析它的特點，發(fā)現(xiàn)它獨有的技術(shù)特點，再和其他的定向井的技術(shù)進(jìn)行比較，便能更加清晰的看出它們之間的不同，從而通過這種比較，可以輕而易舉的找出其中的影響因素。最重要的就是在研究中能夠確定研究的目標(biāo)，這樣能夠事半功倍。對于一種技術(shù)來說，最主要的就是它不同于其他技術(shù)的特點，既然這種鉆井技術(shù)被廣泛應(yīng)用，離不開的便是它的特點，正因為有獨特的特點存在，才能不同于別的技術(shù)。下面就對水平井井眼軌跡控制技術(shù)的特征進(jìn)行分析，包括以下三個方面：

1.1 中靶

在水平井的目的層中，大多數(shù)的橫截面都是矩形或者圓形，這是在最初設(shè)計的時候設(shè)計的軌跡，是一種柱狀靶。在普遍的定向井中，水平井井眼軌跡控制可以更加快速和有效的完成鉆井工作，是一種新穎技術(shù)。在實際的鉆井程序中，首先要根據(jù)事先設(shè)計好的中靶點進(jìn)行鉆井，而中靶區(qū)是個柱狀體，大大增加了鉆井的難度，要掌握好并不是那么容易。在實際的鉆井過程中，就是要保證入靶點的方位角、井斜角、垂深以及位移等等都在設(shè)計的要求范圍之內(nèi)，即矢量中靶。在有一定的力的作用下還要把握好力的方向。

1.2 增斜井段

在實際的鉆井操作中，還是會發(fā)生不按設(shè)計好的軌跡鉆井的情況，在實際的鉆井過程中出現(xiàn)問題，最常出現(xiàn)的就是沒有中靶。這樣問題的出現(xiàn)，就要想辦法去挽救，那么就應(yīng)該保證軌跡點位置的精確，還有就是增斜井段。在實際的操作中，增斜井段是發(fā)生這些問題后解決辦法中較為有效的方法之一，根據(jù)增斜井段，有利于鉆井工作的高效完成。

1.3 井身剖面

可以把水平井的井身剖面分成不一樣的類型，最主要的有以下幾個：增斜剖面、單圓弧、多段增斜剖面還有整段剖面等。在這些類型中，它們的運用之處都大有不同，對軌跡的控制也有很大的作用，對軌跡的控制也是多樣的，有些控制軌跡向圓形發(fā)展，總之就是樣式各異，各有各的用處。

在鉆井技術(shù)的分析中，通過對這些特點的研究，我們也發(fā)現(xiàn)了這種技術(shù)的可實施性，并且能夠更好的運用在實際的生活中去，這對這種技術(shù)就是一種肯定。

2 水平井井眼軌跡控制技術(shù)

2.1 水平井井眼軌跡控制技術(shù)的總體思路

在實際的操作中，水平井井眼軌跡控制技術(shù)還是存在著一定的問題，但是這些問題都有比較合理的解決方法，以下有三個方面需要重點注意和落實：①中靶的難度系數(shù)很大，因為水平井中最多的就是軸呈柱形的靶，在實際操作中，會出現(xiàn)不能精準(zhǔn)的中靶，這時就需要對矢量進(jìn)行精準(zhǔn)的計算，才能從根本上解決這樣的問題。②在實際的操作中假如出現(xiàn)了設(shè)計好的軌道沒有按照設(shè)計好的軌道進(jìn)行，出現(xiàn)偏差的時候，通過增加斜井段的辦法就能快速的進(jìn)行解決，可以使軌跡再次回到當(dāng)初設(shè)計好的軌跡上。③要注意水平井的井身剖面，因為水平井的井眼軌跡是根據(jù)井身剖面的中、長半徑來決定的，所以在實際的操作中，要注意這一特點。只有發(fā)現(xiàn)問題，解決了問題才能讓整個技術(shù)起到一定的發(fā)展作用。

2.2 優(yōu)化剖面設(shè)計

在鉆井的實際操作中，工作人員除了要注意之前提到的問題之外，還要能夠提升自己的能力，還有去提升和優(yōu)化水平井的優(yōu)化剖面設(shè)計，主要原因是通過優(yōu)化剖面設(shè)計，起到簡化整個鉆井過程的時間，還有通過對井眼軌跡控制，來提升鉆井的速度。通常，井身的剖面類型包括“直-增-微增-增-平”“直-增-穩(wěn)-增-平”。在這樣的順序中對于第一種的運用是比較多的，可以把第一種方法當(dāng)做重點，第二種為輔。關(guān)于水平井井身剖面對井眼軌跡控制可歸納為以下幾點：①水平井的井身剖面曲線所顯示的特征對軌跡控制的影響；②在切線調(diào)整段的井身剖面具有兩個方面的特征；③在利用分段造斜剖面時要注意克服其表現(xiàn)出的復(fù)雜性；④要利用擁有的先進(jìn)技術(shù)，做好井段要求的調(diào)整工作。

通過優(yōu)化的工作，能夠提高這種技術(shù)的可實施性，讓更多的工作人員更多的去運用這種技術(shù)，這樣也有利于這項技術(shù)的發(fā)展，完善這項技術(shù)也是至關(guān)重要的，雖然提升的程度不是特別的大，但是只要存在著提升，就是一種進(jìn)步。

2.3 綜合鉆具應(yīng)用

在實際的鉆井工作中，鉆井的鉆具也是十分重要的，在特定的環(huán)節(jié)也需要采用不同的鉆具，才能更好的完成鉆井工作。對于組合模式的鉆具，一般會用在定向側(cè)鉆這一主要的環(huán)節(jié)用到。就是各種各樣的鉆具，結(jié)合在一起，一般在這個環(huán)節(jié)多數(shù)會用到彎接頭、直螺桿這樣的鉆具組合或者是單彎和雙彎螺桿的鉆具組合。在實際的定向側(cè)鉆環(huán)節(jié)中，還應(yīng)該根據(jù)具體的情況進(jìn)行使用鉆具，這樣最后的鉆井工作才能完成的更加高效。

在鉆具上進(jìn)行嚴(yán)格的創(chuàng)新，能夠更好的發(fā)展這種技術(shù)，能更好的完善對鉆井開展的工作。因為在實際的操作中，鉆具是最常用的工具，只有鉆具用的好，鉆出的井才能更加好，也能更加符合標(biāo)準(zhǔn)。

2.4 著陸控制

所謂“著陸控制”，即控制由靶窗增斜井段到井段末端的全過程。著陸控制以動態(tài)監(jiān)控為技術(shù)手段；以矢量進(jìn)靶為結(jié)果，以增斜鉆進(jìn)為主要特征，以側(cè)鉆為關(guān)鍵。

通過這種技術(shù)也能更好的完成鉆井工作。只有去完善各項任務(wù)，才能整體上完成整個工程，畢竟在實際的操作中，鉆井的工作離不開各種技術(shù)的支持，只有去提升各項技術(shù)，才能把鉆井這項工作做好。

2.5 水平控制

所謂“水平控制”，即控制著陸進(jìn)靶之后的過程，也就是在給定的靶體內(nèi)鉆出全段水平井的過程。在水平井的鉆井過程中，找準(zhǔn)靶心，進(jìn)行鉆井后，把握好垂向的水平，應(yīng)該是一條直線到底，這是水平井的特點，在這樣的條件下，水平控制的中心就是動態(tài)監(jiān)控技術(shù)了。在鉆井過程中要根據(jù)實際情況，避免脫靶的情況。動態(tài)監(jiān)控的技術(shù)，存在于水平井的鉆進(jìn)過程中，也能夠加強(qiáng)整個鉆井過程的完成度，在水平井鉆井的過程中也有主要的意義。

通過對鉆井技術(shù)的研究，我們了解了多方面的知識，發(fā)現(xiàn)問題和解決問題很重要。在鉆井過程中，其實最重要的就是根據(jù)實際情況去解決問題，作為現(xiàn)在完善的比較好的技術(shù)，水平井井眼軌跡控制技術(shù)，大大更加了鉆井技術(shù)的完成性和執(zhí)行性，這種技術(shù)應(yīng)用廣泛的原因大概也就是在實際的操作中，各方面問題的解決方法都很完美。在以后的鉆井工作中，工作人員也能找到關(guān)注的重點，就不會盲目的進(jìn)行鉆井工作了。

3 結(jié)束語

通過對水平井井眼軌跡控制技術(shù)的理解和探討研究，我們也對這種鉆井技術(shù)更加的理解和支持，也通過這種鉆井技術(shù)對其他的鉆井技術(shù)有一個表面上的了解，在鉆井技術(shù)上，水平井井眼軌跡控制技術(shù)是“里程碑”似的存在于鉆井技術(shù)中，應(yīng)用的次數(shù)也比較多，對中國的鉆井技術(shù)的發(fā)展起到了一個更加實際的作用，正因為有了這種技術(shù)，鉆井這項工作才能開展的這么好。

[1]張彥瑞.水平井井眼軌跡自控控制技術(shù)研究[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2012，01：82.

[2]牛洪波，陳建隆，隋小兵.淺層大位移水平井鉆井關(guān)鍵技術(shù)分析[J].天然氣工業(yè)，2012，02：71～74+119.

[3]韓來聚，牛洪波，竇玉玲.勝利低滲油田長水平段水平井鉆井關(guān)鍵技術(shù)[J].石油鉆探技術(shù)，2012，03：7～12.

TE243

A

1004-7344（2016）11-0160-02

2016-4-3

霍小波（1983-），男，助理工程師，本科，主要從事石油鉆井、水平井施工、定向井、無線隨鉆儀器類工作。

邱軍亭（1975-），男，助理工程師，本科，主要從事石油鉆井、水平井施工、定向井、無線隨鉆儀器類工作。