定向井鉆井速度的影響因素及提高方法

王干

摘要：作為石油勘探開發(fā)領(lǐng)域最先進的鉆井技術(shù)之一，定向井是指利用特殊的井下鉆井工具、測量儀器和工藝技術(shù)對井眼鉆探軌跡進行有效控制，使鉆頭能夠沿著特定的設(shè)計方向鉆達地下預(yù)定目標的油田鉆井工藝技術(shù)，使受到自然條件限制的油氣田得到有效開采利用。近年來，隨著石油鉆井技術(shù)的不斷進步和科技創(chuàng)新，定向井的鉆井施工技術(shù)得到了不斷地完善和提高，對促進油田的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)發(fā)揮了積極地作用。但是由于受到地面和地下多種綜合因素的影響，定向井的鉆井速度會受到不同程度的影響，而在油田發(fā)展的中后期，定向井的鉆井比例會不斷增多。為此，本文就影響定向井鉆井速度的因素進行分析并提出相應(yīng)的對策措施，以供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：定向井;鉆井速度;影響;提高方法

1 引言

定向井是當(dāng)前石油勘探開發(fā)領(lǐng)域最先進的鉆井技術(shù)之一，所謂定向井，是指利用特殊的鉆井工具，測量儀器和鉆井工藝技術(shù)對鉆井過程中的井眼軌跡進行有效控制，使鉆頭能夠沿著特定的設(shè)計軌跡鉆達地下特定目標的油田鉆井工藝技術(shù)，使受到各種條件限制的油氣資源得到有效開采和利用。對定向井鉆井速度的影響因素及改進方法進行研究，對于提高油田的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)和促進油田的可持續(xù)發(fā)展，具有重要意義。

2 影響定向井鉆井速度的因素分析

2.1 設(shè)計因素影響

鉆井速度的設(shè)定是油田鉆井工程設(shè)計的重要因素之一，對于鉆井效率和鉆井施工質(zhì)量的提升具有極其重要的意義。對于鉆井速度，是由工程技術(shù)人員依據(jù)地質(zhì)條件結(jié)合現(xiàn)場施工技術(shù)進行綜合設(shè)定，專業(yè)技術(shù)知識和專業(yè)技術(shù)水平要求都非常高，并且要求設(shè)計人員必須具有豐富的施工經(jīng)驗。但是目前在實際工作中，設(shè)計人員缺乏相應(yīng)的專業(yè)技術(shù)知識和實踐經(jīng)驗、對鉆井井眼軌跡的區(qū)域地質(zhì)環(huán)境缺乏了解的現(xiàn)象較為普遍，因此對定向井鉆井速度的設(shè)計滿足不了施工要求。當(dāng)前，定向井鉆井速度設(shè)計中，三維設(shè)計技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，但是在復(fù)雜的區(qū)域地質(zhì)環(huán)境條件下，在躲避障礙物方面還存在較多問題，對井眼曲率的校核精確率以及最大曲率的精確度不高，對于井身鉆井速度接點順序以及曲率方面的計算與校核的精確不達不到相應(yīng)標準，對鉆井速度和鉆井精確度都造成了不同程度的影響。

2.2 施工因素影響

影響定向井鉆井速度的施工因素主要包括：

第一，泵壓和排量不足的影響。由于回水閥門的泵壓及排量不足，在鉆進表皮施工過程中會發(fā)生鉆頭打滑現(xiàn)象，嚴重時可能會造成井漏，不僅會增加鉆井成本影響鉆井速度，同時可能對鉆井施工造成不可估量的損失。

第二，井段調(diào)整的影響。定向井是由垂直段+造斜段（穩(wěn)斜段+降斜段+下部垂直段）等井段構(gòu)成，在垂直段鉆井施工中，為了減少碰井問題的發(fā)生，要對井距方位進行及時和必要調(diào)正。但在實際鉆井施工過程中，井距方位的調(diào)整不夠合理，增加了碰井幾率的發(fā)生。同時，對于垂直井段中的井斜提高不到位或缺乏足夠的重視，會對后續(xù)鉆井施工中的造斜段施工速度造成較大的影響，甚至在施工存在安全風(fēng)險隱患。

第三，機械影響因素。造斜段鉆井施工中，由于機械鉆效存在阻力不合理的影響，會造成鉆井速度面臨偏離的現(xiàn)象，尤其是地層的傾向變動所帶來的影響，加大了井斜増降的難度，使鉆井方位的穩(wěn)定性較差。鉆井方位的不穩(wěn)定不僅降低了鉆井速度，也增加了鉆井的安全風(fēng)險因素。

第四，施工人員的配合因素。石油鉆井施工過程中需要各崗位和各環(huán)節(jié)緊密配合并高度匹配，但是在實踐中的相互配合及匹配度存在一定差距，因此印象了施工進度。

3 提高定向井鉆井速度的方法

3.1 強化設(shè)計，優(yōu)化鉆井速度

在保證鉆井質(zhì)量的前提下提高鉆井速度，既可以降低鉆井成本，又可以經(jīng)濟效益。為了實現(xiàn)提升鉆井速度的目的，在鉆井速度的設(shè)計中，要加強對施工現(xiàn)場的地質(zhì)勘查，對施工中的各種影響因素進行充分評估，對鉆井速度管理系統(tǒng)進行優(yōu)化，按照鉆井機械的技術(shù)參數(shù)，采取具有針對性的目標函數(shù)，并運用專業(yè)技術(shù)軟件從鉆井技術(shù)、鉆井方法結(jié)合鉆機以及地質(zhì)條件，對定向井的鉆井速度進行科學(xué)設(shè)計和優(yōu)化管理。在定向井鉆井速度設(shè)計過程中，設(shè)計人員必須時刻注重自身專業(yè)技術(shù)水平的有效提升，加強三維設(shè)計技術(shù)的學(xué)習(xí)、研究、創(chuàng)新和有效應(yīng)用，加強對復(fù)雜地質(zhì)區(qū)塊進行科學(xué)分析和地質(zhì)構(gòu)造進行研究，對可能出現(xiàn)的復(fù)雜問題和技術(shù)難點進行分析判斷，對鉆井過程中的各種技術(shù)參數(shù)進行精確計算并作出準確判斷，注重從多元化方式方法及多種技術(shù)角度對各種不利因素進行分析，使定向井的鉆井速度設(shè)計得到不斷優(yōu)化。

3.2 強化施工作業(yè)，優(yōu)化鉆井方法

針對鉆井施工作業(yè)給定向井鉆井速度所帶來的影響，在鉆井施工中要加強各崗位施工作業(yè)人員的有效協(xié)作與密切配合，對鉆井施工方案進行不斷優(yōu)化和完善，對鉆井施工技術(shù)和方法進行研究，加強復(fù)合鉆井技術(shù)的應(yīng)用，注重對定向井的垂直井段與定向井段銜接部位的鉆井施工質(zhì)量的控制，促進該井段鉆井質(zhì)量的有效提高和鉆井速度的提升，為鉆井速度和鉆井方法的持續(xù)優(yōu)化奠定基礎(chǔ)。在鉆井實踐中，采用復(fù)合鉆井技術(shù)不僅會增大鉆井成本，也增加了鉆井的技術(shù)難度，因此應(yīng)注重對鉆井技術(shù)的研究，對鉆井方法進行創(chuàng)新和優(yōu)化，嚴格按照設(shè)計的鉆井速度進行鉆井作業(yè)，在保證鉆井質(zhì)量并完全達到設(shè)計技術(shù)要求的基礎(chǔ)上，通過對鉆井施工方案和崗位配置的優(yōu)化，提高鉆井的速度和鉆機的有效利用率，在提高鉆井性能和鉆井工作效率的基礎(chǔ)上降低鉆井成本，提高鉆井質(zhì)量和效益。

4 結(jié)束語

定向井鉆井速度的設(shè)計與實現(xiàn)是極其復(fù)雜的，受到多種因素的制約和影響，但其中最重要的是設(shè)計技術(shù)、地質(zhì)條件和施工方法。提高定向井的鉆井速度是保證鉆井質(zhì)量、鉆井安全和鉆井效率的重要措施，因此要加強對提高鉆井速度的影響因素進行系統(tǒng)性分析，組織科研力量進行必要的技術(shù)攻關(guān)。在鉆井實踐中，通過對鉆井施工人員的崗位配合、鉆井施工方法、鉆井施工技術(shù)進行不斷的優(yōu)化和創(chuàng)新，促進鉆井速度的有效提高，提高鉆井效率，降低鉆井成本，促進油田鉆井工作的可持續(xù)發(fā)展。

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