旋轉導向鉆井技術實施內容分析

楊光偉

摘 要：以旋轉導向鉆井技術為研究背景，在分析該技術應用特點以及使用機理的同時，對該技術在實踐中的應用要點進行總結分析，希望分析后，可以給該領域的研究者提供一些幫助，從而促進油天開采能夠持續進行。

關鍵詞：旋轉導向;鉆井技術;實施內容;分析

前言

隨著我國經濟的日益發展，我國能源的開發與利用成為當務之急。當今社會對油氣田進行勘探開發，這就需要在鉆井井眼軌道的控制技術進行提升。為提高鉆井技術，也為了能夠加大石油的產量，我國技術部門研究了旋轉導向鉆井技術，在通過這么多年的不斷優化和發展后，現在的選裝導向鉆井技術能夠克服井眼軌道的艱難條件。

1 旋轉導向鉆井技術的分析

1.1 技術特點分析

簡化裝置，提高控制效果。旋轉導向鉆井技術屬于井下鉆具，旋轉導向鉆井的組合性需要進行調整，由于井下鉆具不需要馬達就能夠長時間旋轉，利用地下自然傾斜就能夠與地層結合。在旋轉組合完成后，需要對整個軌道和工作現場進行綜合考慮，由于旋轉導向鉆井工具在地下工作，不能對機器進行實時監控，所以工作時間不宜過長，在旋轉導向鉆井工具上到地面時需要對工具進行及時調整，在地面上需要進行開泵、往復式開泵與加壓，以及實現鉆具加壓組合等操作來對鉆具進行維護和調整，保證鉆具在工作過程中具有最好的工作狀態。

解決技術問題，保證鉆壓在控制范圍內。由于在旋轉導向鉆井技術過程中，不需要對鉆井工具上加入馬達的使用，所以需要定時將鉆具拿到地面上進行一系列操作來維護鉆具的工作狀態。在地下工作的鉆具需要根據聯塑轉動的鉆具提供的側向力及逆行旋轉，在鉆柱形變問題上具有一定的技術性困難，要想對形變程度進行控制就要對井眼的扭曲程度進行矯正。

1.2 技術原理分析

旋轉導向鉆井技術的使用相對于一般地質導向鉆井技術而言，不僅更能保證其使用過程中的安全性，更能在一定程度上提高經濟效益。旋轉導向鉆井技術的技術原理在于在地下工作時鉆具會偏離軸心，形成軸線偏心的現象。進而利用側向力向鉆頭加壓，利用壓力使鉆具旋轉。由于鉆具在不受外力作用下是直線行駛的，在軸線偏離的作用下鉆頭在某個位置發生偏移，保證轉頭行駛路線。其偏移的主要作用力是側向力，如果側向力問題解決了就可以將對地下路線進行全方位控制。

2 旋轉導向鉆井技術的應用

2.1緊密結合鉆井工程的需要對旋轉導向鉆井方案進行優化

首先需要對施工現場進行實地勘察，只有在掌握現場情況的前提下才能進一步對方案進行優化。調查現場需要以MWD為參考數據為前提，對環空壓力、鉆井鉆壓、扭矩等數據進行仔細測量，要求不能超過標準。在得到精準數據后要對數據進行傳輸。在對可控偏心穩定器方面必須仔細進行控制，偏心穩定器是整個旋轉導向鉆井技術的核心。并通過鉆井液壓來控制穩定器的伸縮，更好的控制井斜，保證軌道位置不偏移。

其次是要注重旋轉導向鉆具的升級。除了常見鉆具所包含的偏心穩定性的總成與船東部分，其中總成又分為了翼肋總成與定位總成。并在施工前對鉆具進行試驗，保證鉆具能夠達到理性效果。在試驗時需要對伸出時的翼肋的穩定性進行檢驗，并對鉆井試驗工作加強，保證得出的數據真實可靠。

2.2 旋轉導向鉆井技術的應用要點分析

首先在鉆頭的選擇上必須要做到符合質量，并且需要考慮實行方案的可行性，并根據BIM的技術性對其可行性進行評估。這樣不僅能夠給以方案進行合理評估，如果出現問題更能提供其修改方向。也可以利用BIM的技術性，對鉆井參數進行測評，在不合理的地方進行修改，并對鉆井液的質量進行檢測，只有部份的完善才能保證整個鉆井過程按計劃進行。

其次是要對旋轉導向鉆井技術的技術質量進行控制，鉆井技術質量離不開各個參數的測量，底層參數和工程參數的測量能夠確定在井眼軌跡的信號接受和阻斷作用。偏心穩定器是旋轉導向鉆井技術的核心，穩定器的結構是否完整，決定了整個鉆井的質量問題。如果穩定器方案合理，對鉆井的效率和技術具有很大程度的提升。

3 旋轉導向技術的具體應用

在某油田選取了三口井來進行推靠式特殊工藝井旋轉導向系統的應用。在進行應用時，要在距離鉆頭0.4m位置上放置井斜傳感器，在距離鉆頭4m位置上放置伽馬儀，確保井下實際情況的傳輸，避免出現“零長”問題。①將旋轉導向鉆井鉆具放入第一口井的986m深處，并保證井斜控制在 0.2°～0.3°之間，方便控制上層地面井斜。②將旋轉導向鉆井鉆具放入第二口井的1324m深處，共記下入四次，保證每次下入的鉆具組合和鉆井數據相同。③在鉆井工具鉆速達到23.13m/h時進入第三口井，此時的鉆速已經超過常規鉆速的90%。在此次應用實際過程中在保證井斜不超過0.3°時垂直模式的旋轉導向鉆井鉆具鉆出超過1000m深的距離，而在垂直模式中旋轉導向鉆井鉆具也鉆出超過1000m深的距離，但井斜達到了 0.4°。雖然相對垂直模式井斜改變了0.1°，但是在一定程度上已經對防斜軌跡和穩斜軌跡做到了很大程度的控制。推靠式旋轉導向工具對鉆壓、液壓、泵壓等要求并不高，而且其工作狀態也相對于其他導向工具較好，不及能夠減少在設備維護修理上的時間，還能提高整個工程的效率。

4 結語

旋轉導向鉆井技術對我國鉆井行業幫助非常大，我們必須要提升對鉆井技術的了解和掌握，更多時候要對技術原理進行分析和學習，在方案的選擇和組合件的搭配上也要進行優質選擇，才能對鉆井質量和效率上進行提高。中國科技不斷發展，技術不斷提高，需要我們共同探索。

參考文獻

[1] 孫銘新. 旋轉導向鉆井技術[M]. 東營：中國石油大學出版社，2009.

[2] 雷靜，楊甘生，梁濤，等. 國內外旋轉導向鉆井系統導向原理[J]. 探礦工程-巖土鉆掘工程，2012，（9）：53-58.

[3] 付天明. Geo-Pilot 旋轉導向系統發展與應用研究[J]. 石油礦場機械，2014，（5）：77-80.

[4] 王鵬，唐雪平，洪迪峰. 旋轉導向鉆井工具3D參數化虛擬樣機設計[J]. 石油礦場機械，2013，（6）：27-30.

[5] 趙金海，唐代緒，朱全塔，等. 國外典型的旋轉導向鉆井系統[J]. 國外油田工程，2002，（11）：33-36.