定向鉆井提速技術分析及應用

劉默

摘 要：定向井鉆井技術在現在的石油勘探中是應用的比較廣泛的，在很多油田地處比較復雜的地理環境、并呈現出低壓、低滲等狀況的情況下，定向井鉆井技術對油田的開發就顯得尤為重要了。本文主要闡述了定向鉆井技術的內容和特點，對定向鉆井提速技術進行分析和研究，有效促進了我國定向鉆井技術的可持續發展。

關鍵詞：定向鉆井;提速;技術分析;應用

1 優化剖面設計

剖面使用直--增--穩--微降的模式，提升造斜點，減少全井最大井斜，降低工程難度，縮減下端以減少風險，提升鉆進速率，在滿足螺桿鉆具與PDC磚頭的基礎上，讓鉆進不用返工。適度提升造斜點，增加中靶范疇，早期在上端地層形成的移動因為靠近靶點，讓下端井斜部位改變幅度增加，減少工程難點。提升工程的精準性與軌道預估技能，多復合少移動，提升工程質量，縮減工程工期。

2 螺桿的選擇與運用

現場運用的流量要預控在允許的范疇內，引擎的輸出扭矩與引擎的壓降呈正相關關系，輸出速率與流入泥漿量成正向關系。伴隨載荷的增大，鉆具速率會下降，排量太大會致使速率偏高，加速低年資橡膠的損耗，提前導致螺桿損毀。此外，單彎螺桿要依照鉆具的運用年限實施回收修復，規避導致井下作業出現風險，新螺桿運用時限是120h，修復螺桿運用時限是80h。螺桿鉆具操控時，送鉆要穩定，瞬間載荷太大，容易導致裸官絲扣位置產生裂縫，發覺不及時會導致井下安全事件。另外，下鉆速率太快，會讓螺桿鉆具外腔壓強擠壓內壁，石屑倒流，折斷螺桿鉆具。

3 定向鉆進技術難點解析

伴隨鉆井科技的進化，當前PDC鉆頭業已在鉆井工程中推廣運用，鉆頭質量的提高在極大程度上提升了鉆井的速率，然而伴隨PDC鉆頭運用的推廣，為了針對相異的地質環境與實際需求，PDC鉆頭的品種也開始不斷增多，并且相異類別的PDC鉆頭有著很大的差別。作業階段，要依照地質環境、鉆井的數據等，針對性地對挑選鉆頭。在鉆井的工程中，井眼剖面的創設難度很大，并且會直接影響到后續工程的質量。所以，在設計階段，要依照鉆井與地址特征，對剖面設計實施優化。例如，盡可能提升造斜點等。在鉆井工程動工前，要對現場實施考察，之后融合定向鉆進的成功經驗，對影響鉆井工程的元素實施整合，如此，在設計階段就能夠依照這部分元素，在技術上實施針對性的創設，進而確保鉆井工程的順利完工。

4 定向鉆進提速的技術探析

在確保鉆井工程效率的基礎上，為了最大限度地提升鉆井的速率，要對鉆具的搭配、鉆頭的品種與數據、螺桿的品種進行挑選。在鉆頭的品種與數據選擇階段，當前運用最為頻繁的的PDC鉆頭因為其優良的特性，被推廣使用于鉆井工程中，然而相異種類的PDC鉆頭，對鉆井的速率與定向的影響也有所差異。比如，保徑長的鉆頭，會影響定向的進度。在挑選階段，不要無目的性地選擇最新的鉆頭型號，而是挑選一部分在市場中口碑最好的型號，通過工程的使用發現特性優良的型號。如此，方可最大限度地確保鉆井定向的精準性，并且提升鉆井的速率。當前市場上螺桿的品種很少，在挑選階段唯有充分權衡到動力與扭矩，之后完成選擇即可。一般狀況下，為了提升鉆井的速率，都會挑選一部分扭矩很大的螺桿，如此可以提升鉆頭作業時的動力，減少鉆壓，提升鉆頭的速率。

5 井眼軌跡管控

例如，第二扶正設備的外徑挑選方面，要兼備穩定的定位功能并確保深井移動不被組織，四合一鉆具組合復合鉆井，井斜大時位置要穩，井斜小時方位移動調整必須較快，也能夠在定向階段適度超前或滯后角抵消位置自然移動。所以，放棄一些穩定功能獲得更高的調整效果是明智之選，然而第二扶正設備也不能太小。

深井移動調節時送鉆需要緩慢、穩定，前后統一。科學送鉆是提升調節功效的最為重要的元素，其能夠確保反扭角在可控范疇內。下部地層要完成移動施工，需要調節好鉆井液特性，并完成循環，確保井底沒有砂礫，移動沒有阻滯。此外，要強化全井的軌跡管控，卡好地層。在測斜前充分活動鉆具，移動前要放好用具，鎖轉盤要充分準備，確保工具面到位，特別是反扭角很大時。而且，依照地層特征，挑選適當的調節時間，來提升調整速度也很關鍵。

6 鉆井提速實際操作

一開井段提速，運用直馬達+PDC鉆頭。二開井段提速，馬達+MWD+PDC鉆頭。另外，利用引擎，鉆頭速率增大，機械鉆速會大大提升;運用MWD可以及時監控與調節井眼軌跡;井眼較為規矩，構成很高的井眼擴大率，起下鉆不會形成阻礙;直井段可以不用返工，能夠縮減單點時間，能夠調節鉆壓，維持高速的機械鉆速。

此外，提升定向井段機械鉆速方面，要提升泥漿的潤滑特性，管控摩擦阻力數據在0.06以下。創設新式定向PDC鉆頭，定向進尺是550m，爭取一次成功;提升泥漿的防塌落特性，增加抑制劑與防塌劑的比例，預防煤炭層的塌落。

7 結束語

鉆井在地質工程中占有十分重要的地位，根據鉆井用途的不同可以大致分為地質勘探、石油開采、水文勘探等幾種類型，目前我國的工業發展速度越來越快，鉆井技術已經得到了人們的高度重視，目前石油資源的需求量越來越大，石油資源的開采力度也逐漸的增大，其中定向鉆井技術取得了顯著地發展，鉆井提速是體系化工程，多機構要通力合作才能完成。這通常決定于生產組織、裝備使用、井下用具、鉆井科技、測井施工與固井施工等元素，每個版塊出現紕漏都會影響到鉆井工程工期。因此，在鉆井工程中，要加強生產組織，提升挖掘設施性能。

參考資料：

[1] 劉東民.導向鉆井系統動態仿真分析及應用[J].石油礦場機械，2016（03）.