鉆井施工中井斜的產(chǎn)生原因與預(yù)防對策探析

華小衛(wèi)

摘要：在鉆井工程的施工過程中，影響井斜角的因素比較多，地質(zhì)上主要是受到地層的軟硬不均、各向異性等不可控因素的影響，工程上主要是鉆具組合選用不當(dāng)，鉆井施工參數(shù)施加不合理，操作失誤等方面。為了保證井斜角不超過規(guī)定的范圍，就要進(jìn)行防斜打直研究，文章通過對井斜角產(chǎn)生的原因分析，對施工中主要防斜措施進(jìn)行了深入探討，對預(yù)防井斜角產(chǎn)生具有一定的指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)因素，工程因素，預(yù)防措施，井斜角

自人類進(jìn)行鉆井工程施工以來，井斜問題就一直伴隨著鉆井生產(chǎn)而產(chǎn)生。就目前而言，我們施工的直井、定向井和水平井，都會(huì)產(chǎn)生井斜，而一旦產(chǎn)生井斜，就會(huì)產(chǎn)生一定的危害，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。對于直井來說，一旦產(chǎn)生井斜，就會(huì)影響該井的垂直深度，進(jìn)而影響到地質(zhì)錄井的油氣層深度的界定，這樣就會(huì)使地質(zhì)資料失去了原有的真實(shí)性，影響后期的油田開發(fā)和布井方案等;對于定向井來說，特別是平臺(tái)叢式定向井，當(dāng)井斜產(chǎn)生以后，直接涉及到的問題就是與鄰井的防碰問題，如果井斜產(chǎn)生后監(jiān)控不及時(shí)，而且是向著已經(jīng)完成井的井眼方向產(chǎn)生井斜，那么就有可能造成井眼相碰的事故，這樣不僅影響施工周期，也會(huì)造成一定的經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)也會(huì)影響平臺(tái)定向井的下一口井的施工;對于一口水平井來說，雖然井眼軌跡控制過程中需要主動(dòng)增加井斜，調(diào)整方位，但是在直井段的施工中是要嚴(yán)格控制井斜角的產(chǎn)生的，這是因?yàn)槿绻豢谒骄闹本尉苯沁^大，那么就會(huì)產(chǎn)生一定的水平位移，這樣就很不利于后期的定向增斜施工，因此就需要嚴(yán)格控制井斜角大小。因此無論任何井型，都要嚴(yán)格控制井斜角的產(chǎn)生。

1 井斜產(chǎn)生的原因分析

在長達(dá)半個(gè)多世紀(jì)的鉆井施工實(shí)踐之中，鉆井工程技術(shù)專家、學(xué)者及現(xiàn)場施工技術(shù)人員對于井斜產(chǎn)生的原因研究從未停止過，從多項(xiàng)的研究成果中可以看出，井斜的產(chǎn)生主要受到以下三個(gè)方面因素的影響，既地質(zhì)因素、工程因素和其它因素。

1.1 地質(zhì)因素

地質(zhì)因素是產(chǎn)生井斜角的主要原因，也是在鉆井工程施工過程中不可控制的因素。地質(zhì)因素產(chǎn)生井斜主要體現(xiàn)的以下的幾個(gè)方面，一個(gè)是地層傾角的存在，對于同一個(gè)時(shí)期沉積的地層來說，由于沉積環(huán)境的變化，會(huì)使地層在某一個(gè)方向上產(chǎn)生一定的傾斜角度，這個(gè)傾斜角度會(huì)從幾度到幾十度之間不等，當(dāng)鉆井施工中鉆井鉆遇到地層傾角位置后鉆頭就會(huì)順著傾角的傾向方向而傾斜，從而產(chǎn)生井斜角。二是地層的各項(xiàng)異性，軟硬交錯(cuò)。在地質(zhì)沉積過程中，由于收到溫度、壓力、以及環(huán)境等因素的影響，地層巖性就會(huì)產(chǎn)生各向異性，這種各向異性既有縱向上的，也有橫向上的，而且地層還軟硬不均勻，當(dāng)鉆井施工中鉆頭鉆遇到這種有異性，軟硬不均勻的地層中時(shí)候，鉆頭也會(huì)欺軟怕硬，就會(huì)朝著軟地層的方向行進(jìn)，這樣就會(huì)產(chǎn)生井斜角。

1.2 工程因素

在鉆井工程中井斜的產(chǎn)生除了地質(zhì)因素以外，工程因素在井斜角的產(chǎn)生中也發(fā)揮著不可替代的、特殊的作用。在工程因素中最重要的就是鉆具組合結(jié)構(gòu)與鉆井參數(shù)這兩個(gè)方面。當(dāng)一口井的施工鉆具組合不合理的時(shí)候就會(huì)產(chǎn)生井斜，比如在某口具有一定的地層傾角和傾向的直井施工中，選用塔式鉆具組合，由于塔式鉆具組合中沒有扶正器支撐著井壁，因此在鉆遇到地層傾角地層的時(shí)候就會(huì)產(chǎn)生井斜角;鉆壓也是同樣影響井斜角產(chǎn)生的主要因素，對于一些鉆具組合來說，對鉆壓的要求是非常敏感的，比如鐘擺鉆具組合，當(dāng)施加小鉆壓的時(shí)候該鉆具組合會(huì)產(chǎn)生一定的鐘擺回復(fù)力，這個(gè)時(shí)候該套鉆具組合就是防斜鉆具組合，當(dāng)逐漸增加鉆壓到一定程度，使扶正器下部的鉆鋌發(fā)生彎曲后，扶正器就成為了支點(diǎn)，該套鉆具組合就變成了增斜鉆具組合，所以鉆具組合和鉆壓也是影響井斜角產(chǎn)生的非常重要的因素。

1.3 其它因素

處理地質(zhì)因素和工程因素以外，其它因素也會(huì)使井斜角產(chǎn)生。主要是鉆井設(shè)備安裝不合格，在安裝后，開鉆前沒有認(rèn)真對天車、轉(zhuǎn)盤和井口進(jìn)行校正，在一開鉆的時(shí)候就把井斜給開斜了;還有就是人員操作不當(dāng)，由于施工人員責(zé)任心不強(qiáng)，施工中隨意調(diào)整鉆井參數(shù)而導(dǎo)致井斜角的產(chǎn)生。

2 井斜的預(yù)防

2.1 加強(qiáng)地質(zhì)研究

對于井斜角的產(chǎn)生主要因素就是地質(zhì)因素，因此在進(jìn)行鉆井施工前就要加強(qiáng)地質(zhì)研究，充分認(rèn)識(shí)施工區(qū)塊的地層特點(diǎn)，傾角和傾向，將這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)都納入到鉆井地質(zhì)設(shè)計(jì)和鉆井工程設(shè)計(jì)當(dāng)中去，讓施工隊(duì)伍和施工人員對施工區(qū)塊的井斜原因有充分的認(rèn)識(shí)，這樣才能在施工中主動(dòng)去采取防止井斜產(chǎn)生的技術(shù)措施。

2.2 選取合理鉆具組合

要想實(shí)現(xiàn)防斜打快，就必須要從工程上進(jìn)行研究與分析，首先是根據(jù)施工區(qū)塊的不同來選取合理的鉆具組合和鉆井施工參數(shù)，主要是鐘擺鉆具組合和滿眼鉆具組合，并嚴(yán)格執(zhí)行鉆井設(shè)備安裝規(guī)程，保證井眼開直。其次是對現(xiàn)場操作人員進(jìn)行培訓(xùn)，加強(qiáng)其責(zé)任心，保證施工參數(shù)的準(zhǔn)確性。

2.3 主動(dòng)防斜，保證井身質(zhì)量

隨著鉆井工程技術(shù)的不斷發(fā)展，對于防止井斜產(chǎn)生方面我們不止在鉆具這方面來下功夫，還要采取主動(dòng)防斜方式，一個(gè)是在易斜地層應(yīng)用彎螺桿+MWD進(jìn)行主動(dòng)防斜，二是應(yīng)用垂直鉆井系統(tǒng)對高陡區(qū)域進(jìn)行施工，變被動(dòng)防斜為主動(dòng)防斜，實(shí)現(xiàn)防斜打快。

3 結(jié)束語

在鉆井工程施工中，井斜是一直存在的，無論怎樣對防斜打快方式進(jìn)行研究，井斜都會(huì)產(chǎn)生，我們能夠做的就是如何運(yùn)用現(xiàn)有的技術(shù)手段，主動(dòng)去防斜，將井斜角控制在一定的范圍內(nèi)，保證井斜角的危害最小，保證施工的安全。

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