鉆井施工過程中的井控技術措施

初磊 黃哲 李澤西

摘要：鉆井井控技術是油氣開發的重要保障，也是影響開采安全和生產效率重要因素。因此掌握井控施工中技術問題以及提升井控控制質量對于油氣開發發展都是十分重要的，因此本文主要研究了鉆井井控技術常見的問題以及相關解決方案，從而更好促進油田開采技術發展。

關鍵詞：鉆井施工過程中;井控可控制技術;解決方案

背景：

鉆井井控技術是石油開采過程中重要的技術，同時隨著各種先進控制技術不斷應用到鉆井井控技術當中，大大提高了鉆井的精度，對于提高石油開采效率和質量發揮了至關重要的作用。但是在將鉆井井控技術應用到石油開采過程中，由于設備和技術的問題還存在著很多問題，這些問題都會影響著鉆井井控的應用。

1.井控的作用

當油氣開發過程中，如果井底的壓力強度小于地層壓力時，這樣就容易導致地層的流體容易流入到井眼當中，這樣就會使得大量的地層流體進入到鉆進當中，這時候在地層液體作用下就容易發生井涌、井噴等事故。如果井底的壓力強度強于地層壓力時，這時候就容易造成油氣層的污染。因此，在開展鉆井過程職工，需要采取嚴格的技術措施來有效控制井內的壓力平衡，這種技術在工程上就是常說的井控技術，井控技術是保障油氣開發的重要保障。井控技術主要可以從兩個方面進行有效控制。第一個：要通過控制鉆井液密度保持在合理范圍內，從而維持井底壓力和地層壓力的比值在一個合理范圍內，從而方便鉆進正常開展。第二。如果在井鉆過程中如果地層流體流入到鉆井內，而且量超過一定范圍時，這時候需要利用相應的井控設備將多余的地層流體排到井外，從而建立新的壓力平衡狀態。

2.鉆井井控技術常見問題

2.1定向儀的精度及故障

測量儀器在定向工作中的使用是至關重要的，如果在測量過程中儀器發生障礙就會使得定位和測量數據不準確，從而使得鉆井軌跡出現誤差。導致定向儀器出現故障的方法有很多種。第一測量方法不科學，導致測量數據存在著很大的偏差。第二，測量儀器在長時間使用過程中出現了螺絲老化，從而影響了最終結果的測量，從而誤導最終的鉆井軌跡。第三，儀器如果出現螺桿彎曲、地層傾角大等原因也會影響最終的測量工作。在測量過程中，總之，定向儀是鉆井井控技術中重要的測量儀器，保障定向儀測量數據的準確性和精密性是保障鉆井井控技術開展的重要保障。如果由于各種故障存在就會使得測量誤差變得很大，從而影響最終鉆井的質量和效率，造成資源的浪費。

2.2鉆井井控的軌跡控制

鉆井井控技術對于鉆井的軌跡要求十分嚴格，因此需要對于鉆井的軌跡進行嚴格的控制，從而保障最終鉆井的軌跡符合實際項目的需求，在開展鉆井井控技術控制過程中如何進行軌跡的控制是保障鉆井技術開展的重要因素。但是在開展鉆井過程中由于技術的限制以及選用的控制算法不合適就會使得軌跡和預定的軌跡偏離比較嚴重，因此如何選擇合適的控制算法和控制策略是保障鉆井技術成功的重要因素。但是在實際過程中很多因素都會導致軌跡出現偏差。例如，在地下油田的開采過程中，往往需要鉆出多口井，而且這些井口還需要保持聯通，對于軌跡的精度要求很高，一個很小的誤差就可能導致項目的失敗。目前，目前在軌跡控制過程中，實鉆井眼往往不能完全按照預先設計的軌跡運行，導致偏差過大，導致與目標偏差過大。這大大增加了鉆井成本，并可能導致安全事故。

2.3鉆井井控技術實施中的清潔問題

清潔問題是在實際的油田開采過程中經常面臨的問題，比如開采的石油的過程中常常會帶出很多巖石碎屑，如果這些碎屑堆積在一塊就容易造成管道堵塞。因此如何及時將這些殘渣清潔干凈也是提高石油效率的關鍵因素，否則就會增加開采阻力。

3.提高鉆井井控技術的幾點建議

3.1鉆井工程安全預警技術

在早些年，綜合錄井儀剛剛投入到鉆井工程中，判斷井下是否出現故障問題僅僅是通過一些儀器測量返回的參數進行的，主要是通過人員的相關經驗做出的決斷。但是這種判斷方式就存在著很大的局限性。判斷故障準確率直接取決于工程人員的工作經驗，還需要工作人員有著很高技術水平，但是通過這樣的判斷方式難免出現漏判的問題。另外一方面，往往井下的地質環境十分復雜，出現故障的種類和類型也十分多，僅僅依靠認為的經驗進行判斷，存在著很大的干擾和片面性。因此，需要更加的技術來準確判斷鉆井事故種類和類型，使得事故預警的可靠性顯著提高，國內外很多專家學者對于這項技術進行大量研究，有效降低了事故發生概率。

3.2地層壓力檢測技術

地層壓力檢測技術是鉆井工程中最終的技術，隨著鉆井深度增加，地層壓力顯著增加，使得很多技術難以開展鉆井技術。為了解決地層壓力檢測技術相關難題，國內外很多研究專家對于這個技術進行了廣泛研究，發明了各種地層檢測技術。在過去常見的一種地層壓力檢測技術是泥巖密度法，但是隨著鉆井深度增加和鉆進難度增加，這種技術已經不能滿足時代發展需求了，目前常見地一種鉆井技術是隨鉆檢測法，這種技術在傳統技術之上進行了一定的調整和發展，能夠有效預測和檢測不同地層壓力變化。雖然我國在這一項技術上起步晚于國外的研究，但是通過我國工程師不斷努力，我國成功研制了隨鉆地層壓力監測系統，這個系統能夠對于不同類型地層壓力進行有效而精確檢測。

3.3數據挖掘技術應用于鉆井井控的軌跡控制中

將數據挖掘的相關技術應用于鉆井井控的軌跡控制中，可以有效挖掘出數據背后的規律和結論。對于不同測量項目的環節往往采用的算法不盡相同，基于傳統的機器學習的算法包括了決策樹、隨機森林、聚類算法以及粗糙集等，基于深度學習的方法可以應用于分類和回歸等各個環節。因此，在數據挖掘技術的背景下，大量的數據為鉆井井控的軌跡控制中發展奠定了基礎，通過相關分析就可以很快得到各個行業生產各項指標的參數以及風險評估情況，以此制定的各個行業生產計劃更加的科學合理。

4.結語

綜上所述，鉆井井控技術中很多因素存在都會影響著開采效率和開采的安全問題，因此需要在開采過程中一方面加強先進技術應用，另外提供控制精度，從而更好提供油氣開采安全性和效率。

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