定向井鉆井軌跡主要影響因素分析及其有效控制

陳雪松

摘 要：定向井鉆井施工過程中一項非常關鍵的工作就是如何采取有效的措施精準高效的實現(xiàn)對鉆井軌跡的控制。然而在實際進行定向鉆井施工過程中，定向井鉆井軌跡控制受設計、施工、工藝、地質條件等多方面因素影響極有可能發(fā)生影響定向井鉆井施工質量的問題，導致鉆井不成功。因此，從加強定向井鉆井軌跡控制的必要性入手，有必要對定向井鉆井軌跡控制中的影響因素和控制對策進行探討。

關鍵詞：定向井;鉆井軌跡;影響因素;軌跡控制措施

0 前言

隨著國內各油田勘探開發(fā)力度的加大，應用定向井解決某些復雜地質目標的應用越來越廣泛。而對于定向井的鉆井施工來說，怎樣快速高效的鉆遇地質目標很重要，這其中的軌跡控制技術是定向井鉆井施工過程中的關鍵性技術，要想在定向井鉆井施工過程中充分保證施工的安全性以及高效性，就必須要不斷強化定向鉆井軌跡控制。鑒于此，要針對定向井鉆井軌跡控制的各種影響因素進行全面分析，并不斷創(chuàng)新和優(yōu)化軌跡控制，這樣才能有效提升鉆井施工的技術水平。

1 強化定向井鉆井軌跡控制的重要性

在實際進行定向井鉆井施工過程中，只有充分明確了鉆井軌跡才能充分保證后續(xù)鉆井作業(yè)的順利進行。而在實際鉆井施工過程中經(jīng)常會出現(xiàn)由于鉆井軌跡不合理而導致鉆井施工受到嚴重影響的情況，甚至會導致鉆井施工效率以及鉆井施工質量下降，鉆進施工成本也會出

現(xiàn)增加現(xiàn)象。因此，在定向井鉆井施工過程中必須針對鉆井軌跡控制進行深入研究是非常有必要的。而我國多數(shù)石油區(qū)塊地理形貌以及地質條件都比較復雜，而且不同地域存在很大的差異性，這也給定向井鉆井施工帶來了巨大的挑戰(zhàn)，因此對實際定向井鉆井的經(jīng)驗軌跡控制要求更高。由此可見，從多個層面來看，不斷強化定向井鉆井軌跡控制具有很重要的作用。

2定向井鉆井軌跡精度的主要影響因素

2.1地質因素

地質因素對定向井鉆井速度的影響是同樣巨大的。對不同地層與不同的地質構造進行鉆井時要利用相應合理的手段以確保定向井鉆井工作的順利進行。這是因為，對不同地層傾角、不同巖性的地層進行鉆井的時候，鉆井速度的差異也十分明顯。當定向井的鉆頭位置、井軌跡與預計的目標出現(xiàn)偏差時，往往需要工作人員花費大量的時間進行調整。這些調整方案的制定與施行必然會使鉆井速度降低，嚴重時甚至使鉆井工作停滯不前。

2.2設計因素

目前在實際針對定向井軌跡設計的過程中三維設計技術已經(jīng)得到了非常廣泛的應用。但是由于很多情況下井下地質情況比較復雜，要想完全規(guī)避地下障礙物具有一定的難度。而且三維軌跡設計在很大程度上不能滿足鉆井施工的軌跡控制精度需求;井下繞開障礙方面存在不少問題，而且鉆井軌跡關鍵點的確定也存在精度不足的問題，井眼曲率精確度的校核也存在一定的問題，校核精度不能滿足實際施工需求，由此就會導致在實際進行定向井鉆井施工過程中鉆井軌跡的精度以及合理性都會受到很大的影響。

2.3 施工因素

首先在進行表層鉆井施工的時候，經(jīng)常會出現(xiàn)因水閥門的泵壓與排量不到位而導致表層出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，嚴重的情況下，甚至會造成井漏事故，不僅會導致鉆井效率低下，甚至會造成鉆井成本的增加，給鉆井企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟損失。

其次，在進行直徑段鉆井施工的時候，為了盡量避免在鉆井過程中出現(xiàn)碰井問題，必須要在鉆井過程中對井距方位及時、合理調整。而在實際的鉆井施工中經(jīng)常出現(xiàn)因井距方位調整不合理而導致出現(xiàn)碰井問題，與此同時，在實際鉆井施工過程中由于對直徑段的井斜控制不到位，重視程度不足，從而使在后續(xù)的鉆井施工過程中風險進一步增加。

最后，在實際進行造斜段鉆井施工的時候，由于機械鉆具在磨阻以及不合理因素的影響下導致造斜難度進一步增加。

3 控制定向鉆井軌跡的對策

3.1 加強設計控制，優(yōu)化鉆井軌跡

為了最終實現(xiàn)定向井鉆井施工目的，在實際進行鉆井施工設計的過程中，必須要嚴格的按照相關定向井鉆井施工精度的要求與實際鉆井狀況對施工現(xiàn)場進行全面勘察，并合理應用針對性目標函數(shù)，不斷強化定向井鉆井軌跡設計，并在具體設計環(huán)節(jié)加強對專業(yè)、科學設計軟件的應用，以此來實現(xiàn)對鉆井軌跡的進一步優(yōu)化，針對三維設計軟件在定向井鉆井軌跡設計中存在的問題進行不斷優(yōu)化和創(chuàng)新，并針對一些復雜地層的鉆井軌跡設計進行深入研究，集中精力攻克技術難點。

3.2 強化施工控制，優(yōu)化鉆井方法

充分結合鉆井施工對鉆井軌跡的影響，為了進一步強化鉆井軌跡的控制，必須要針對鉆井方案進行不斷優(yōu)化和完善，并強化在鉆井施工過程中對鉆井方法的合理應用。充分應用復合鉆井技術，加強對定向段以及直徑段鉆井施工質量的有效控制，這樣才能在有效提升鉆井速度的基礎上，進一步實現(xiàn)對鉆井軌跡的優(yōu)化。但需要注意的是目前，在定向井鉆井施工過程中復合鉆井施工實際應用的成本比較高，因此，還需要對鉆進技術進行不斷的優(yōu)化。

4 定向井鉆井軌跡控制技術

4.1 直徑段軌跡控制技術

在實際進行定向井直井段鉆井施工過程中，應用鉆井軌跡控制的主要目的是為了實現(xiàn)鉆井施工的防斜打直，直井段鉆井軌跡控制技術的合理應用能為整個定向井鉆井奠定堅實的基礎。

由于在實際施工過程中受到工程施工、地質因素的影響從而使得直井段鉆井施工過程中非常容易出現(xiàn)井斜事故。而地質因素是不可控的影響因素，因此，在實際進行定向井鉆井施工或者井眼擴充的過程中，合理的應用直井段井眼控制技術能夠實現(xiàn)對直井段井眼軌跡的有效控制，其最關鍵的環(huán)節(jié)就是要針對直井段的實際情況來合理的選擇鐘擺鉆具組合，該鉆具組合在鉆具偏離一定角度的時候就會自動產生一個恢復力，能夠對鉆井施工過程中的井斜問題進行有效糾正，但是該技術在實際應用的時候必須要保證鉆壓的合理性。因為鉆壓過大就會導致鐘擺力降低，從而不能有效糾正鉆井施工中的井斜問題。而滿眼鉆具的合理應用也能有效避免在鉆井施工過程中出現(xiàn)井斜問題。

4.2 造斜段的軌跡控制技術

在整個定向井鉆井施工過程中造斜段的鉆井施工是一個非常重要的環(huán)節(jié)。造斜主要指的是按照提前設計的造斜點作為造斜段鉆井的起點，讓鉆頭偏離鉛錘線向傾斜方向的目的進行鉆進。整個鉆井施工需要嚴格按照井眼軌跡設計，并在鉆井施工過程中綜合考慮方位角、井斜角等相關因素，來精確的計算造斜段的造斜率，這樣才能為實際造斜段的鉆井施工形成有效的指導，然后還必須要對鉆鋌進行合理應用，并在鉆井過程中合理調整滑動鉆進、復合鉆進的比例，由此來達到造斜段鉆井目標。

4.3 穩(wěn)斜段鉆井軌跡控制技術

穩(wěn)斜段是定向鉆井施工的最后一個環(huán)節(jié)，在該過程中會應用到碎鉆測井儀器，以此來實現(xiàn)鉆井施工過程中鉆頭動態(tài)變化情況的實時監(jiān)測，這樣就能充分利用實際鉆井狀況來合理調整鉆井施工鉆頭方位，及時發(fā)現(xiàn)鉆進過程中存在井斜問題并進行及時糾正，這樣才能充分保證鉆井施工中靶。如果該階段的鉆井施工過程中沒有無線隨鉆測井儀器，就必須要通過穩(wěn)斜鉆具組合，在鉆井過程中進行井斜測試的時候，必須要采取單點測斜或者多點測斜儀，這樣才能保證鉆井施工最終中靶，由此才能有效提升定向井鉆井施工質量。

5 結語

綜上所述，在定向井鉆井施工過程中不斷優(yōu)化和完善鉆井軌跡控制能夠有效提升定向井鉆井施工質量以及施工效率，同時也能實現(xiàn)定向井鉆井施工的安全運行。因此，必須要針對定向井鉆井軌跡控制的相關影響因素進行全面分析，并結合實際情況不斷進行總結完善，這樣才能進一步提升軌跡控制效果。

參考文獻：

[1] 魏祥高. 我國東部油田陸相地層水平井井眼軌跡控制方法研究[J].石油鉆探技術，2014，18（1）：105-111.