定向井優(yōu)快鉆井關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用探究

陳曄

摘 要：伴隨著我國經(jīng)濟(jì)水平不斷提高以及科技的快速發(fā)展，我國石油行業(yè)也高速發(fā)展起來了，定向鉆井雖然是一種新型的鉆井技術(shù)，但比傳統(tǒng)式的鉆井方式效率更高，把它運(yùn)用到鉆井施工當(dāng)中去，我國社會經(jīng)濟(jì)效益也會隨之提高。本文主要從定向井鉆井速度及其他不良因素展開討論，以提高優(yōu)快定向井鉆井速度為主體給出一些建議，希望能為各位讀者提供有效的幫助。

關(guān)鍵詞：定向井;優(yōu)快鉆井技術(shù);分析

進(jìn)入21世紀(jì)以來，因?yàn)槲覈鐣?jīng)濟(jì)實(shí)力及科技水平發(fā)展的越來越好，因此我國的石油行業(yè)也得到了巨大的提升。目前，我國很多的油田進(jìn)入了發(fā)展中后期，大多數(shù)油田的含油層分布都是深淺不一的，而且現(xiàn)在油藏的位置越來越偏僻和復(fù)雜，在鉆井過程中難度就大大提升了。而定向井技術(shù)作為一種新型的鉆井技術(shù)，相對于傳統(tǒng)式的直徑鉆井來說，這個(gè)使用方法更便捷，它有著成本運(yùn)用低、施工效率高、快等特點(diǎn)，在這個(gè)基礎(chǔ)上，其對于鉆井行業(yè)發(fā)展也有著十分大的幫助。

1關(guān)于鉆井速度的影響因素

定向井鉆井控制速度是石油工作中最為重要的一點(diǎn)，這也是從事這個(gè)行業(yè)的所有工作者面對的一個(gè)問題，在這個(gè)前提上，討論并分析出影響鉆井速度的因素，并作出相應(yīng)的對策及時(shí)去解決，對提高鉆井速度有著重要意義。首先，井身剖面會影響鉆井的速度，因?yàn)樾【痹鲂倍翁L，所以在選擇鉆具的時(shí)候要求也會隨之提高很多，在不同情況下鉆具的組合也要更換，而這樣鉆井的時(shí)間就會變得緩慢;其次，鉆頭選型對鉆井速度的影響，PDC作為比較先進(jìn)的鉆頭，但并不適合用于定向井鉆探中，而運(yùn)用傳統(tǒng)牙輪鉆頭又會影響鉆井的進(jìn)程，浪費(fèi)許多時(shí)間。最后，出現(xiàn)突發(fā)情況及其他因素也會影響鉆井速度，比如定向鉆井過程中出現(xiàn)砂卡、粘卡等突發(fā)情況，這也會造成速度緩慢從而耽誤進(jìn)度。

2關(guān)于鉆井軌跡的影響因素

在鉆井過程中軌跡不通順也會影響鉆井的進(jìn)程。因此，分析鉆井軌跡的影響因素也是很有必要的，比如對表層、直井段及目標(biāo)泛涵值的設(shè)置等一系列問題。除此之外還有一些客觀因素的存在，比如地質(zhì)因素影響鉆井的進(jìn)程，所以在開發(fā)油田的前期需要仔細(xì)分析當(dāng)?shù)氐那闆r及全面的了解到各個(gè)井段井斜的變化，使其能夠順利的展開工作。其次，為了讓其他因素不影響鉆井軌跡，在選擇鉆頭類型和結(jié)構(gòu)組合的時(shí)候，應(yīng)該先結(jié)合前期的了解工作，確保它是最適合的，從而提升鉆井速度，再通過分析這些影響因素，提出相應(yīng)的解決方法，從而提高鉆優(yōu)快井速度。

3定向井優(yōu)快鉆井技術(shù)的改進(jìn)對策建議

3.1導(dǎo)向鉆井技術(shù)

導(dǎo)向鉆井技術(shù)是我國現(xiàn)階段經(jīng)常會使用到的一種技術(shù)，因?yàn)樗饶鼙ＷC安全且結(jié)構(gòu)簡單易懂，所以把這種簡化性滑動導(dǎo)向的工具運(yùn)用到鉆井技術(shù)中去也是最為適合的。而滑動導(dǎo)向復(fù)合技術(shù)之所以被青睞及長期使用，是因?yàn)樵谶\(yùn)行過程中面對不同情況井眼軌跡上也可以做出調(diào)整 ，而且中靶精度高及鉆換鉆具時(shí)間快等一系列優(yōu)勢，在實(shí)踐過程中也證明了，旋轉(zhuǎn)復(fù)合鉆進(jìn)低于螺桿鉆具所能允許的純鉆進(jìn)時(shí)間1.8倍，并且與單彎度數(shù)的比值成正比。在應(yīng)用導(dǎo)向鉆井技術(shù)的時(shí)候，遇到特殊問題特殊對待，保證在面對深淺不一的定向井也能全面使用。而中深定向井因?yàn)橐L期頻繁的更換螺桿鉆具，在施工過程中就大大的延長了時(shí)間，且應(yīng)用的成本也高，所以不建議全井段應(yīng)用。

3.2 PDC鉆頭技術(shù)

（1）PDC鉆頭與導(dǎo)向鉆具共同實(shí)行復(fù)。在日常工作中，應(yīng)用此技術(shù)的主要原因是，能控制機(jī)械轉(zhuǎn)速在設(shè)定的范圍里，且使用過程中是相較穩(wěn)定的，鉆頭也能夠一直保持高速運(yùn)轉(zhuǎn)。除此之外，把滑動鉆井及旋轉(zhuǎn)結(jié)合在一起，能夠高效性的避免井斜與方位產(chǎn)生不良因素，在面對大難度的定向井的鉆井時(shí)，能夠采用更合適的軌跡控制及位移。但這項(xiàng)技術(shù)在實(shí)際運(yùn)用過程中也會存在著一些缺點(diǎn)和弊端，所以下面對PDC鉆頭使用過程中存在的問題，提出針對性的解決方法，希望能夠?qū)氖逻@類工作的工作者帶來幫助，從而滿足定向鉆井的工作需求。

（2）穩(wěn)定器組合。如果想要穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性達(dá)到預(yù)想的高度，那么在實(shí)行定向環(huán)節(jié)中，就要確保井斜角實(shí)施最大角設(shè)計(jì)，把PDC鉆頭和穩(wěn)定器結(jié)合在一起使用，能讓它一直處于穩(wěn)定狀態(tài)，在這期間，并不需要頻繁的去更換鉆頭，而工作也能快速的完成，既減少了支出的成本，又節(jié)約了時(shí)間， PDC鉆頭也能延長使用時(shí)間和壽命，對提高工作效率有莫大的幫助。其次，穩(wěn)定器組合對井斜的控制。在定向井施工時(shí)期，一定要選擇帶有增斜能力的鉆具。因?yàn)樗軐DC鉆井的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，在面對井斜的時(shí)候能降低速率，以此對來提升鉆井效率。

（3）螺桿鉆具與PDC鉆頭的組合。在不同地質(zhì)與井深淺不一的情況下，對鉆具的要求也不一樣，在此就會把螺桿鉆具和PDC鉆頭配合在一起使用，因?yàn)檫@兩者的結(jié)合對絕大多數(shù)的鉆井工程來說都是適合的，搭配適合的螺桿鉆具與PDC鉆頭，能減少更換鉆頭的次數(shù)及縮短工期時(shí)間，因?yàn)闄C(jī)械鉆速快，成本也會降低，在經(jīng)濟(jì)上能減少一大部分的支出，獲得的經(jīng)濟(jì)效益也更多。

4 改進(jìn)優(yōu)化井身軌跡問題便于優(yōu)快鉆井技術(shù)

在施工前期，確定定向井的的井身軌跡尤其重要，因?yàn)樗c鉆井速度是相互制約的，不僅如此，在開采石油工程中的安全保障及使用成本都是它決定的。所以，在定向井鉆探施工中，為了減少各種不好因素的發(fā)生，在偵探施工前提前了解情況，做好保障工作，確保能控制好井身軌跡。目前我國的油田區(qū)域地形都是極其復(fù)雜的，而要在不同條件下進(jìn)行施工鉆探，對施工人員來說也是具有一定的挑戰(zhàn)，所以在勘探施工前摸清地形，確保不良因素發(fā)生及減慢施工速度，如果出現(xiàn)特殊情況，及時(shí)探討出應(yīng)對方案，方可優(yōu)快鉆井技術(shù)，促進(jìn)工程的順利完成。

4.1 探求最優(yōu)化的井身軌跡

想要對井眼軌跡做出有效的控制手段，首先探求獲取最優(yōu)化的井身軌跡，熟悉操作流程，在鉆探過程中，設(shè)計(jì)軌道時(shí)要與鉆探軌跡完全相結(jié)合，這樣才能通過井身軌跡去控制井眼的前進(jìn)方向，在利用合理的科學(xué)原理，設(shè)定目標(biāo)函數(shù)值，通過這個(gè)來獲得最優(yōu)化井身軌跡，以此達(dá)到滿意的效果。除此之外，在獲取優(yōu)化井身軌跡的同時(shí)，還需要控制摩阻力的最小值，保證其摩阻力的最小值不要超過自己的預(yù)想期。

4.2利用復(fù)合鉆井法鉆井問題

表層、直井段及穩(wěn)斜井段等一系列鉆井工序，都是定向井鉆探必要的施工工序，如果在井段鉆井施工中出現(xiàn)的各種問題，把復(fù)合鉆井法運(yùn)用到施工中是最適合的，不僅可以提升鉆井速度，還可以優(yōu)化這項(xiàng)技術(shù)。其優(yōu)勢在于：首先，在施工過程中使用到的方案簡單易懂，并不繁雜，把復(fù)合型技術(shù)運(yùn)用到各個(gè)井段的鉆井施工中，能使這項(xiàng)工程完成的更好，還能強(qiáng)化復(fù)合鉆井發(fā)的技術(shù);其次，在提高鉆進(jìn)速度的同時(shí)，施工安全系數(shù)也越來越高。

4.3其它注意問題

為了改善和優(yōu)化定向井鉆井軌跡，達(dá)到優(yōu)化鉆井工藝的目的，可以采用科學(xué)合理的方法確定其功能值，從而保證在使用復(fù)合鉆具時(shí)，鉆井的質(zhì)量和鉆井的速度同時(shí)提高。與此同時(shí)要注意隨鉆無線的配置和使用以及影響泥漿性能的因素。在不同地區(qū)、不同地質(zhì)條件的油田，根據(jù)相應(yīng)的實(shí)際情況以及施工條件，組合出最適合的鉆井設(shè)備及最完美的施工方案 來完成這一項(xiàng)目。在這樣的基礎(chǔ)上，可以盡快實(shí)現(xiàn)鉆井技術(shù)目標(biāo)，取得最大的經(jīng)濟(jì)效益。

5結(jié)束語

我國科技水平發(fā)展不斷提高，油田行業(yè)也隨之快速發(fā)展，如果定向井的鉆井技術(shù)越來越成熟，將鉆井技術(shù)就能加以優(yōu)化，鉆井速度也能加以提升，最終就創(chuàng)收更客觀的經(jīng)濟(jì)效益，使得我國的經(jīng)濟(jì)水平能夠隨著油田行業(yè)的發(fā)展而得到進(jìn)一步的提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]余泓遠(yuǎn).定向井鉆井技術(shù)探析[J].化工管理，2017（36）：133.

[2]申子臣.海拉爾定向優(yōu)快鉆進(jìn)技術(shù)研究[J].硅谷，2016（9）：59-60.

[3]鄭丹.淺析定向井鉆井工藝技術(shù)[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2016（10）：21-22.

（中國石油集團(tuán)長城鉆探工程有限鉆井一公司? ? 遼寧盤錦? ?124010）