王印

（大慶鉆探工程公司鉆井一公司， 黑龍江大慶 163411）

定向井鉆井與普通直井相比具有非常大的優(yōu)勢(shì)，可以開(kāi)發(fā)那些因?yàn)榈孛鏃l件限制而難以開(kāi)發(fā)的油氣田，因此受到了國(guó)內(nèi)外各油田的廣泛重視。自定向井鉆井技術(shù)應(yīng)用到油氣田的勘探開(kāi)發(fā)之后，不僅使一些剩余油藏得到有效的開(kāi)發(fā)，提高了單井的產(chǎn)量，而且叢式定向井施工還節(jié)約了井場(chǎng)的占地面積，方便了油井地下管道的集中鋪設(shè)和后期油井的集中管理。但在定向井施工工藝與技術(shù)不斷完善的同時(shí)，一些定向井鉆井施工中還存在鉆井速度不高、施工效率較低的情況，這樣的定向井施工嚴(yán)重地影響了油田整體的勘探開(kāi)發(fā)效率和經(jīng)濟(jì)效益，為此系統(tǒng)地分析定向井鉆井施工速度的影響因素，才能制定相應(yīng)的技術(shù)措施來(lái)提高定向井施工的效率。

1 定向井施工中影響速度因素分析

在多年的定向井鉆井施工實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，影響定向井施工速度的因素主要包括地質(zhì)因素、工程因素和人員操作因素等幾方面。

1.1 地質(zhì)因素對(duì)定向井速度的影響

所謂的地質(zhì)因素就是所鉆定向井的地層情況，主要包括地層的可鉆性、各向異性和穩(wěn)定性等幾方面。定向井在施工中如果鉆遇的地層比較堅(jiān)硬，就會(huì)使定向鉆井中的機(jī)械鉆速比較低，這就會(huì)極大地影響定向井的施工速度和定向井施工的效率。當(dāng)定向井施工中所鉆遇的地層在沉積過(guò)程中存在地層的各向異性和軟硬交錯(cuò)不均勻，那么在定向井的施工中必然鉆頭要向地層較軟的方向前進(jìn)，這就很可能引起井斜角的產(chǎn)生，為后期定向施工埋下了安全隱患，如果井斜角過(guò)大影響了后期的定向施工，那么就要進(jìn)行控制鉆壓進(jìn)行糾斜鉆井，甚至要起鉆更換特殊的儀器和工具進(jìn)行糾斜鉆井，這一過(guò)程不僅增加了鉆井工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且頻繁的糾斜鉆井和起下鉆作業(yè)也使定向井的施工速度和施工效率變低，從而影響整個(gè)定向井的施工進(jìn)度和經(jīng)濟(jì)效益。

1.2 工程因素的影響

在定向井的施工中，影響施工速度和施工效率的另一個(gè)因素是工程因素，工程因素主要包括前期的地面勘察測(cè)量、井眼軌道剖面的設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)定向施工等幾方面。如果在定向井的設(shè)計(jì)之前未進(jìn)行良好的地面勘察，僅憑借采油廠給出的地質(zhì)坐標(biāo)就進(jìn)行井隊(duì)的搬遷作業(yè)，那么很可能實(shí)際情況與理論情況存在較大的差異而影響定向井的施工效率。在定向井井眼軌道設(shè)計(jì)中，如果設(shè)計(jì)人員對(duì)于定向井剖面設(shè)計(jì)只依賴(lài)工程軟件進(jìn)行，那么可能與實(shí)際情況脫節(jié)而增加定向井現(xiàn)場(chǎng)施工的難度，進(jìn)而使定向井施工的效率和速度受到影響。在定向井施工中如果工程參數(shù)，例如鉆壓、轉(zhuǎn)速、排量和鉆具組合選擇的不夠合理，那么也會(huì)嚴(yán)重影響定向井的施工效率，造成定向井的施工速度低下。

1.3 人員操作因素的影響

影響定向井施工速度和效率的另一個(gè)重要因素是人員操作因素，這一因素與定向井施工人員的素質(zhì)密切相關(guān)。在定向井施工中，如果操作人員對(duì)所使用的設(shè)備不夠熟悉，不能很好地操作設(shè)備，那么就會(huì)使定向井施工的速度降低。同時(shí)定向井施工中的定向人員如果業(yè)務(wù)能力不夠?qū)I(yè)，也會(huì)影響定向井的施工速度。在進(jìn)行定向井施工時(shí)不能根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工的直井段的井斜角與方位角產(chǎn)生的偏差進(jìn)行定向井的井眼軌道修正設(shè)計(jì)，不能降低定向井井眼軌道控制的施工難度，這樣一定會(huì)引起定向井施工速度降低。再有就是在定向井施工中鉆井液的配制人員不能很好地維護(hù)鉆井液的性能，使鉆井液的摩擦阻力增加，甚至出現(xiàn)井壁不穩(wěn)定的情況，那么就會(huì)使定向井的施工速度降低，甚至引起定向井的井下事故復(fù)雜情況。

2 定向井提速措施分析

從以上影響定向井施工速度的因素分析可知，地質(zhì)因素不可改變，要想提升定向井的施工速度，只能從工程因素和人員操作上想辦法。

2.1 優(yōu)化定向井剖面的設(shè)計(jì)

若想對(duì)定向井施工應(yīng)用的井眼軌道設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，首先要對(duì)定向井設(shè)計(jì)人員進(jìn)行強(qiáng)化培訓(xùn)，使這些定向井設(shè)計(jì)人員能夠很好地熟悉定向井在整個(gè)施工中的工藝流程和技術(shù)，熟練掌握定向井剖面模式中的三段制、四段制以及五段制軌道設(shè)計(jì)模式的不同特點(diǎn)，這樣才能在進(jìn)行定向井軌道設(shè)計(jì)時(shí)將多種軌道類(lèi)型進(jìn)行對(duì)比分析，從中找出最適合現(xiàn)場(chǎng)施工的井眼軌道類(lèi)型，并根據(jù)選定的井眼軌道類(lèi)型進(jìn)行造斜點(diǎn)、造斜率等關(guān)鍵參數(shù)的優(yōu)化，降低現(xiàn)場(chǎng)施工的摩阻和扭矩，使現(xiàn)場(chǎng)定向施工人員能夠準(zhǔn)確地控制井眼軌道，達(dá)到提高機(jī)械鉆速、縮短鉆井周期、進(jìn)而使整體經(jīng)濟(jì)效益得到提升的目標(biāo)。

2.2 優(yōu)化施工參數(shù)

定向井鉆井速度低的原因之一是施工參數(shù)不夠合理，因?yàn)樽鳛槎ㄏ蚓F(xiàn)場(chǎng)施工的技術(shù)人員要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，這樣才能提高定向井的施工速度，保證施工安全。首先是對(duì)定向井的施工中的鉆壓、轉(zhuǎn)速和排量等參加進(jìn)行優(yōu)化，如果在普通的215.9mm井眼中要想實(shí)現(xiàn)定向快速進(jìn)行，要保證鉆壓在40-80kN，同時(shí)要保證足夠的排量，一般情況下要求排量要達(dá)到34L/s以上，這樣才能使螺桿鉆具發(fā)揮最大的功率，輸出最大的扭矩，從而提高定向井的施工速度。

2.3 其它技術(shù)措施

一是對(duì)鉆具組合的結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入優(yōu)化。在定向井的直井段施工過(guò)程中，由于會(huì)產(chǎn)生井斜角，為了盡量避免井斜角的發(fā)生，需要在施工中及時(shí)調(diào)整施工參數(shù)和鉆具組合，因此就會(huì)影響定向井的施工效率。為了保證直井段井斜角控制在設(shè)計(jì)規(guī)定的范圍之內(nèi)，會(huì)在施工中對(duì)鉆具組合進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化，對(duì)各種使用的鉆具組合進(jìn)行受力分析發(fā)現(xiàn)，在直井段中使用鐘擺鉆具組合不僅可以有效防止井斜角的產(chǎn)生，而且還具有糾斜功能，對(duì)于那些易斜區(qū)塊采用大鐘擺鉆具組合，其它區(qū)塊使用小鐘擺鉆具組合能夠有效地提高定向井施工速度和效率。二是應(yīng)用導(dǎo)向鉆井技術(shù)。導(dǎo)向鉆井技術(shù)是一種較為常見(jiàn)的鉆井施工技術(shù)，該技術(shù)有著相對(duì)簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中有著良好的安全性和適用性，與滑動(dòng)導(dǎo)向復(fù)合技術(shù)的結(jié)合能有效縮短鉆井時(shí)間，提升鉆井效率?；瑒?dòng)導(dǎo)向復(fù)合技術(shù)有助于井眼軌跡的調(diào)整，能獲得較高的中靶精度，下鉆換鉆具結(jié)構(gòu)的時(shí)間可大大縮短，提升了綜合效率，提高了鉆井速度。三是搞好鉆井液性能的維護(hù)與處理，使鉆井液能夠具有很好的潤(rùn)滑性能和井壁穩(wěn)定性能，這樣才能使定向井施工速度得到進(jìn)一步提升。

3 結(jié)束語(yǔ)

定向井鉆井是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，影響定向井施工速度低下的原因是多方面的，在系統(tǒng)分析定向井施工影響因素的基礎(chǔ)上，優(yōu)化定向井井眼軌道剖面設(shè)計(jì)、提升定向井施工人員的業(yè)務(wù)水平、優(yōu)選鉆壓、轉(zhuǎn)速和排量等施工參數(shù)，這樣才能使定向井施工的整體速度和效率得到提升。

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