劉雪琪

摘 要：我國定向井鉆探科技慢慢成熟，現(xiàn)已獲得人們的廣泛認(rèn)同，特別是在石油開采領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，定向井鉆井科技在其中起到了非常重要的作用，此項(xiàng)技術(shù)較好處理了各種油藏開發(fā)方面的科技難題，同時(shí)也大幅增加了原油開發(fā)效能，為國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展創(chuàng)造了很大的貢獻(xiàn)值，本文針對上述情況深入解析了定向井鉆井軌跡影響因素，并對其控制策略進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：定向井;鉆井;軌跡;影響因素;控制

0 引言

早在上個(gè)世紀(jì)50年代，國內(nèi)就開始探索定向鉆井技術(shù)，1956年首先使用在玉門油田的構(gòu)建當(dāng)中，并獲得了比較好的開發(fā)實(shí)效，自此鉆井技術(shù)被廣泛應(yīng)用開來。從70年代到現(xiàn)在，定向鉆井技術(shù)在海洋油田開發(fā)當(dāng)中使用最頻繁，推進(jìn)最快，渤海海域縱式井當(dāng)中，12個(gè)定向井得以在一個(gè)鉆井平面上面開展作業(yè)，從1986年開始，隨著各種科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和政府的不斷鼓勵(lì)下，鉆井量大幅增長至四千多個(gè)，在“七五”時(shí)期國內(nèi)已經(jīng)進(jìn)一步探索了定向井等鉆井技術(shù)關(guān)鍵理論，并且開發(fā)出相關(guān)的電腦軟件，其中主要包含三維多個(gè)目標(biāo)井和縱式井等鉆井技術(shù)在平臺設(shè)置的完善規(guī)劃。進(jìn)入90年代，國內(nèi)在水平井技術(shù)上獲得突破性進(jìn)展，包含較長、中等、較短三種半徑大小的鉆井，同時(shí)大力完善了軌跡處置，可以利用一些模型精確預(yù)估水平井井眼軌跡，甚至在某些方面已接近世界標(biāo)準(zhǔn)水平。從90年代開始，國家重點(diǎn)引入國外領(lǐng)先的鉆井技術(shù)，及相關(guān)設(shè)備設(shè)施，目前國家已經(jīng)全面擁有定向井軌跡規(guī)劃和相關(guān)控制技術(shù)，如地層檢測技術(shù)等，同時(shí)也擁有螺桿鉆頭、非此鉆鋌等領(lǐng)先的鉆井器具。

1 強(qiáng)化定向井鉆井軌跡控制的必要性分析

在定向井鉆井項(xiàng)目當(dāng)中，我們只有明確其鉆井軌跡，才能為鉆井作業(yè)打下牢固基礎(chǔ)，但是在具體鉆井作業(yè)當(dāng)中，必然會遭遇鉆井軌跡不合適的現(xiàn)象，給工程帶來了很大的影響，最終引起作業(yè)效能減少使得成本提升，因此強(qiáng)化定向井鉆井軌跡管控是很有必要的，而且國內(nèi)不同區(qū)域地理地貌和地質(zhì)狀況不一樣，給定向井鉆井作業(yè)帶來很大困難，在鉆井軌跡精確度方面需求更大，因此強(qiáng)化相關(guān)影響因素的管控在所有方面都顯得特別重要。

2 影響定向井鉆井軌跡精度的因素分析

2.1 設(shè)計(jì)方面的影響因素分析

明確鉆井軌跡對保證鉆井作業(yè)品質(zhì)及其整體提升擁有很關(guān)鍵的意義。因此在明確鉆井軌跡時(shí)，需要規(guī)劃人員據(jù)實(shí)分重點(diǎn)地規(guī)劃，這對規(guī)劃人員的專業(yè)水平要求較高，相關(guān)人員需擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)的技能?，F(xiàn)今在定向井鉆井軌跡構(gòu)思當(dāng)中，三維設(shè)計(jì)技術(shù)已獲得全面使用，但在特別繁雜的地貌情況下，想要繞過障礙物體還是特別困難的。加上三維軌跡設(shè)計(jì)目前的精確嚴(yán)密程度還很難滿足現(xiàn)實(shí)的需求，在繞過障礙上存在很多難題，在明確井身軌跡關(guān)鍵點(diǎn)上達(dá)不到精確度要求，校正井眼曲率和最高曲率的精準(zhǔn)度不夠，在核算校正井身軌跡連接點(diǎn)次序和曲率難題上不符合精準(zhǔn)度標(biāo)準(zhǔn)要求，導(dǎo)致定向鉆井軌跡的精準(zhǔn)度和合適性受到很大影響。

2.2 施工方面的影響因素分析

在表面層鉆入作業(yè)當(dāng)中，由于回水閥門的泵壓力和排出量不足，引發(fā)表層出現(xiàn)打滑，甚至引起井漏現(xiàn)象，導(dǎo)致鉆井成本增加效能下降，帶來巨大的損失。在直井段進(jìn)行鉆井作業(yè)的時(shí)候，為了減少觸碰井情況發(fā)生，需要確保井距并及時(shí)進(jìn)行位置調(diào)節(jié)。需要關(guān)注直井段鉆井時(shí)常發(fā)生的傾斜情況。由于直井段鉆入直接影響制造斜和后續(xù)井口的施工作業(yè)，因此需重點(diǎn)對直井段進(jìn)行造防斜，而實(shí)際情況是井距位置調(diào)節(jié)不當(dāng)，導(dǎo)致碰井幾率反增，同時(shí)因?yàn)閷χ本萎?dāng)中井斜情況管控不力，給未來造斜作業(yè)帶來很大影響，給后續(xù)施工埋下了安全隱患。在造斜鉆入環(huán)節(jié)出現(xiàn)了由于鉆井工具搭配不當(dāng)，鉆入效率無法提升，井身軌跡出現(xiàn)偏差等難題。由于地貌狀況不一樣需要增加、減少或者穩(wěn)斜。同時(shí)由于地貌趨向不一樣，在未來作業(yè)當(dāng)中還需要增加、降低位置等。超前角的明確需要參照的是所在地的地層次狀況，否則后續(xù)鉆井作業(yè)會出現(xiàn)較大風(fēng)險(xiǎn)性。在穩(wěn)斜段鉆入出現(xiàn)的主要問題是在穩(wěn)斜段作業(yè)當(dāng)中經(jīng)常會因?yàn)橥度?、調(diào)節(jié)不迅速等問題導(dǎo)致軌跡改變，造成脫離管控，因此需要在實(shí)際作業(yè)當(dāng)中時(shí)刻關(guān)注這些難題，提前采取預(yù)防措施。

3 井眼軌跡控制技術(shù)

3.1 直井段防斜打直

直井段防傾斜打直是定向井井眼軌跡管控的基本井段，直井段出現(xiàn)傾斜的原因主要包括地貌原因、作業(yè)原因和井眼擴(kuò)張?jiān)?。地貌原因是不能管控的，想要促進(jìn)預(yù)防傾斜做直只能通過調(diào)整作業(yè)和井眼擴(kuò)張來進(jìn)行，首先在鉆具搭配方面需要挑選下井鉆具組合，在現(xiàn)場作業(yè)當(dāng)中，主要使用的是滿眼鉆工具組合和鐘擺鉆具組合，用以完成防傾斜打直作業(yè)。前者只能預(yù)防傾斜，不能調(diào)整傾斜，使用的關(guān)鍵在于“滿”，要求扶正部件和井內(nèi)壁中間的縫隙盡量小一些，確保實(shí)現(xiàn)滿，預(yù)防出現(xiàn)井傾斜。鐘擺鉆具組合的機(jī)理是當(dāng)鐘擺超過一定角度的時(shí)候，會出現(xiàn)一個(gè)回復(fù)力量，這個(gè)力量會隨著鐘擺擺動角度增加而變化。在使用鐘擺鉆具的時(shí)候，還會受到鉆壓力的影響，當(dāng)鉆壓力增加的時(shí)候，鐘擺鉆具擺動力量變小，而增斜角力量變化，這樣就很難實(shí)現(xiàn)預(yù)防糾正傾斜的目標(biāo);當(dāng)鉆壓力比較小的時(shí)候，鐘擺鉆具才能發(fā)揮預(yù)防糾正傾斜作用，因此在具體使用的時(shí)候，鐘擺鉆具不能全部釋放出鉆壓，會給機(jī)器鉆速度增加帶來一些影響，我們在進(jìn)行防傾斜做直作業(yè)時(shí)需要根據(jù)不一樣的實(shí)際情況挑選出不同的適用的鉆具組合。

3.2 造斜段軌跡控制技術(shù)

造傾斜進(jìn)程主要是指從造傾斜位置開始強(qiáng)迫鉆頭離開井口鉛垂線條升斜鉆入的進(jìn)程，這個(gè)階段的主要內(nèi)容是怎樣讓鉆頭離開井口鉛垂線條，確保造傾斜進(jìn)程更順暢，作業(yè)當(dāng)中首先對直井段的井斜角、位置數(shù)值進(jìn)行分析，按照直井段井斜角、位置偏離為目標(biāo)重新校正規(guī)劃待鉆探軌跡，重新核算定向各個(gè)地段的造傾斜率數(shù)值，從而指引定向造傾斜作業(yè)。造傾斜剛開始持續(xù)定向一些單根，搞清楚造傾斜器具和鉆工具搭配在作業(yè)區(qū)域的具體造斜幾率，然后通過調(diào)節(jié)滑動鉆入和綜合鉆入比值，讓實(shí)際鉆井眼軌跡盡可能靠近規(guī)劃的井眼軌跡，一直到實(shí)現(xiàn)造傾斜。

3.3 穩(wěn)斜段軌跡控制技術(shù)

完成造傾斜作業(yè)之后，對于拉直--增長--平穩(wěn)三段構(gòu)造的井眼軌跡剖析面來講，隨后的工作是穩(wěn)斜井地段的作業(yè)。穩(wěn)斜井地段作業(yè)最好是使用無線隨鉆度量儀器進(jìn)行追蹤管控，從而完成動態(tài)監(jiān)視管控，一旦發(fā)現(xiàn)實(shí)際的井斜角、位置角遠(yuǎn)離規(guī)劃數(shù)值，需要及時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)，確保命中靶心。但是有時(shí)候在沒有無線隨鉆測斜器具的情況下，需要放入穩(wěn)斜鉆具，使用單個(gè)點(diǎn)、多個(gè)點(diǎn)測量斜儀器確定點(diǎn)測量傾斜，確保實(shí)際鉆探軌跡距離規(guī)劃軌跡不能過遠(yuǎn)，既要確保命中靶心，同時(shí)又要提升機(jī)械鉆探速度，一方面如果實(shí)際鉆井眼軌跡和規(guī)劃的井眼軌跡剖析面偏差太大，那么很大可能會出現(xiàn)脫離靶子的情況，導(dǎo)致井身品質(zhì)不符合標(biāo)準(zhǔn);另一方面的含義是如果一直要求實(shí)際鉆井眼軌跡和規(guī)劃井眼軌跡的偏差非常小，那么肯定需要經(jīng)常測量斜角，經(jīng)常放入鉆頭替換鉆工具，肯定會給機(jī)械鉆探速度帶來影響，延長鉆井作業(yè)時(shí)間。

3.4 強(qiáng)化施工控制，優(yōu)化鉆井方法

面對鉆井作業(yè)給鉆井軌跡造成的影響，為了全面強(qiáng)化對其的操控，需要在現(xiàn)有鉆井計(jì)劃基礎(chǔ)上持續(xù)完備強(qiáng)化，全面關(guān)注鉆井方式的使用。強(qiáng)化綜合鉆井科技的應(yīng)用，強(qiáng)化操控定向地段和直井段作業(yè)品質(zhì)，這樣才能更好地推動鉆進(jìn)進(jìn)程加速，才能給軌跡的完備打下深厚的基礎(chǔ)，但是綜合鉆井作業(yè)相關(guān)開支較大，需要我們不斷完備改造鉆井科技。

4 結(jié)語

總之，完善定向井鉆井軌跡是確保鉆井品質(zhì)，穩(wěn)定和效率的有用舉措。在規(guī)劃過程當(dāng)中，應(yīng)該嚴(yán)格遵守精確度需求和實(shí)際情況，強(qiáng)化現(xiàn)場勘探，使用針對性的目的函數(shù)，強(qiáng)化規(guī)劃定向井鉆井軌跡，使用專業(yè)科技、科學(xué)方式和專業(yè)軟件強(qiáng)化完善井身軌跡。規(guī)劃人員需要不斷提高自己的專業(yè)技能水準(zhǔn)，重點(diǎn)關(guān)注學(xué)習(xí)三維設(shè)計(jì)技能并創(chuàng)新使用，強(qiáng)化摸索繁雜地貌，關(guān)注科技難點(diǎn)的突破。持續(xù)完備強(qiáng)化鉆井計(jì)劃，全面關(guān)注鉆井方式的實(shí)際使用。強(qiáng)化綜合鉆井科技的使用，強(qiáng)化管控定向地段和直井段工程品質(zhì)，才能更好地增加鉆井速度，才能給軌跡完善打下深厚的基礎(chǔ)。操作人員需要關(guān)注實(shí)際作業(yè)經(jīng)驗(yàn)的匯總完備，在技能、科研上提升創(chuàng)造力度，這樣才能獲得最好的管控實(shí)效。