于春陽
摘要:定向井技術(shù)是我國石油企業(yè)進行石油開采的常用技術(shù),對于該技術(shù)的研究注重于優(yōu)快鉆井的方式和創(chuàng)新。本文對其影響速度快慢的方式進行分析,明確了定向井優(yōu)快鉆井技術(shù)的改進發(fā)展方向,同時提出定向井優(yōu)快鉆井技術(shù)的發(fā)展前景。
關(guān)鍵詞:鉆井技術(shù);研究發(fā)展;PDC鉆頭
一、定向井鉆井技術(shù)的速度研究
定向井在實際工作中的鉆井速度始終是石油工作者研究的課題,對于影響鉆井速度的因素,對于定向井開采工作具有重要意義。一方面,井身剖面是影響鉆井速度部分因素。井斜段長斜增時對于鉆具組合要求進行不斷更換,那么必然導致鉆井時間延后。另一方面,方位漂移的過程也會造成鉆井速度的延時和拖慢。在實際工作中無法確定由于漂移過程產(chǎn)生的余量和方向,那么就無法估算出準確的實際操作時間,那么鉆井速度必然受到部分影響。最后,選型鉆頭也具備了影響速度的部分因素。目前國內(nèi)較為先進的PDC鉆頭,雖然在使用中較為快速,但定向井在進行鉆探作業(yè)時體現(xiàn)出并不適用的情況,那么在傳統(tǒng)牙輪的應(yīng)用下其鉆頭必然對于鉆井速度有所影響。除此之外,突發(fā)情況和工程事故,也會對鉆井速度產(chǎn)生不同程度的影響。在進行定向鉆井的作業(yè)過程中,粘卡和砂卡等現(xiàn)象的發(fā)生是影響鉆井速度的客觀因素。
二、完善導向鉆井技術(shù)的發(fā)展方向
我國目前在定向井的工程項目中,導向鉆井仍為主流技術(shù),對于鉆井技術(shù)簡化性的滑動型導向鉆具的組合方式作為普遍工具。在實際施工中這種技術(shù)也體現(xiàn)出安全性,以及結(jié)構(gòu)簡單易于操作等優(yōu)勢。在調(diào)整井眼軌跡的過程中復(fù)合導向滑動技術(shù)具備了便于操作的優(yōu)勢,而且能夠精準高中靶,同時鉆具更換時間更短也為由于特點而備受推崇。實際工作中發(fā)現(xiàn),導向鉆井過程中應(yīng)用了導向滑動鉆井技術(shù),可以在螺桿鉆具比復(fù)合旋轉(zhuǎn)鉆進高出1.6倍以上的純鉆進時間,從而證明了兩種方式中的單彎度數(shù)與比值為正比關(guān)系。而導向鉆井技術(shù)的具體應(yīng)用過程應(yīng)當以實際操作情況為基準,一般情況下更加適合淺層定向作業(yè),而且體現(xiàn)出更大的發(fā)揮空間。而對于中深定向井的實際工程中,由于需要不斷更換螺桿鉆具,那么必然導致施工速度的下降和作業(yè)成本的增加,那么全井段的施工中并并不建議作為主要應(yīng)用方式。而對于水平井和大位移井施工而言,由于軌跡控制難度更高,因此建議在全井段中運用。
三、PDC鉆頭改進技術(shù)的發(fā)展方向
鉆井質(zhì)量、成本、速度都受到鉆頭的制約和影響,那么在適應(yīng)巖性需求的基礎(chǔ)上選擇符合要求的鉆頭尤為重要。牙輪鉆頭與PDC鉆頭是目前普遍應(yīng)用于具體定向井施工中的鉆頭,而牙輪鉆頭在我國早期施工中應(yīng)用廣泛備受關(guān)注,而PDC鉆頭作為新型鉆頭的應(yīng)用推進為本文研究方向。
(二)導向鉆具與PDC 鉆頭的復(fù)合鉆進
機械鉆速快、鉆具轉(zhuǎn)速低、鉆頭轉(zhuǎn)速高,是PDC鉆頭在實際鉆井施工中的三大特點?;瑒雍托D(zhuǎn)的組合鉆井方式,不僅能夠確保井眼軌跡的明確,也在規(guī)避方位和井斜產(chǎn)生變化的過程中起到重要作用。而且對于定向井控制難度較大的項目而言,掌握軌跡與位移的運用是必要途徑。但是在實際應(yīng)用過程中也發(fā)現(xiàn)了該技術(shù)的部分缺陷,對于較大地層硬度的具體施工中并不適合該技術(shù)的應(yīng)用,使用年限不高的螺桿鉆具在此類型的施工鉆井中容易產(chǎn)生更大的損壞,不僅需要螺桿的及時更換,同時也增加了鉆井成本的額外支出,而實際鉆井速度也不高。
(二)井身剖面穩(wěn)定器組合
在實際施工定向井的過程中,當PDC鉆頭產(chǎn)生方位偏移的情況,必須相應(yīng)改進其方式組合,那么穩(wěn)定器對于控制方位漂移具有良好的效果。對于穩(wěn)定器組合的運用是“穩(wěn)、定、直”模式的操作,而在定向控制井斜的過程中,必須設(shè)計井斜的最大角度。PDC與穩(wěn)定器進行組合結(jié)構(gòu)作為穩(wěn)斜鉆井的方式,而這一過程中僅需一個鉆頭或者一趟鉆就能夠完成施工,不僅能夠節(jié)約鉆井時間,也能夠延長PDC鉆頭使用年限,促進鉆井效率的提升。而提升鉆具組合的增斜增強能力,也是實際鉆井工程的需要。那么在選擇PDC鉆井技術(shù)的參數(shù)時,也要規(guī)避井斜快速下降的因素,對于這種情況可以采用高壓鉆與低鉆速的方式進行組合,才能夠提升鉆井施工的速度和效率。地鉆壓及高鉆速是PDC鉆頭的主要應(yīng)用方式,而此種方式能夠?qū)嶋H提升鉆井速度,但由于需要多種方式控制軌跡,包括降斜、增斜和增降方位,那么可以采取定向井試鉆的方法完成。一方面對施工地層的巖性做出分析,而以地質(zhì)巖性硬度的差異化,作為鉆井方式的選擇。另一方面,有效減輕鉆井負荷的情況,需要PDC的鉆頭在應(yīng)用過程中及時對穩(wěn)定器數(shù)量進行控制。
四、定向井優(yōu)快鉆井技術(shù)的發(fā)展前景
在我國市場經(jīng)濟與技術(shù)水平不斷提升的同時,石油行業(yè)與時俱進發(fā)展快速。多數(shù)油田目前已經(jīng)進入中后期階段,含油層厚度較薄,而油藏分布也呈現(xiàn)出不均勻的現(xiàn)象,少數(shù)地區(qū)的油藏地質(zhì)條件與基礎(chǔ)環(huán)境也更加復(fù)雜化。對于現(xiàn)階段的石油鉆井施工而言,迎來了更大的大難度以及挑戰(zhàn)。作為新型鉆井技術(shù)的定向井技術(shù),在實踐中的應(yīng)用效果明顯突出。與直徑鉆井進行比較具有較高的操作優(yōu)勢和降低成本的特點,對于鉆井技術(shù)的發(fā)展具有推動作用。因此,在石油開采的過程中必然具有長足發(fā)展的有利因此,而部分技術(shù)的改進和發(fā)展,同樣是對于我國在定向井施工中的支持和推進。那么其發(fā)展方向也會朝向使用年限提高與工程施工難度加大的方向發(fā)展,而在不同技術(shù)領(lǐng)域創(chuàng)新與完善的過程中,必然對定向井鉆井技術(shù)的速度提升有所輔助,那么在實際應(yīng)用過程中的優(yōu)勢也會更為明顯。
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