李洪偉

摘? 要： 定向井鉆井是當(dāng)前國(guó)內(nèi)油田開(kāi)發(fā)油氣期間常用的技術(shù)手段，也是一項(xiàng)有效提升油氣開(kāi)采數(shù)量和開(kāi)采效率的技術(shù)，對(duì)于石油化工行業(yè)的資源 開(kāi)發(fā)具有積極意義。軌跡控制是定向鉆井過(guò)程中的難點(diǎn)也是影響油氣開(kāi)發(fā)能力進(jìn)一步提升的關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)際鉆井過(guò)程中往往會(huì)因設(shè)計(jì)精度不足而無(wú)法精 確繞過(guò)各類障礙物或者因施工技術(shù)不到位而引發(fā)實(shí)際軌跡與設(shè)計(jì)軌跡不符問(wèn)題。從加強(qiáng)定向井鉆井軌跡控制的必要性入手，對(duì)定向井鉆井軌跡控制中的 影響因素和控制對(duì)策進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞： 定向井;鉆井軌跡;影響因素;控制

引言

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，定向井鉆井技術(shù)在油田鉆井施工過(guò) 程中也取得了巨大的進(jìn)步。而隨著當(dāng)今油田勘探開(kāi)采中對(duì)鉆井速度要求的 不斷提升，要想在定向井鉆井施工過(guò)程中充分保證施工的安全性以及高效 性，就必須要不斷強(qiáng)化定向鉆井軌跡控制。鑒于此，要針對(duì)定向井鉆井軌 跡控制的各種影響因素進(jìn)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(shù)水平。

1 強(qiáng)化定向井鉆井軌跡控制的必要性分析

定向鉆井施工人員是遵循一定的設(shè)計(jì)軌跡進(jìn)行鉆井操作的，然而在 現(xiàn)場(chǎng)鉆井過(guò)程中，軌跡不合適等問(wèn)題頻繁出現(xiàn)，例如軌跡中出現(xiàn)較多嚴(yán)重 阻礙鉆進(jìn)工作的障礙物等，為施工人員鉆井工作的順利開(kāi)展帶來(lái)了較多難 題，導(dǎo)致施工時(shí)間延長(zhǎng)的同時(shí)也增加了施工成本。為此，加強(qiáng)鉆井軌跡控 制、優(yōu)化設(shè)計(jì)精度和施工技術(shù)是十分必要的，尤其針對(duì)國(guó)內(nèi)復(fù)雜的地質(zhì)環(huán) 境，相關(guān)企業(yè)更需要對(duì)軌跡影響因素進(jìn)行細(xì)致分析，從而提升控制效果， 增加定向鉆井技術(shù)應(yīng)用效果和工作效率。

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

鉆井軌跡的確定，對(duì)于確保整個(gè)鉆井施工質(zhì)量的提升有著十分重要 的意義。所以在確定鉆井軌跡時(shí)，主要是設(shè)計(jì)人員結(jié)合實(shí)際進(jìn)行針對(duì)性的 設(shè)計(jì)，但是由于其對(duì)設(shè)計(jì)人員的專業(yè)要求較高，需要大量的經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)的 技術(shù)。目前在定向井鉆井軌跡設(shè)計(jì)中，三維設(shè)計(jì)技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng) 用。但是在很多特殊復(fù)雜的地質(zhì)條件下，要想從障礙物繞開(kāi)還存在一定的 難度[1]。加上三維軌跡設(shè)計(jì)的精確性和縝密度難以滿足實(shí)際需要：在繞開(kāi) 障礙方面的問(wèn)題較多，在確定井身軌跡關(guān)鍵點(diǎn)時(shí)缺乏較高的精確度，對(duì)井 眼曲率的校核精準(zhǔn)率和最大曲率的精確度不高，對(duì)井身軌跡接點(diǎn)順序和曲 率問(wèn)題的計(jì)算與校核的精確度不達(dá)標(biāo)，導(dǎo)致定向鉆井軌跡的精確度和合理 性受到巨大影響[2]。

2.2? 施工因素

首先在進(jìn)行表層鉆井施工的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)因水閥門的泵壓與排量 不到位而導(dǎo)致表層出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，嚴(yán)重的情況下，甚至?xí)斐删┦鹿剩?不僅會(huì)導(dǎo)致鉆井效率低下，甚至?xí)斐摄@井成本的增加，給鉆井企業(yè)帶來(lái) 巨大的經(jīng)濟(jì)損失。其次，在進(jìn)行直徑段鉆井施工的時(shí)候，為了盡量避免在 鉆井過(guò)程中出現(xiàn)碰井問(wèn)題，必須要在鉆井過(guò)程中對(duì)井距方位及時(shí)、合理調(diào) 整。而在實(shí)際的鉆井施工中經(jīng)常出現(xiàn)因井距方位調(diào)整不合理而導(dǎo)致出現(xiàn)碰 井問(wèn)題，與此同時(shí)，在實(shí)際鉆井施工過(guò)程中由于對(duì)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(guò)程中風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)一步增加[3] 。 最后，在實(shí)際進(jìn)行造斜段鉆井施工的時(shí)候，由于機(jī)械鉆具在磨阻以及不合 理因素的影響下導(dǎo)致造斜難度進(jìn)一步增加。

3 鉆井軌跡控制策略分析

3.1? 直井段的井眼軌跡控制技術(shù)

防斜打直是直井段定向井井眼軌跡控制技術(shù)的基礎(chǔ)，直井段因?yàn)楣こ?因素、地質(zhì)因素、井眼擴(kuò)大等因素的影響下，經(jīng)常出現(xiàn)井斜的現(xiàn)象，地質(zhì) 因素是我們無(wú)法進(jìn)行控制的，因此我們主要從工程和井眼擴(kuò)大兩個(gè)方面制 定措施，控制直井段鉆井井眼軌跡。首先我們要根據(jù)直井段鉆井的實(shí)際情 況選擇合適的鐘擺鉆具和滿眼鉆具組合，滿眼鉆具能夠有效避免鉆井施工 中的傾斜現(xiàn)象發(fā)生，只要井壁和扶正器之間的間隙在合理的范圍之內(nèi)，就 會(huì)防止井斜現(xiàn)象出現(xiàn);鐘擺鉆具在施加小鉆壓的情況下能夠在井斜超過(guò)范 圍值后產(chǎn)生一定的回復(fù)力，能夠及時(shí)地糾正已經(jīng)產(chǎn)生的井斜，如果鉆壓過(guò) 大就會(huì)影響鐘擺的回復(fù)力，出現(xiàn)井斜的現(xiàn)象。

3.2? 穩(wěn)斜段的井眼軌跡控制技術(shù)

造斜段施工完成后，就要對(duì)穩(wěn)斜段進(jìn)行鉆井施工，穩(wěn)斜段的鉆井 施工過(guò)程中，首先要根據(jù)實(shí)際的情況選擇合適的隨鉆測(cè)斜儀器設(shè)備，能 夠及時(shí)對(duì)鉆進(jìn)過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鉆進(jìn)的方位角、井斜角等數(shù) 據(jù)，避免鉆進(jìn)軌跡出現(xiàn)偏差，保障鉆頭中靶。如果現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有無(wú)線隨鉆測(cè) 斜儀器設(shè)備，就需要利用穩(wěn)斜鉆具組合的形式進(jìn)行鉆進(jìn)，一般采用單 點(diǎn)、多點(diǎn)并用的測(cè)斜儀器進(jìn)行定點(diǎn)測(cè)斜，保障井眼中靶，進(jìn)一步地提高 鉆井質(zhì)量和效率。

3.3? 直井段防斜打直

鉆井軌跡控制的工作前提是在直井段做好傾斜打直工作，施工人員 需要從井眼擴(kuò)展、作業(yè)情況以及地質(zhì)地貌特點(diǎn)三個(gè)方面對(duì)直井段傾斜問(wèn)題 進(jìn)行控制。由于地質(zhì)地貌特點(diǎn)無(wú)法直接改變，施工人員往往需要從井眼以 及作業(yè)兩方面進(jìn)行防斜操作。在鉆井之前，施工人員需要結(jié)合實(shí)際需求選 擇合適的鉆井工具組合。例如，在防斜過(guò)程中，施工人員可以使用滿眼鉆 具，通過(guò)縮減井內(nèi)壁與扶正部件之間的間隙預(yù)防傾斜問(wèn)題;在糾正傾斜問(wèn) 題的過(guò)程中，施工人員需要選擇鐘擺鉆具進(jìn)行相關(guān)操作。隨著鐘擺角度的 增加，一個(gè)力量大小隨之改變的回復(fù)力量將會(huì)出現(xiàn)，用于控制鉆井斜率[4] 。 在鐘擺鉆具應(yīng)用期間，鉆壓力會(huì)對(duì)鉆具擺動(dòng)力量產(chǎn)生削減作用，施工人員 可以利用較小的鉆壓力完成預(yù)防和糾正傾斜等操作。為此，在實(shí)際操作 時(shí)，施工人員需要及時(shí)控制鉆壓力，避免鉆壓無(wú)法及時(shí)釋放反而對(duì)鉆具工 作效果產(chǎn)生不利影響。

3.4? 加強(qiáng)設(shè)計(jì)控制，優(yōu)化鉆井軌跡

為了達(dá)到控制鉆井軌跡的目的，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格按照精度要求 和實(shí)際， 加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的勘察，采取針對(duì)性的目標(biāo)函數(shù)，加強(qiáng)對(duì)定向井鉆井軌 跡的設(shè)計(jì)，并采取專業(yè)技術(shù)、科學(xué)方法和專業(yè)軟件加強(qiáng)對(duì)井身軌跡的優(yōu)化。 所以設(shè)計(jì)人員必須注重自身專業(yè)技術(shù)水平的提升， 切實(shí)注重三維設(shè)計(jì)技術(shù)的 學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性的應(yīng)用，加強(qiáng)對(duì)復(fù)雜地形的研究，注重技術(shù)難點(diǎn)的攻克。

3.5? 造斜段的軌跡控制技術(shù)

在整個(gè)定向井鉆井施工過(guò)程中造斜段的鉆井施工是一個(gè)非常重要的環(huán) 節(jié)。造斜主要指的是按照提前設(shè)計(jì)的造斜點(diǎn)作為造斜段鉆井的起點(diǎn)，讓鉆 頭偏離鉛錘線向傾斜方向的目的進(jìn)行鉆進(jìn)。整個(gè)鉆井施工需要嚴(yán)格按照井 眼軌跡設(shè)計(jì)，并在鉆井施工過(guò)程中綜合考慮方位角、井斜角等相關(guān)因素， 來(lái)精確的計(jì)算造斜段的造斜率，這樣才能為實(shí)際造斜段的鉆井施工形成有 效的指導(dǎo)，然后還必須要對(duì)鉆鋌進(jìn)行合理應(yīng)用，并在鉆井過(guò)程中合理調(diào)整 滑動(dòng)鉆進(jìn)、復(fù)合鉆進(jìn)的比例，由此來(lái)達(dá)到造斜段鉆井目標(biāo)。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，定向鉆井軌跡的控制效果對(duì)于油氣開(kāi)發(fā)效率和質(zhì)量具有較 大影響，油氣開(kāi)發(fā)單位需要正確應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)不良以及施工不到位對(duì)于鉆井軌 跡的影響。在實(shí)際操作過(guò)程中，油氣開(kāi)發(fā)單位需要持續(xù)提升設(shè)計(jì)人員和施 工人員的技術(shù)水平，做到設(shè)計(jì)工作、現(xiàn)場(chǎng)勘察結(jié)果以及施工技術(shù)的高效結(jié) 合，對(duì)直井段、造斜段以及穩(wěn)斜段的施工操作進(jìn)行優(yōu)化控制，不斷提升軌跡控制水平。

參考文獻(xiàn)：

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