試析水平井井眼軌跡控制的關鍵技術

霍小波 邱軍亭

（中石化華北石油工程有限公司五普鉆井分公司 河南南陽 453700）

試析水平井井眼軌跡控制的關鍵技術

霍小波 邱軍亭

（中石化華北石油工程有限公司五普鉆井分公司 河南南陽 453700）

在鉆井的過程中，除了最原始的技術，最常見到的就是水平井井眼的軌道控制技術了。這種方法能夠快速的解決在鉆井時所出現(xiàn)的問題。在接下來的文章里，我們通過這些分析，能夠更多的了解這種技術，走進這種技術。也把這種技術和其他的鉆井技術進行比較，找出這種技術好處的可取部分。最后對水平井井眼軌跡控制中著陸控制技術以及水平控制技術等關鍵技術展開細致而具體的研究。

水平井；井眼軌跡；控制技術；研究

水平井是定向井的一種，所以在一定程度上還是和一般的定向井有相似之處的。但是在技術特征上也有不同的差別：①中靶的要求很高；②擺放工具面角困難；③控制難度大。在鉆井工程工作中，比較常運用到的鉆井技術，水平井井眼軌跡控制技術對于整個鉆井工程都有很大的幫助，通過對水平井井眼軌跡控制技術的研究和分析，更加有利于這種技術的發(fā)展，更有利于鉆井工作的開展和實施。在水平井井眼軌跡控制技術出現(xiàn)在鉆井技術中之后，整個鉆井技術發(fā)展的將會更加完善，利用好這一技術，對中國未來的發(fā)展也具有一定的意義。

1 水平井井眼軌跡控制技術的特征分析

在整個技術中，最重要的就是分析它的特點，發(fā)現(xiàn)它獨有的技術特點，再和其他的定向井的技術進行比較，便能更加清晰的看出它們之間的不同，從而通過這種比較，可以輕而易舉的找出其中的影響因素。最重要的就是在研究中能夠確定研究的目標，這樣能夠事半功倍。對于一種技術來說，最主要的就是它不同于其他技術的特點，既然這種鉆井技術被廣泛應用，離不開的便是它的特點，正因為有獨特的特點存在，才能不同于別的技術。下面就對水平井井眼軌跡控制技術的特征進行分析，包括以下三個方面：

1.1 中靶

在水平井的目的層中，大多數(shù)的橫截面都是矩形或者圓形，這是在最初設計的時候設計的軌跡，是一種柱狀靶。在普遍的定向井中，水平井井眼軌跡控制可以更加快速和有效的完成鉆井工作，是一種新穎技術。在實際的鉆井程序中，首先要根據(jù)事先設計好的中靶點進行鉆井，而中靶區(qū)是個柱狀體，大大增加了鉆井的難度，要掌握好并不是那么容易。在實際的鉆井過程中，就是要保證入靶點的方位角、井斜角、垂深以及位移等等都在設計的要求范圍之內，即矢量中靶。在有一定的力的作用下還要把握好力的方向。

1.2 增斜井段

在實際的鉆井操作中，還是會發(fā)生不按設計好的軌跡鉆井的情況，在實際的鉆井過程中出現(xiàn)問題，最常出現(xiàn)的就是沒有中靶。這樣問題的出現(xiàn)，就要想辦法去挽救，那么就應該保證軌跡點位置的精確，還有就是增斜井段。在實際的操作中，增斜井段是發(fā)生這些問題后解決辦法中較為有效的方法之一，根據(jù)增斜井段，有利于鉆井工作的高效完成。

1.3 井身剖面

可以把水平井的井身剖面分成不一樣的類型，最主要的有以下幾個：增斜剖面、單圓弧、多段增斜剖面還有整段剖面等。在這些類型中，它們的運用之處都大有不同，對軌跡的控制也有很大的作用，對軌跡的控制也是多樣的，有些控制軌跡向圓形發(fā)展，總之就是樣式各異，各有各的用處。

在鉆井技術的分析中，通過對這些特點的研究，我們也發(fā)現(xiàn)了這種技術的可實施性，并且能夠更好的運用在實際的生活中去，這對這種技術就是一種肯定。

2 水平井井眼軌跡控制技術

2.1 水平井井眼軌跡控制技術的總體思路

在實際的操作中，水平井井眼軌跡控制技術還是存在著一定的問題，但是這些問題都有比較合理的解決方法，以下有三個方面需要重點注意和落實：①中靶的難度系數(shù)很大，因為水平井中最多的就是軸呈柱形的靶，在實際操作中，會出現(xiàn)不能精準的中靶，這時就需要對矢量進行精準的計算，才能從根本上解決這樣的問題。②在實際的操作中假如出現(xiàn)了設計好的軌道沒有按照設計好的軌道進行，出現(xiàn)偏差的時候，通過增加斜井段的辦法就能快速的進行解決，可以使軌跡再次回到當初設計好的軌跡上。③要注意水平井的井身剖面，因為水平井的井眼軌跡是根據(jù)井身剖面的中、長半徑來決定的，所以在實際的操作中，要注意這一特點。只有發(fā)現(xiàn)問題，解決了問題才能讓整個技術起到一定的發(fā)展作用。

2.2 優(yōu)化剖面設計

在鉆井的實際操作中，工作人員除了要注意之前提到的問題之外，還要能夠提升自己的能力，還有去提升和優(yōu)化水平井的優(yōu)化剖面設計，主要原因是通過優(yōu)化剖面設計，起到簡化整個鉆井過程的時間，還有通過對井眼軌跡控制，來提升鉆井的速度。通常，井身的剖面類型包括“直-增-微增-增-平”“直-增-穩(wěn)-增-平”。在這樣的順序中對于第一種的運用是比較多的，可以把第一種方法當做重點，第二種為輔。關于水平井井身剖面對井眼軌跡控制可歸納為以下幾點：①水平井的井身剖面曲線所顯示的特征對軌跡控制的影響；②在切線調整段的井身剖面具有兩個方面的特征；③在利用分段造斜剖面時要注意克服其表現(xiàn)出的復雜性；④要利用擁有的先進技術，做好井段要求的調整工作。

通過優(yōu)化的工作，能夠提高這種技術的可實施性，讓更多的工作人員更多的去運用這種技術，這樣也有利于這項技術的發(fā)展，完善這項技術也是至關重要的，雖然提升的程度不是特別的大，但是只要存在著提升，就是一種進步。

2.3 綜合鉆具應用

在實際的鉆井工作中，鉆井的鉆具也是十分重要的，在特定的環(huán)節(jié)也需要采用不同的鉆具，才能更好的完成鉆井工作。對于組合模式的鉆具，一般會用在定向側鉆這一主要的環(huán)節(jié)用到。就是各種各樣的鉆具，結合在一起，一般在這個環(huán)節(jié)多數(shù)會用到彎接頭、直螺桿這樣的鉆具組合或者是單彎和雙彎螺桿的鉆具組合。在實際的定向側鉆環(huán)節(jié)中，還應該根據(jù)具體的情況進行使用鉆具，這樣最后的鉆井工作才能完成的更加高效。

在鉆具上進行嚴格的創(chuàng)新，能夠更好的發(fā)展這種技術，能更好的完善對鉆井開展的工作。因為在實際的操作中，鉆具是最常用的工具，只有鉆具用的好，鉆出的井才能更加好，也能更加符合標準。

2.4 著陸控制

所謂“著陸控制”，即控制由靶窗增斜井段到井段末端的全過程。著陸控制以動態(tài)監(jiān)控為技術手段；以矢量進靶為結果，以增斜鉆進為主要特征，以側鉆為關鍵。

通過這種技術也能更好的完成鉆井工作。只有去完善各項任務，才能整體上完成整個工程，畢竟在實際的操作中，鉆井的工作離不開各種技術的支持，只有去提升各項技術，才能把鉆井這項工作做好。

2.5 水平控制

所謂“水平控制”，即控制著陸進靶之后的過程，也就是在給定的靶體內鉆出全段水平井的過程。在水平井的鉆井過程中，找準靶心，進行鉆井后，把握好垂向的水平，應該是一條直線到底，這是水平井的特點，在這樣的條件下，水平控制的中心就是動態(tài)監(jiān)控技術了。在鉆井過程中要根據(jù)實際情況，避免脫靶的情況。動態(tài)監(jiān)控的技術，存在于水平井的鉆進過程中，也能夠加強整個鉆井過程的完成度，在水平井鉆井的過程中也有主要的意義。

通過對鉆井技術的研究，我們了解了多方面的知識，發(fā)現(xiàn)問題和解決問題很重要。在鉆井過程中，其實最重要的就是根據(jù)實際情況去解決問題，作為現(xiàn)在完善的比較好的技術，水平井井眼軌跡控制技術，大大更加了鉆井技術的完成性和執(zhí)行性，這種技術應用廣泛的原因大概也就是在實際的操作中，各方面問題的解決方法都很完美。在以后的鉆井工作中，工作人員也能找到關注的重點，就不會盲目的進行鉆井工作了。

3 結束語

通過對水平井井眼軌跡控制技術的理解和探討研究，我們也對這種鉆井技術更加的理解和支持，也通過這種鉆井技術對其他的鉆井技術有一個表面上的了解，在鉆井技術上，水平井井眼軌跡控制技術是“里程碑”似的存在于鉆井技術中，應用的次數(shù)也比較多，對中國的鉆井技術的發(fā)展起到了一個更加實際的作用，正因為有了這種技術，鉆井這項工作才能開展的這么好。

[1]張彥瑞.水平井井眼軌跡自控控制技術研究[J].中國石油和化工標準與質量，2012，01：82.

[2]牛洪波，陳建隆，隋小兵.淺層大位移水平井鉆井關鍵技術分析[J].天然氣工業(yè)，2012，02：71～74+119.

[3]韓來聚，牛洪波，竇玉玲.勝利低滲油田長水平段水平井鉆井關鍵技術[J].石油鉆探技術，2012，03：7～12.

TE243

A

1004-7344（2016）11-0160-02

2016-4-3

霍小波（1983-），男，助理工程師，本科，主要從事石油鉆井、水平井施工、定向井、無線隨鉆儀器類工作。

邱軍亭（1975-），男，助理工程師，本科，主要從事石油鉆井、水平井施工、定向井、無線隨鉆儀器類工作。