淺論定向井軌跡控制關(guān)鍵技術(shù)

王朋瑞

摘 要：定向井挖掘科技運用到石油井田的開采實在上世紀中后葉，在定向井鉆挖階段，井研眼的管控科技的優(yōu)劣能夠直接影響到動工。本文簡介了定向井井眼的截面優(yōu)化規(guī)劃科技，對井眼軌跡工程的直井部分、造斜部分、穩(wěn)斜井部分的管控科技實施了闡釋。唯有全方位把握這部分施工技術(shù)，方能在項目定向金工程中確保質(zhì)量，加快工程進度。

關(guān)鍵詞：定向井；軌跡管控；科技；探討

從上世紀后葉定向井被逐步應(yīng)用于石油勘探行業(yè)，上世紀50年代在玉門油田使用了C2-1井，其是我國首個定向井。定向井的運用包含由于地表建筑的攔擋而沒有辦法開采的石油資源、地下地質(zhì)情況繁雜、有斷層遮掩的石油資源、處置過程過于繁雜的側(cè)鉆等層面。定向井，特別是從式平臺定向井能夠最大層度增大石油資源的露出面積，提升油氣采集率，節(jié)省現(xiàn)場土地，減少鉆井的成本，業(yè)已演變成石油勘測科技中無可替代的現(xiàn)金科技。定向井井眼軌跡管控科技是定向井作業(yè)的主要科技，其能夠保證工程按質(zhì)按量按時完成，是確保項目質(zhì)量的科技。[1]

一、井眼鐵軌規(guī)劃設(shè)計科技

在每個定向井動工以前，地質(zhì)機構(gòu)會依照鄰井勘探的狀況，資源考評狀況、地震爆發(fā)狀況等有關(guān)訊息，明確定向井的井口與井底方位，并完成對應(yīng)的地質(zhì)計劃，為項目規(guī)劃提供參考。而筆者的項目設(shè)計要依照地質(zhì)計劃，在多道軌跡截面內(nèi)選擇合適的井眼軌跡，明確最合理的井眼軌跡走勢，在達成地質(zhì)條件需求的前提下，加快項目進度。當前，國際國內(nèi)定向井井眼軌跡截面通常被劃分成直-增-穩(wěn)三截面圖等三類截面規(guī)劃模式，這幾類井眼軌跡截面創(chuàng)設(shè)利弊共存，在挑選階段，應(yīng)依照地質(zhì)需求、井眼狀況、設(shè)施狀況等進行權(quán)衡。例如，在某個石油項目的外圍動工階段，通過長期的摸索與若干年的經(jīng)驗積累，挑選出直-增-穩(wěn)三段模式的井眼截面，這類井眼軌跡截面有著截面模式簡易、造斜井部分微小、軌跡管控可行度高等特征。[2]

二、定向井軌跡管控重要科技解析

（一）井眼軌跡管控科技

1.直井段防斜打直

直井段防斜打直是定向井井眼軌跡管控的基礎(chǔ)井段，直井段發(fā)生井斜的主因是由于地形的作用、項目動工的影響與井眼擴充的作用。地質(zhì)元素是變化性最大的元素，所以，要完成防斜打直工程必須從項目元素與井眼擴充元素層面下功夫。其一，在鉆井工具的組合層面，應(yīng)挑選下端鉆井工具，在工地動工階段，應(yīng)挑選滿眼鉆具與鐘擺鉆具完成防斜打直工作。滿眼鉆井工具盡可以防斜，而無法糾斜，在滿眼鉆井工具運用中應(yīng)凸顯“滿”的特征，也就是說應(yīng)讓扶正裝備與井管件的縫隙盡量微小，以確保滿的態(tài)勢，預(yù)防井斜出現(xiàn)。鐘擺鉆進工具的理論是當時鐘擺動到既定視角時，會形成一類作用力，該作用力會伴隨鐘擺幅的增大而增大。在鐘擺鉆井工具應(yīng)用階段，其對鉆井壓力極為敏感。當鉆井壓力過大時，鐘擺鉆井工具的擺幅降低，而增斜力增強，如此就無法完成防斜與糾斜的工作；而如果鉆井壓力過小時，鐘擺鉆井工具無法將壓力全部消散。這對影像機器的鉆洞速率變緩。所以，在實施防斜打直時，應(yīng)根據(jù)具體狀況優(yōu)選相異的鉆井工具組合。[3]

（二）造斜部分軌跡管控科技

造斜流程是指從造斜位置，鉆頭離開井口鉛垂線增斜鉆動的流程。該階段的注意事項是怎樣使鉆頭偏離預(yù)定的井口鉛垂線，在造斜階段運轉(zhuǎn)更為流暢，動工階段應(yīng)對直井段的井斜、位置信息實施解讀。依照直井段井斜、部位的誤差以靶點為核心矯正鉆機軌道的軌跡，并換算出定向各部位的造斜率數(shù)值，來指導定向造斜工程。造斜初級階段，應(yīng)持續(xù)定向幾類單根，并解讀造斜用具與造斜鉆井工具在動工區(qū)域的具體造斜率，之后透過調(diào)節(jié)滑動鉆井與整合鉆井的比率，讓具體鉆進的經(jīng)驗軌跡盡可能與預(yù)設(shè)軌跡吻合，這在造斜工程中一以貫之。[4]

（三）穩(wěn)斜部位軌跡管控科技

在造斜完畢后，對直-增-穩(wěn)三段式構(gòu)造的井眼軌跡截面來講，隨后的工作即為穩(wěn)斜部門的動工。穩(wěn)斜井段的動工應(yīng)挑選無線隨鉆測試設(shè)備實施追蹤管控，并完成動態(tài)的更新，只要出現(xiàn)具體井角度、方向角偏差應(yīng)立刻實施矯正，確保中靶。然而，在缺少無線隨鉆測斜設(shè)備階段，就必須使用穩(wěn)斜鉆井工具，[5]使用單、多點的測斜設(shè)備的定點檢測，讓具體鉆機軌跡的誤差被控制在能夠接受的范疇內(nèi)，既需要確保中靶，還應(yīng)提升設(shè)備鉆井速率。假如實際井眼軌跡與規(guī)劃井眼軌跡截面之間誤差偏大，則有一定幾率導致脫離靶心，讓鉆進品質(zhì)大打折扣；[6]此外，假如執(zhí)著于要讓鉆井井眼軌跡與預(yù)設(shè)井眼軌跡高度吻合，則必然會導致測斜循環(huán)往復(fù)地產(chǎn)生，頻率較高的起下鉆應(yīng)置換鉆井工具，會讓機器鉆井的速率下降，讓勘探項目無法按時按量按質(zhì)完成，并且對鉆井工具的使用壽命也是一種消耗。

結(jié)束語：

綜上，在定向井井眼軌跡截面設(shè)計階段，應(yīng)以完成地質(zhì)目標為核心，盡可能挑選簡易、造斜井段小的截面種類，確保定向井的順暢動工。另外，在管控定向井井眼軌跡的階段，直井段防斜打直是核心技術(shù)，應(yīng)完成定向造斜的工作追蹤管控靶點也要進行。定向井項目是一類繁雜的多科目相互滲透的項目，在定向井動工階段，每一位定向工作者應(yīng)具體情況具體分析，優(yōu)化鉆井工具組合，完成動態(tài)監(jiān)督與控制，直到入靶。[7]

參考文獻：

[1] 黃世軍，康博韜，程林松等.海上普通稠油油藏多層合采層間干擾定量表征與定向井產(chǎn)能預(yù)測[J].石油勘探與開發(fā)，2015，42（4）：488-495.

[2] 梁奇敏，劉新云，石李保等.導眼與擴眼組合鉆進模式在定向井軌跡控制中的應(yīng)用[J].石油鉆采工藝，2015，（4）：9-11.

[3] 張昌美，余剛，李國亮等.基于能量法的定向井中造斜段下凹管柱屈曲臨界載荷分析[J].西安石油大學學報（自然科學版），2014，29（4）：101-105.

[4] 劉鵬剛，蒲萬芬，譚鑫等.定向井懸點載荷計算與抽油機選型優(yōu)化研究與應(yīng)用[J].鉆采工藝，2016，39（1）：99-100，106.

[5] 毛偉漢，周長利.大慶油田斷層破碎帶大斜度定向井仿油基鉆井液技術(shù)[J].價值工程，2014，（18）：28-30.

[6] 邱康，雷新超，賈鳳龍等.氯化鉀聚合醇鉆井液在潿西區(qū)塊定向井應(yīng)用效果分析[J].海洋石油，2016，36（3）：93-97.

[7] 于鵬璽.盤2-斜192井七段制大斜度長裸眼定向井設(shè)計與施工[J].西部探礦工程，2015，（9）：68-70.