定向井鉆井速度的影響因素及提高方法

王干

摘要：作為石油勘探開發(fā)領(lǐng)域最先進(jìn)的鉆井技術(shù)之一，定向井是指利用特殊的井下鉆井工具、測量儀器和工藝技術(shù)對井眼鉆探軌跡進(jìn)行有效控制，使鉆頭能夠沿著特定的設(shè)計(jì)方向鉆達(dá)地下預(yù)定目標(biāo)的油田鉆井工藝技術(shù)，使受到自然條件限制的油氣田得到有效開采利用。近年來，隨著石油鉆井技術(shù)的不斷進(jìn)步和科技創(chuàng)新，定向井的鉆井施工技術(shù)得到了不斷地完善和提高，對促進(jìn)油田的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)發(fā)揮了積極地作用。但是由于受到地面和地下多種綜合因素的影響，定向井的鉆井速度會受到不同程度的影響，而在油田發(fā)展的中后期，定向井的鉆井比例會不斷增多。為此，本文就影響定向井鉆井速度的因素進(jìn)行分析并提出相應(yīng)的對策措施，以供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：定向井;鉆井速度;影響;提高方法

1 引言

定向井是當(dāng)前石油勘探開發(fā)領(lǐng)域最先進(jìn)的鉆井技術(shù)之一，所謂定向井，是指利用特殊的鉆井工具，測量儀器和鉆井工藝技術(shù)對鉆井過程中的井眼軌跡進(jìn)行有效控制，使鉆頭能夠沿著特定的設(shè)計(jì)軌跡鉆達(dá)地下特定目標(biāo)的油田鉆井工藝技術(shù)，使受到各種條件限制的油氣資源得到有效開采和利用。對定向井鉆井速度的影響因素及改進(jìn)方法進(jìn)行研究，對于提高油田的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)和促進(jìn)油田的可持續(xù)發(fā)展，具有重要意義。

2 影響定向井鉆井速度的因素分析

2.1 設(shè)計(jì)因素影響

鉆井速度的設(shè)定是油田鉆井工程設(shè)計(jì)的重要因素之一，對于鉆井效率和鉆井施工質(zhì)量的提升具有極其重要的意義。對于鉆井速度，是由工程技術(shù)人員依據(jù)地質(zhì)條件結(jié)合現(xiàn)場施工技術(shù)進(jìn)行綜合設(shè)定，專業(yè)技術(shù)知識和專業(yè)技術(shù)水平要求都非常高，并且要求設(shè)計(jì)人員必須具有豐富的施工經(jīng)驗(yàn)。但是目前在實(shí)際工作中，設(shè)計(jì)人員缺乏相應(yīng)的專業(yè)技術(shù)知識和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、對鉆井井眼軌跡的區(qū)域地質(zhì)環(huán)境缺乏了解的現(xiàn)象較為普遍，因此對定向井鉆井速度的設(shè)計(jì)滿足不了施工要求。當(dāng)前，定向井鉆井速度設(shè)計(jì)中，三維設(shè)計(jì)技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，但是在復(fù)雜的區(qū)域地質(zhì)環(huán)境條件下，在躲避障礙物方面還存在較多問題，對井眼曲率的校核精確率以及最大曲率的精確度不高，對于井身鉆井速度接點(diǎn)順序以及曲率方面的計(jì)算與校核的精確不達(dá)不到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，對鉆井速度和鉆井精確度都造成了不同程度的影響。

2.2 施工因素影響

影響定向井鉆井速度的施工因素主要包括：

第一，泵壓和排量不足的影響。由于回水閥門的泵壓及排量不足，在鉆進(jìn)表皮施工過程中會發(fā)生鉆頭打滑現(xiàn)象，嚴(yán)重時可能會造成井漏，不僅會增加鉆井成本影響鉆井速度，同時可能對鉆井施工造成不可估量的損失。

第二，井段調(diào)整的影響。定向井是由垂直段+造斜段（穩(wěn)斜段+降斜段+下部垂直段）等井段構(gòu)成，在垂直段鉆井施工中，為了減少碰井問題的發(fā)生，要對井距方位進(jìn)行及時和必要調(diào)正。但在實(shí)際鉆井施工過程中，井距方位的調(diào)整不夠合理，增加了碰井幾率的發(fā)生。同時，對于垂直井段中的井斜提高不到位或缺乏足夠的重視，會對后續(xù)鉆井施工中的造斜段施工速度造成較大的影響，甚至在施工存在安全風(fēng)險(xiǎn)隱患。

第三，機(jī)械影響因素。造斜段鉆井施工中，由于機(jī)械鉆效存在阻力不合理的影響，會造成鉆井速度面臨偏離的現(xiàn)象，尤其是地層的傾向變動所帶來的影響，加大了井斜増降的難度，使鉆井方位的穩(wěn)定性較差。鉆井方位的不穩(wěn)定不僅降低了鉆井速度，也增加了鉆井的安全風(fēng)險(xiǎn)因素。

第四，施工人員的配合因素。石油鉆井施工過程中需要各崗位和各環(huán)節(jié)緊密配合并高度匹配，但是在實(shí)踐中的相互配合及匹配度存在一定差距，因此印象了施工進(jìn)度。

3 提高定向井鉆井速度的方法

3.1 強(qiáng)化設(shè)計(jì)，優(yōu)化鉆井速度

在保證鉆井質(zhì)量的前提下提高鉆井速度，既可以降低鉆井成本，又可以經(jīng)濟(jì)效益。為了實(shí)現(xiàn)提升鉆井速度的目的，在鉆井速度的設(shè)計(jì)中，要加強(qiáng)對施工現(xiàn)場的地質(zhì)勘查，對施工中的各種影響因素進(jìn)行充分評估，對鉆井速度管理系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，按照鉆井機(jī)械的技術(shù)參數(shù)，采取具有針對性的目標(biāo)函數(shù)，并運(yùn)用專業(yè)技術(shù)軟件從鉆井技術(shù)、鉆井方法結(jié)合鉆機(jī)以及地質(zhì)條件，對定向井的鉆井速度進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)和優(yōu)化管理。在定向井鉆井速度設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員必須時刻注重自身專業(yè)技術(shù)水平的有效提升，加強(qiáng)三維設(shè)計(jì)技術(shù)的學(xué)習(xí)、研究、創(chuàng)新和有效應(yīng)用，加強(qiáng)對復(fù)雜地質(zhì)區(qū)塊進(jìn)行科學(xué)分析和地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行研究，對可能出現(xiàn)的復(fù)雜問題和技術(shù)難點(diǎn)進(jìn)行分析判斷，對鉆井過程中的各種技術(shù)參數(shù)進(jìn)行精確計(jì)算并作出準(zhǔn)確判斷，注重從多元化方式方法及多種技術(shù)角度對各種不利因素進(jìn)行分析，使定向井的鉆井速度設(shè)計(jì)得到不斷優(yōu)化。

3.2 強(qiáng)化施工作業(yè)，優(yōu)化鉆井方法

針對鉆井施工作業(yè)給定向井鉆井速度所帶來的影響，在鉆井施工中要加強(qiáng)各崗位施工作業(yè)人員的有效協(xié)作與密切配合，對鉆井施工方案進(jìn)行不斷優(yōu)化和完善，對鉆井施工技術(shù)和方法進(jìn)行研究，加強(qiáng)復(fù)合鉆井技術(shù)的應(yīng)用，注重對定向井的垂直井段與定向井段銜接部位的鉆井施工質(zhì)量的控制，促進(jìn)該井段鉆井質(zhì)量的有效提高和鉆井速度的提升，為鉆井速度和鉆井方法的持續(xù)優(yōu)化奠定基礎(chǔ)。在鉆井實(shí)踐中，采用復(fù)合鉆井技術(shù)不僅會增大鉆井成本，也增加了鉆井的技術(shù)難度，因此應(yīng)注重對鉆井技術(shù)的研究，對鉆井方法進(jìn)行創(chuàng)新和優(yōu)化，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的鉆井速度進(jìn)行鉆井作業(yè)，在保證鉆井質(zhì)量并完全達(dá)到設(shè)計(jì)技術(shù)要求的基礎(chǔ)上，通過對鉆井施工方案和崗位配置的優(yōu)化，提高鉆井的速度和鉆機(jī)的有效利用率，在提高鉆井性能和鉆井工作效率的基礎(chǔ)上降低鉆井成本，提高鉆井質(zhì)量和效益。

4 結(jié)束語

定向井鉆井速度的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)是極其復(fù)雜的，受到多種因素的制約和影響，但其中最重要的是設(shè)計(jì)技術(shù)、地質(zhì)條件和施工方法。提高定向井的鉆井速度是保證鉆井質(zhì)量、鉆井安全和鉆井效率的重要措施，因此要加強(qiáng)對提高鉆井速度的影響因素進(jìn)行系統(tǒng)性分析，組織科研力量進(jìn)行必要的技術(shù)攻關(guān)。在鉆井實(shí)踐中，通過對鉆井施工人員的崗位配合、鉆井施工方法、鉆井施工技術(shù)進(jìn)行不斷的優(yōu)化和創(chuàng)新，促進(jìn)鉆井速度的有效提高，提高鉆井效率，降低鉆井成本，促進(jìn)油田鉆井工作的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]胡睿.勝利油田定向鉆井速度管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].中國石油大學(xué)勝利學(xué)院學(xué)報(bào)，2015，29（04）：19-23.

[2]廖林.定向井鉆井速度的影響因素及提高方法[J].化工設(shè)計(jì)通訊，2018，44（10）：235.

[3]李百一.淺析定向井鉆井速度的影響因素及提高方法[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2013（13）：54.

[4]王昕奇.定向井鉆井速度影響因素及提高策略[J].化工管理，2016（18）：85.

[5]張軍社.影響石油定向井鉆井速度的因素分析及提升策略探究[J].石化技術(shù)，2018（7）：155.