定向井井眼軌跡最優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究

李華嶺

摘要：現(xiàn)如今我國的定向井已經(jīng)越來越發(fā)達(dá)，井眼軌跡的變化也非常的多，定向井側(cè)鉆井挖的越來越深，對于我們方便了許多，為祖國做出了非常大的貢獻(xiàn)，但其中的過程是非常復(fù)雜的，艱難的，還需要做出許多的改變，使定向井變得越來越完美，能更好的利用在我們的生活中，我們需要克服更多的困難，提高定向井的效率，使它變得越來越方便。

關(guān)鍵詞：優(yōu)化方法；定向井軌跡；定向井研究

定向井是近百年來最常用的一種方法。我們的油田開采大多都需要定向井鉆井技術(shù)，使用定向井解決的困難也越來越多，定向井是一種非常有技術(shù)含量的鉆井方法，它完成了許多普通鉆井技術(shù)不能完成的工作。定向井需要測量與科學(xué)技術(shù)的協(xié)調(diào)來完成開采工作，并不簡單，但隨著我國不斷發(fā)展，人才越來越多，對于定向井的鉆井技術(shù)投入的也越來越多，因此定向井更有效的幫助了我們對于地下的開采與探索。定向井技術(shù)對于我們來說非常的重要，所以需要不斷地改造以及提升。

一：定向井的軌跡和研究

1.1井眼軌跡

定向井是開采地下的工具，而這個(gè)工具需要測量儀器的輔助，在地下開采過程的演變中，定向井的鉆井技術(shù)有了很大的提高，方便了許多，而井眼的軌跡有許多種，有水平位移的，有可以繞開地面障礙的，有各種開采方式的軌道。有了定向井后地下開采就方便了許多，以前不能開采的路線通過定向井又可以重新開始開采。定向井井眼軌跡在地下行動(dòng)起來，可以減少地面的井場占地面積，節(jié)省了部分資金，可以說是方便了許多，還適用于地下的條件，節(jié)省了許多開采的時(shí)間，更方便于開采到更多的礦物質(zhì)資源，實(shí)用技術(shù)高超。

1.2 定向井的作用

現(xiàn)如今，定向井的鉆井技術(shù)適用于我國的多數(shù)地下礦物以及油田開采，要開發(fā)地下的油田和地下礦物資源，唯一的辦法就是在開發(fā)地下附近打定向井。我國對定向井鉆井技術(shù)有了更多的投入，對于定向井的優(yōu)化也很努力，所以定向井鉆井技術(shù)發(fā)展得越來越快，世界上的定向井最大水平位移超過了5000米，水平井最大水平位移超過了10000米。定向井的發(fā)展給我們帶來了非常大的經(jīng)濟(jì)效益，而定向井的技術(shù)也越來越完善，但是還有很大的優(yōu)化空間，它可以根據(jù)地下的狀況以及開發(fā)的要求做出改變，升級，比以前的技術(shù)好了太多，但是如果質(zhì)量不好的定向井工具會拉低工作效率，會對開采的進(jìn)度產(chǎn)生影響。

1.3研究定向井

雖然定向井對我們的幫助很大，定向井工具也越來越完善，但是定向井還是需要更多的發(fā)展，才能夠使開采減少資金流失以及面對應(yīng)急情況。在定向井的發(fā)展中我們需要更多的人才，對于定向井的管理也需要更多的資深管理者，他們需要了解一切關(guān)于定向井工具的內(nèi)容，各個(gè)管理層都需要嚴(yán)格認(rèn)真對待。定向井技術(shù)中井眼軌道設(shè)計(jì)需要反反復(fù)復(fù)的優(yōu)化過程，根據(jù)先在地下工作再到底上工作的方式，做到施工的安全考慮，使工作日縮短，對它的軌道進(jìn)行全面的系統(tǒng)分析，然后擇優(yōu)處理，根據(jù)它所在的地質(zhì)條件進(jìn)行突破，科學(xué)的使用，開采。

二：定向井技術(shù)與控制

2.1軌跡控制

定向井鉆井技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)很普遍了，我們對于定向井的控制也越來越熟練。定向井的軌跡控制需要根據(jù)山石、河流等自然因素進(jìn)行改變。直井技術(shù)需要對開采油井角度進(jìn)行測量，進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。確保它的誤差在可控制的誤差范圍之內(nèi)，直井完成用輪鉆頭替換，進(jìn)行修正。有的地方想要開采到需要的油田或者礦物質(zhì)很難開采出來，需要定向井根據(jù)直井技術(shù)工作之后進(jìn)行修正，優(yōu)化鉆井的軌跡。

2.2選擇施工角度

在施工之前我們需要對定向井工具開始前進(jìn)行開始角度的選擇，而造斜點(diǎn)的選擇對于定向井的施工是很重要的，如果可以選擇合適的造斜點(diǎn)的話，鉆井時(shí)的難度就會有所降低，同時(shí)增加工作效益和資金效益。各方面都考察清楚，算好在誤差之內(nèi)的鉆井角度，使鉆井技術(shù)更好的發(fā)揮出來。

2.3施工的因素考慮

每個(gè)施工地點(diǎn)的自然因素差異都非常的大，地層中的巖石強(qiáng)硬程度不同，在鉆井時(shí)一定要根據(jù)油井地質(zhì)設(shè)計(jì)選擇，盡量選擇巖層淺一些的并且成巖的地層，鉆井越深巖石就會越硬，鉆井的施工也會越來越困難。影響施工的進(jìn)度，很難完成。在地質(zhì)中，砂巖地層會比堅(jiān)硬的巖石施工方便，所以盡量選擇砂巖，在角度選擇時(shí)選擇砂巖會進(jìn)度快一點(diǎn)。在鉆井過程中，很多自然因素都會影響到施工進(jìn)程，比如磁性干擾，在定向井的鉆井過程中，使用著定向儀器，而定向儀器是屬于磁性儀器的，磁性干擾著定向儀，會使施工困難，如果發(fā)現(xiàn)此行干擾的話，盡量遠(yuǎn)離套管，這樣就可以降低磁性對于定向儀的干擾了。

三：定向井和直井的優(yōu)化與設(shè)計(jì)

3.1直井與定向井

在鉆井中，常常會遇到許多的問題，在選取角度的時(shí)候，很容易就出現(xiàn)誤差，所以需要對選取角度進(jìn)行誤差縮小優(yōu)化，在測量中必須嚴(yán)謹(jǐn)，注意在鉆桿上對準(zhǔn)轉(zhuǎn)盤刻度處做一個(gè)明顯的標(biāo)記。算好定角后推算出轉(zhuǎn)角的確切值，進(jìn)行測斜等一系列的測量工作，這一切都準(zhǔn)備好后，活動(dòng)鉆具使它工具面到位，然后再緩緩的加壓鉆井，一切都要擇優(yōu)處理。直井鉆井技術(shù)在鉆井時(shí)很有限度。它并不如定向井，定向井可以完成直井不能完成的鉆井技術(shù)。直井鉆井遇到自然的因素會影響工作進(jìn)程，在面對堅(jiān)硬的巖石時(shí)，它很難進(jìn)行鉆井進(jìn)程，需要很大的工作量，很長的時(shí)間，這對資金效益也有影響，定向井在遇到這些情況時(shí)，可以選擇斜測角，改變角度，選擇不是很堅(jiān)硬的巖石進(jìn)行鉆井，這樣會比直井節(jié)省時(shí)間和工作量，如果施工隊(duì)想要節(jié)約節(jié)省時(shí)間，大多會選擇定向井。雖然直井沒有定向井方便，但它們是可以相互配合的，可以先使用直井，在用定向井，相互配合，進(jìn)行開采。

3.2定向井的優(yōu)化設(shè)計(jì)

在定向井鉆井中，使用降斜鉆井技術(shù)，可以進(jìn)行困難的開采工作，而在開采時(shí)，地質(zhì)導(dǎo)向?qū)τ诙ㄏ蚓畞碚f，就是一雙眼睛，地質(zhì)導(dǎo)向需要了解到地質(zhì)資料和測量數(shù)據(jù)，更好的幫助定向井進(jìn)行開采，但是定向井的風(fēng)險(xiǎn)很大，在開采時(shí)會遇到各種各樣的問題，時(shí)常會不穩(wěn)定，關(guān)于定向井鉆井技術(shù)，所以需要不斷地探索以及改良，對定向井研究優(yōu)化，使定向井更好的為我們所用。

四：結(jié)束語

在我國的不斷發(fā)展下，科學(xué)技術(shù)醫(yī)學(xué)技術(shù)等各方面也都在飛速發(fā)展，定向井鉆井技術(shù)使用的也越來越廣泛。但定向井的測量時(shí)常會有誤差，因此我們需要對它進(jìn)行優(yōu)化。根據(jù)各種地形以及自然因素進(jìn)行選角開采，選擇施工角度，使用定向井鉆井技術(shù)算好鉆井角度的誤差，可以減少開采時(shí)的困難，但這些技術(shù)還是需要人才管理進(jìn)行控制，讓它完美的發(fā)揮作用，也需要不斷地提高優(yōu)化鉆井技術(shù)，我們需要一起探索，開發(fā)，前進(jìn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉乃震.定向井井眼軌道的最優(yōu)化設(shè)計(jì)方法[J].石油鉆探技術(shù)，2001（04）：14-16.

[1]張焱，李驥，劉坤芳，曹里民，吳爽，余雷，施太和.定向井井眼軌跡最優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究[J].天然氣工業(yè)，2000（01）：57-60.

[1]白繼鵬.基于工廠化作業(yè)三維井眼軌跡優(yōu)化設(shè)計(jì)建模及應(yīng)用研究[D].西安石油大學(xué)，2017.