石油定向井鉆進工藝研究

騰海亮

摘要：石油定向井的鉆進是石油領(lǐng)域常用的一門技術(shù)，定向井的鉆進是利用某些鉆井工具，將鉆頭進行預(yù)設(shè)軌跡的鉆進。定向井的結(jié)構(gòu)是比較復雜的，它的深度、斜度、位置都關(guān)系到了石油的產(chǎn)量，如果進行了恰當?shù)亩ㄏ蚓@進，就可以極大的提升石油的產(chǎn)量，同時可以節(jié)約更多的開采資源。定向井的使用是比較多的，其使石油更加便于人們的開采。本文在筆者進行大量文獻查閱的基礎(chǔ)上，對石油定向井鉆進工藝進行了分析研究。

關(guān)鍵詞：定向井鉆進；石油

【引言】定向井直接關(guān)系到了石油的產(chǎn)量，而定向井的鉆進工藝直接關(guān)系到了定向井的質(zhì)量以及使用壽命。所以要對定向井的鉆進工藝進行分析研究，旨在保護定向井的安全的同時提升定向井的使用效率，降低定向井對自然造成的影響。

一、定向井的簡單介紹

石油的勘探已經(jīng)離不開定向井的使用，定向井是石油業(yè)進行石油勘探使用最廣泛的技術(shù)手段，定向井的鉆井是依靠眾多機械對鉆頭進行控制，從而鉆進出一條計劃中的孔道，俗稱井眼。定向井的使用幫助石油相關(guān)行業(yè)將地下的石油進行合理的開發(fā)，提升開采量的同時提升了開采速度。相比于舊式的石油勘探技術(shù)，定向井的石油勘探方式更加經(jīng)濟、便捷、容易控制。同時，定向井相較于舊式的石油勘探技術(shù)對于環(huán)境的影響較小，符合社會潮流的可持續(xù)發(fā)展。

二、定向鉆進技術(shù)的應(yīng)用

鉆壓方法的確定離不開定向鉆進技術(shù)的支持。在鉆頭以及相關(guān)工作器械進行鉆壓的同時，指重表的數(shù)據(jù)往往受環(huán)境的影響過大，包括井壁以及土層對其造成的摩擦，水泥的壓力，顯示的數(shù)據(jù)往往缺乏客觀性。在地質(zhì)結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定的圖稱重采用相關(guān)結(jié)構(gòu)構(gòu)成的定向鉆進技術(shù)可以很好地降低外界環(huán)境對指重表造成的影響，通過上面裝載的鉆壓記錄器可以較為精準的反應(yīng)定向井的內(nèi)部環(huán)境，通過分析鉆壓等數(shù)據(jù)，可以為在實際開采時提供參考。

定向螺旋鉆具的使用是最為廣泛的，他的鉆頭數(shù)直接關(guān)系到了定向井的質(zhì)量以及鉆進的進程，頭數(shù)少的定向螺旋鉆具定子、轉(zhuǎn)子的接觸面積較小，進行鉆井轉(zhuǎn)動時遇到的阻力更小，效率高的同時對于土層的破壞也比較低。大多數(shù)的定向螺桿鉆具使用效率值為0.5-0.6，水力效率保持在1左右，所以螺桿鉆具的使用鉆井效率大約在0.55.借此可以得到鉆壓等井下相關(guān)的數(shù)據(jù)。

經(jīng)過筆者分析發(fā)現(xiàn)，螺旋鉆具在進行井下工作的時候，指重表的客觀數(shù)據(jù)偏差較大，如果按照這些數(shù)據(jù)進行真實油井鉆進將造成較為嚴重的事故。在定向鉆井的實際過程中螺桿鉆具是配備有扶正器的，這些扶正器導致對土層的壓力聚集到了扶正器表面，尤其是使用時間較長的鉆頭鉆出的定向井的直徑受鉆頭影響變得較小，對于所裝用的扶正器的壓力更大。鉆井的角度也影響到了鉆壓的效率，送鉆等行為也對鉆具造成了一定的影響。

三、石油定向井鉆進工藝分析

3.1垂直的定向井部分

定向井的井口部分大多是垂直結(jié)構(gòu)構(gòu)成的，開孔的鉆頭以及相關(guān)結(jié)構(gòu)需要水平尺進行垂直測量，要保證井口斜度小于1度，定向井的垂直部分的結(jié)構(gòu)非常重要，整體傾斜不能高于2度，要嚴格按照標準進行工作。當鉆進到達斜井的前60米，泥漿的流動方式應(yīng)該保持小循環(huán)，泥漿的處理一定要重視起來，泥漿的含沙量不能超過1%，要進行流暢的循環(huán)保證定向井的穩(wěn)定工作，對于鉆頭工作路徑的處理要保證鉆頭不會遇到干擾。依據(jù)上部定向井段提供的定向井數(shù)據(jù)進行方向定位以及恰當?shù)墓ぞ哌x用。

3.2定向以及扭方位的相關(guān)要求

3.2.1施工要求

定向以及扭方向的方法有兩種，依據(jù)井斜的不同而選用施工方式也有所不同。實際上，定位井的質(zhì)量是十分重要的，在進行定向、扭方向確定的過程中要使用隨鉆儀進行確定。當遇到地下的磁干擾的情況時，最好使用陀螺儀來進行方向的確定。相關(guān)的技術(shù)人員應(yīng)當在進行定向、扭方向工作的過程中進行現(xiàn)場的監(jiān)督并提供技術(shù)支持，設(shè)計出合理的軌跡，保證定向井的施工方向朝著預(yù)先設(shè)計的方向發(fā)展。

3.2.2鉆具的選用

單點儀在定向工作中是常見的定向工具，理論上每次進行定向工作都要使用一次單點儀，隨鉆儀的使用應(yīng)當保證每次的鉆井工作都要提供一次參考數(shù)據(jù)，要依據(jù)隨鉆儀測定的井眼斜度進行扭角的更新，要依據(jù)鉆井工具的裝置角對井底井斜進行合理的分析，要及時調(diào)整鉆井的工具裝置，不斷對相應(yīng)數(shù)據(jù)進行更正，這些數(shù)據(jù)要保證一定的精確，這是進行鉆井工作的數(shù)據(jù)指導。轉(zhuǎn)盤卸扣是定位井的重要部件，但是，當具有彎接頭的器械需要進行組裝的時候，要禁止使用轉(zhuǎn)盤卸扣。定位工作完成時，當定位井的深度超過50米或者井中的情況比較復雜的時候需要人工進行檢查，一定要保證井底的安全。擴大井眼是很重要的一個步驟，要使用合格的司鉆進行擴大，技術(shù)人員應(yīng)當進行現(xiàn)場的技術(shù)指導。

3.3增斜井段的施工

適當?shù)你@具是制作增斜井段的重要保障。在施工的過程中要依據(jù)不同的地形、井斜的測量數(shù)據(jù)選取適合的鉆井設(shè)備。鉆頭穩(wěn)定器的使用應(yīng)當盡量同鉆頭保持合理的距離。為了保證施工安全，當遇到穩(wěn)定器的磨損超過2mm的時候就要嚴禁施工相關(guān)人員進入井內(nèi)部，要時刻注意穩(wěn)定器的磨損狀況，要在施工之前進行穩(wěn)定器的檢查。

3.4泥漿的處理

在石油工業(yè)領(lǐng)域的定向井的鉆進工藝中，泥漿的處理是較為常見的一個限制因素，泥漿中存在的堅固的固體顆?？赡軙︺@頭或者其他設(shè)施產(chǎn)生破壞，增加鉆井的阻力，降低鉆井速度，大多數(shù)的泥漿問題解決方式是采用水解聚丙烯酰胺進行對泥漿中的固體顆粒的凝集，尤其是針對鉆頭產(chǎn)生的鉆屑等硬度較高的小顆粒，這些小顆粒會對鉆頭產(chǎn)生較大的摩擦力并產(chǎn)生破壞，所以對其進行聚集處理是尤為重要的。同時可以采用CMC來降低泥漿的失水，提升泥漿的流動性，減少泥漿的攜帶砂石量，減小鉆頭的摩擦阻力。

結(jié)束語

定向井的優(yōu)質(zhì)使用極好的促進了石油行業(yè)的發(fā)展。定向井就是按照事先制定的鉆井軌跡計劃進行鉆井，這對于鉆頭工藝以及施工技術(shù)的要求是比較高的，在進行鉆井施工的過程中要嚴格按照施工要求來進行操作，在保證安全的基礎(chǔ)上提升鉆井施工的效率以及質(zhì)量。定向井施工要依據(jù)當?shù)氐匦危Y(jié)合自身技術(shù)水平制定最合理的施工方案。要對定向井的工藝不斷進行改進，為石油行業(yè)提供幫助。

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