定向井鉆井技術常見問題與對策分析

訾錦春 任建沖 張楠 張彥瑞

摘要：定向井鉆技術作為我國開采石油的重要技術手段已經(jīng)被廣泛應用于石油勘測過程中，但是在開展定向井鉆井的過程中還存在著很多技術問題，這些問題的存在限制了油田開采的效率和質(zhì)量，因此本文在此基礎上就相關技術問題做了一定的探索，從而更好促進我國石油行業(yè)的發(fā)展。

關鍵詞：定向井鉆井技術;常見問題;對策分析

隨著信息技術和智能制造技術不斷發(fā)展，各種先進的鉆井技術不斷被應用于使用生產(chǎn)過程中，極大提高了石油生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。但是在開展定向井鉆井技術的過程中由于技術不夠成熟，使得在技術應用過程中還存在著很多問題。本文主要從技術的角度對于相關問題提出了幾點解決方案，從而更好促進定向井鉆井技術的發(fā)展，從而促進我國石油行業(yè)的發(fā)展。

1.定向井鉆井技術常見問題

1.1定向儀的精讀及故障

測量儀器在定向工作中的使用是至關重要的，如果在測量過程中儀器發(fā)生障礙就會使得定位和測量數(shù)據(jù)不準確，從而使得鉆井軌跡出現(xiàn)誤差。導致定向儀器出現(xiàn)故障的方法有很多種。第一測量方法不科學，導致測量數(shù)據(jù)存在著很大的偏差。第二，測量儀器在長時間使用過程中出現(xiàn)了螺絲老化，從而影響了最終結果的測量，從而誤導最終的鉆井軌跡。第三，儀器如果出現(xiàn)螺桿彎曲、地層傾角大等原因也會影響最終的測量工作。在測量過程中，總之，定向儀是定向鉆井技術中重要的測量儀器，保障定向儀測量數(shù)據(jù)的準確性和精密性是保障定向鉆井技術開展的重要保障。如果由于各種故障存在就會使得測量誤差變得很大，從而影響最終鉆井的質(zhì)量和效率，造成資源的浪費。

1.2定向鉆井的軌跡控制

定向鉆井技術對于鉆井的軌跡要求十分嚴格，因此需要對于鉆井的軌跡進行嚴格的控制，從而保障最終鉆井的軌跡符合實際項目的需求，在開展定向鉆井技術控制過程中如何進行軌跡的控制是保障鉆井技術開展的重要因素。但是在開展鉆井過程中由于技術的限制以及選用的控制算法不合適就會使得軌跡和預定的軌跡偏離比較嚴重，因此如何選擇合適的控制算法和控制策略是保障鉆井技術成功的重要因素。但是在實際過程中很多因素都會導致軌跡出現(xiàn)偏差。例如，在地下油田的開采過程中，往往需要鉆出多口井，而且這些井口還需要保持聯(lián)通，對于軌跡的精度要求很高，一個很小的誤差就可能導致項目的失敗。目前，目前在軌跡控制過程中，實鉆井眼往往不能完全按照預先設計的軌跡運行，導致偏差過大，導致與目標偏差過大。這大大增加了鉆井成本，并可能導致安全事故。

1.3定向鉆井技術實施中的清潔問題

清潔問題是在實際的油田開采過程中經(jīng)常面臨的問題，比如開采的石油的過程中常常會帶出很多巖石碎屑，如果這些碎屑堆積在一塊就容易造成管道堵塞。因此如何及時將這些殘渣清潔干凈也是提高石油效率的關鍵因素，否則就會增加開采阻力。

2. 提高定向井鉆井技術的幾點建議

2.1提高石油測井儀器的探測器創(chuàng)新

石油測井儀器系統(tǒng)工作原理如圖1所示。探測器構件作為石油測井儀器中最關鍵的部件之一，對保障測井技術開展提供了技術保障。石油測井儀器的創(chuàng)新很多就是對于探測器的創(chuàng)新，如何提高探測器的質(zhì)量和技術創(chuàng)新也是促進石油測井儀器發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。在實際加強石油測井儀器的發(fā)展過程中，往往是從實際工程經(jīng)驗和現(xiàn)有技術基礎上進行實際創(chuàng)新，可以根據(jù)探測器的個數(shù)、種類和排列位置進行科學合理的選擇，這樣就能夠更好地進行信號接收和處理，從而使得檢測性能得到進一步提高和優(yōu)化。例如在實際項目中，可以加強電磁流量計的應用，這樣就能夠使得一些項目的測量精度和效率得到很大的提高。電磁流量計主要利用電磁感應原理制造的一個傳感器，通過檢測流過傳感器內(nèi)部的液體的帶電情況來進行測量和計算。需要注意地是在連接井下儀器過程中，需要借助單芯電纜和數(shù)控測井地面設備進行配接。但是需要對于電流和電壓進行鄉(xiāng)音的控制，電壓最好保證在60到80V范圍之內(nèi)，而電流最好控制在80mA。通過這樣的方式在進行連續(xù)測量過程中，就可以保障地下檢測信號傳遞的實時性和準確性，同時能夠有效避免信號之間的干擾問題，通過單芯電纜能夠將信號分為相互獨立的信號，這樣在數(shù)控測井地面設備的脈沖道中獲得準備的數(shù)據(jù)。因此對于探測器的優(yōu)化需要結合具體的實際項目的需求進行開展，從而保障優(yōu)化的效率性和經(jīng)濟性。

2.2數(shù)據(jù)挖掘技術應用于定向鉆井的軌跡控制中

將數(shù)據(jù)挖掘的相關技術應用于定向鉆井的軌跡控制中，可以有效挖掘出數(shù)據(jù)背后的規(guī)律和結論。對于不同測量項目的環(huán)節(jié)往往采用的算法不盡相同，基于傳統(tǒng)的機器學習的算法包括了決策樹、隨機森林、聚類算法以及粗糙集等，基于深度學習的方法可以應用于分類和回歸等各個環(huán)節(jié)。但是深度學習的數(shù)據(jù)挖掘算法往往需要很大的數(shù)據(jù)集進行訓練，同時還需要人為進行數(shù)據(jù)集的標定等等，但是基于深度學習的方法往往在準確率方面的性能遠超于傳統(tǒng)的機器學習。

另外，相關性是數(shù)據(jù)挖掘技術很重要的一個特征。在數(shù)據(jù)挖掘環(huán)境下，通過分析數(shù)據(jù)之間的相關性，往往可以得出來很重要的結論。具體的實現(xiàn)過程就是通過相關分析大量數(shù)據(jù)來挖掘數(shù)據(jù)背后存在的顯著性的統(tǒng)計因素，然后利用這些統(tǒng)計因素進一步分析得到預期結果。進行相關分析的技術手段有很多，常見的手段有基于最小二乘方法或者利用多回歸模型來構建數(shù)據(jù)挖掘模型，然后進行回歸分析得到影響變量的主要因素，然后這些因素就可以廣泛應用于定向鉆井的軌跡控制中。往往通過數(shù)據(jù)挖掘得出來的影響因素可以直接用在信號分析和處理過程中，可以有效分析出井下復雜的情況。因此，在數(shù)據(jù)挖掘技術的背景下，大量的數(shù)據(jù)為定向鉆井的軌跡控制中發(fā)展奠定了基礎，通過相關分析就可以很快得到各個行業(yè)生產(chǎn)各項指標的參數(shù)以及風險評估情況，以此制定的各個行業(yè)生產(chǎn)計劃更加的科學合理。

3.結語

綜上所述，定向井鉆井技術中很多環(huán)節(jié)都影響著最終鉆井的效率和質(zhì)量問題，因此解決這些問題能夠顯著提高石油開采的效率和質(zhì)量問題。尤其隨著信息技術和人工智能技術的發(fā)展，極大促進了石油鉆井技術的發(fā)展。

參考文獻：

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[3]論述定向鉆井技術的常見問題與對策[J].保國沛.中小企業(yè)管理與科技（下旬刊）.2016（03）