鉆井井斜產(chǎn)生原因及預(yù)防措施

邵長慶

摘要：受現(xiàn)階段鉆井工藝技術(shù)特點(diǎn)決定，在鉆井施工中容易出現(xiàn)井斜的超標(biāo)的現(xiàn)象，導(dǎo)致出現(xiàn)錄井卡層故障、平臺碰撞等不良現(xiàn)象的出現(xiàn)，給鉆井施工安全帶來風(fēng)險隱患。如果不加以控制，容易誘發(fā)重大的安全事故。課題研究由此出發(fā)，深入分析研究鉆井過程中井斜產(chǎn)生的原因，并提出預(yù)防鉆井過程中井斜問題發(fā)生的規(guī)避方法和策略，旨在為我國鉆井工藝的提升提供借鑒。

關(guān)鍵詞：鉆井井斜;原因;對策

在鉆井作業(yè)的實(shí)際過程中，受多種因素影響，實(shí)際的鉆井軌道與設(shè)計方案中的預(yù)定軌道很難保持一致，必然存在或多或少的誤差。該誤差如果超出預(yù)定范圍，就會導(dǎo)致井斜現(xiàn)象的產(chǎn)生。對井斜現(xiàn)象從實(shí)際施工角度分析，無法完全規(guī)避，只能盡量控制井斜范圍，確保井斜角度控制在安全范圍內(nèi)。

一、井斜現(xiàn)象產(chǎn)生的危害

在鉆井施工中，對井眼、地下油層以及井網(wǎng)的布局應(yīng)保持一致，而在鉆井施工中如果發(fā)生較大角度的井斜現(xiàn)象，會影響井位布局，對鉆井工程的整體質(zhì)量造成影響。同時井斜問題會導(dǎo)致地層井網(wǎng)受到一定承兌破壞，其后果影響較為深遠(yuǎn)，為日后的采油工作也帶來諸多安全隱患。首先，井斜會讓測量工作結(jié)果失衡，尤其是在井深的測量中，較大幅的井斜現(xiàn)象，會對井深測試結(jié)果帶來嚴(yán)重影響，最導(dǎo)致基于井深數(shù)據(jù)的進(jìn)一步分析數(shù)據(jù)結(jié)果失衡，導(dǎo)致地質(zhì)判斷的可靠度降低，無法對井下情況作出正確預(yù)估，對整個油井井位的布置設(shè)計造成干擾。

其次，較大角度的井斜現(xiàn)象，會讓處于狗腿位置的鉆井柱城后更高的曲交變應(yīng)力，導(dǎo)致機(jī)械使用壽命縮短，安全系數(shù)降低，引發(fā)一些列的后續(xù)機(jī)械故障。同時井斜現(xiàn)象會造成井下設(shè)備工具下放和取出的障礙，如套管下放阻力增加，導(dǎo)致測井作業(yè)效率降低。

二、井斜現(xiàn)象的發(fā)生原因

對井斜現(xiàn)象發(fā)生原因的研究與探尋，是制定降低井斜現(xiàn)象發(fā)生概率的關(guān)鍵問題。鉆井過程中，受到施工工藝、施工環(huán)境、施工設(shè)備等多種原因影響會導(dǎo)致井斜現(xiàn)象的發(fā)生。但歸其根本是因為鉆井施工中，受分層地質(zhì)結(jié)構(gòu)決定，鉆頭承受壓力存在波動，最終導(dǎo)致井斜現(xiàn)象的發(fā)生。

（一）地下儲層緊密程度的不同引發(fā)的井斜現(xiàn)象

在油藏的底層結(jié)構(gòu)中，不同層級結(jié)構(gòu)物理特性相差較大，存在一定的方向差異以及地層傾向差異性，不同地層耐鉆指數(shù)以及可鉆范圍有一定差異。首先沉積巖形成的地下儲層中，鉛直方向可鉆井最高，因此鉆頭在前進(jìn)過程中，可以收到可鉆性差異原因發(fā)生方向偏差，最終出現(xiàn)井斜現(xiàn)象，偏離方向一般會垂直于地層。其次，鉆頭在地層中的前進(jìn)過程中，地層土壤的粘度會發(fā)生變化，導(dǎo)致鉆頭前進(jìn)中阻力不一，在鉛直方向和水平方向地下儲層的可鉆性隨時 都會產(chǎn)生變化，值得鉆井作業(yè)人員關(guān)注的是在位于水平方向上 變化具體是指在垂直于鉆頭軸線方向的可鉆性發(fā)生的變化，鉆頭在較為緊密地下儲層與相對松散地下儲層的之間時，鉆進(jìn)的 方向會更傾向于松散的更容易前進(jìn)的地下儲層。由此可見，地 下儲層的特性不同是導(dǎo)致可鉆性發(fā)生變化的主因，這個現(xiàn)象是 無法回避的。地下儲層具有的特質(zhì)會導(dǎo)致鉆具產(chǎn)生彎曲變形 從而引發(fā)井斜現(xiàn)象。

（二）鉆具對井斜的影響因素分析

除去地層因素，鉆井施工中，鉆井設(shè)備的特性也是導(dǎo)致井斜現(xiàn)象發(fā)生的重要原因，首先，鉆頭設(shè)備的尺寸如果和鉆眼尺寸不匹配，會導(dǎo)致鉆頭行進(jìn)過程中活動空間和活動比例較大，靈活性增加，難以控制鉆頭的前進(jìn)線路，導(dǎo)致鉆頭再是工作中始終存在細(xì)微誤差，最終造成了井斜現(xiàn)象的發(fā)生。其次鉆井設(shè)備抗壓參數(shù)也對井斜現(xiàn)象的發(fā)生有一定影響，鉆井設(shè)備在進(jìn)入地下后，在不同地層需要承受不同的壓力，對壓力反應(yīng)較為明顯的機(jī)械設(shè)備，會造成更大角度井斜現(xiàn)象，，鉆具不會沿著原來設(shè)計的方向鉛直向下，會向井壁 的一側(cè)方向產(chǎn)生傾斜，壓力值增大到某數(shù)值之后鉆柱會形成一 定程度的彎曲，鉆具所產(chǎn)生傾斜角度也會隨之變大從而導(dǎo)致井 斜現(xiàn)象的發(fā)生。

三、井斜問題的針對措施

（一）應(yīng)對地下儲層具有緊密程度進(jìn)行充分的了解掌握

井斜現(xiàn)象產(chǎn)生的主要原因就是由于地下儲層的特征所引 發(fā)的，對其具體的緊密程度進(jìn)行深入了解是十分必要的。在對 鉆井作業(yè)進(jìn)行設(shè)計過程中，就應(yīng)對地下儲層中的巖石特性以及 斷層產(chǎn)生的傾斜程度因素作好充分的思考，可以把上述各種影 響因素歸入鉆井設(shè)計的內(nèi)容中，可制定出更為符合實(shí)際的預(yù)防 的井斜措施。

（二）編制科學(xué)合理的井斜控制方案

在對鉆井作業(yè)進(jìn)行設(shè)計時，應(yīng)針對不同的井段分別做好設(shè) 計工作，設(shè)計的鉆井步驟要做到精細(xì)，對全角變化率與井斜角 度、方位角的之間的相互關(guān)系妥善解決，參照鉆井時遇到的實(shí) 際情況，確定好上述角度的區(qū)域。

（三）防斜鉆具組合的應(yīng)用

地下儲層的具有的不同的緊實(shí)程度和對井斜的不同要求，需要鉆井工具的組合也要進(jìn)行相應(yīng)的改變。為了實(shí)現(xiàn)更好的 井斜控制效果，需要提高鉆具組合設(shè)備的安裝精度，盡可能地 減小安裝誤差，在實(shí)際操作時要恰到好處。

四、結(jié)語

鉆井施工過程中井斜的發(fā)生是不可避免的，但是我們只有 了解了井斜產(chǎn)生的原因，并采取相應(yīng)的技術(shù)措施，才能把井斜 控制在鉆井工程設(shè)計的規(guī)定范圍內(nèi)，才能避免因井斜問題而影 響正常的鉆井施工，才能實(shí)現(xiàn)安全與快速鉆井。

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