論述定向井鉆井軌跡影響原因

李清

摘要：在油田開(kāi)發(fā)中，定向井是指利用特殊的井下鉆井工具、測(cè)量?jī)x器和工藝技術(shù)對(duì)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(kāi)采利用。但是由于地面和地下多種綜合因素使定向井的鉆井軌跡會(huì)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(huì)不斷增多。為此，本文定向井鉆井軌跡的影響因素進(jìn)行分析，以供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：定向井? 鉆井軌跡? 影響因素

引言

所謂定向井，是指在油田開(kāi)發(fā)過(guò)程中利用特殊的鉆井工具，測(cè)量?jī)x器和鉆井工藝技術(shù)對(duì)鉆井過(guò)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(kāi)采和利用^[1]。對(duì)影響定向井鉆井軌跡的影響因素研究，對(duì)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。

1 定向井鉆井軌跡控制的重要性

定向井是油田鉆井施工的一項(xiàng)重要技術(shù)，對(duì)于油田開(kāi)發(fā)后期和復(fù)雜地質(zhì)條件，定向鉆井用途十分廣泛。在定向鉆井施工中，如鉆井軌跡不合理，既會(huì)對(duì)鉆井質(zhì)量產(chǎn)生影響而降低生產(chǎn)效率，也提高了鉆井成本，因此加強(qiáng)對(duì)定向井鉆井軌跡控制十分重要。加強(qiáng)定向井鉆井軌跡控制，能有效控制鉆井軌跡、提高生產(chǎn)效率、降低鉆井施工成，促進(jìn)企業(yè)的發(fā)展。

2 影響定向井鉆井軌跡的因素分析

2.1 設(shè)計(jì)因素影響

鉆井軌跡的設(shè)定是油田鉆井工程設(shè)計(jì)的重要因素之一，對(duì)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(duì)于定向井的鉆井軌跡，是由工程技術(shù)人員依據(jù)地質(zhì)條件結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)要求進(jìn)行綜合設(shè)定，專業(yè)技術(shù)知識(shí)和專業(yè)設(shè)計(jì)水平要求都非常高，并且要有豐富的設(shè)計(jì)和施工經(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(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、對(duì)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(duì)定向井鉆井軌跡的設(shè)計(jì)滿足不了施工要求^[2]。定向井鉆井軌跡設(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，定三維向鉆井軌跡設(shè)計(jì)的精確性和縝密度難以滿足復(fù)雜定向井鉆井需求，在躲避障礙物方面還存在較多問(wèn)題，對(duì)井眼曲率的校核精確率以及最大曲率的精確度不高，對(duì)于井身鉆井軌跡接點(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(duì)鉆井軌跡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

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(guò)程中會(huì)發(fā)生鉆頭打滑現(xiàn)象并對(duì)鉆井軌跡產(chǎn)生影響，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)造成井漏，不僅會(huì)增加鉆井成本嚴(yán)重影響鉆井軌跡，同時(shí)可能對(duì)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）等多井段構(gòu)成，在垂直段施工中，為了減少發(fā)生碰井問(wèn)題，要對(duì)井距方位進(jìn)行及時(shí)和必要的調(diào)正。但在實(shí)際上井距方位調(diào)整不盡合理，增加了碰井幾率的發(fā)生并影響到鉆井軌跡。同時(shí)對(duì)于垂直井段中的井斜提高不到位或重視不夠，會(huì)對(duì)后續(xù)鉆井施工中的造斜段施工軌跡造成較大的影響，甚至在施工存在安全風(fēng)險(xiǎn)隱患^[3]。

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(huì)形成鉆井軌跡面臨偏離的現(xiàn)象，尤其是地層的傾向變動(dòng)所帶來(lái)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)定使鉆井軌跡更加控制，同時(shí)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(guò)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，因此影響了對(duì)鉆井施工軌跡的有效控制。

3 定向井鉆井軌跡控制對(duì)策措施

3.1 強(qiáng)化設(shè)計(jì)，優(yōu)化鉆井軌跡

在保證鉆井質(zhì)量的前提下對(duì)鉆井軌跡進(jìn)行定有效控制，可有效降低鉆井成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)鉆井軌跡的有效掌控，在設(shè)計(jì)中要加強(qiáng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)勘查，對(duì)施工中可能影響鉆井軌跡的因素進(jìn)行充分評(píng)估，對(duì)鉆井軌跡控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，按照設(shè)計(jì)的技術(shù)參數(shù)，采取具有針對(duì)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)合地質(zhì)條件，對(duì)定向井的鉆井軌跡進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)和優(yōu)化控制。在定向井鉆井軌跡設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員必須時(shí)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(duì)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(duì)可能出現(xiàn)的復(fù)雜問(wèn)題和技術(shù)難點(diǎn)進(jìn)行分析判斷，對(duì)鉆井過(guò)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(duì)各種不利因素進(jìn)行分析，使定向井的鉆井軌跡設(shè)計(jì)得到優(yōu)化^[4]。

3.2 強(qiáng)化施工作業(yè)，優(yōu)化鉆井方法

針對(duì)鉆井施工作業(yè)給定向井鉆井軌跡所帶來(lái)的影響，在鉆井施工中要加強(qiáng)各崗位施工作業(yè)人員的協(xié)作與配合，對(duì)鉆井施工方案進(jìn)行優(yōu)化完善，對(duì)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(duì)定向井垂直井段與定向井段銜接部位鉆井軌跡和施工質(zhì)量控制，促進(jìn)該井段鉆井質(zhì)量的有效提高和對(duì)鉆井軌跡的控制，為鉆井軌跡的持續(xù)優(yōu)化奠定基礎(chǔ)^[5]。在鉆井實(shí)踐中，采用復(fù)合鉆井技術(shù)不僅會(huì)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(duì)鉆井技術(shù)的研究，對(duì)鉆井方法進(jìn)行創(chuàng)新和優(yōu)化，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(guò)對(duì)鉆井施工方案和崗位配置的優(yōu)化，加強(qiáng)對(duì)鉆井軌跡的技術(shù)控制，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(yǔ)

定向井鉆井軌跡的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)是比較復(fù)雜的，受多種因素制約和影響，但最重要的是設(shè)計(jì)技術(shù)、地質(zhì)條件和施工方法。加強(qiáng)對(duì)鉆井軌跡的控制是保證鉆井質(zhì)量、鉆井安全和鉆井效率的重要措施，因此要加強(qiáng)對(duì)鉆井軌跡的影響因素進(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(guò)對(duì)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，努力控制鉆井軌跡，提高鉆井效率。

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ng=EN-US>[2]佚名.試論石油鉆井施工現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量的安全管理措施[J].化工管理，2019，519（12）：170-171.