提高定向井鉆井速度對策探討

于天宇(大慶鉆探工程公司鉆井三公司，黑龍江 大慶 163412)

0 引言

定向井鉆井技術(shù)作為石油勘探與開發(fā)過程中一種不可或缺的鉆井技術(shù)，應(yīng)用越來越廣泛。所謂的定向井就是按照預(yù)先設(shè)計好的軌道進行施工到目的層的井，在定向井的鉆井施工過程中會應(yīng)用到特殊的測量儀器，并要人為的進行實際井眼軌跡的控制，因此在定向井鉆井施工中機械鉆速會受到很多因素的影響，特別是有些高難度的定向井在施工過程中出現(xiàn)了機械鉆速低、鉆井周期長的情況，不僅增加了很多的工作量，而且還使鉆井施工成本大幅度增加，嚴重影響了定向井鉆井的經(jīng)濟效益。因此要想節(jié)約定向井鉆井成本，必須提高定向井的鉆井速度，這樣才能實現(xiàn)定向井鉆井效益最大化。

1 定向井鉆井速度影響的因素分析

1.1 設(shè)計方面的因素影響定向鉆井井速度

在定向井鉆井施工中，設(shè)計方面的優(yōu)劣對定向井鉆井速度的影響是非常大的，因為在定向井鉆井施工過程當中，必然要根據(jù)設(shè)計的井眼軌道進行施工，如果偏離設(shè)計的井眼軌道距離過大，那么就會難以實現(xiàn)預(yù)計的目標，也就造成了定向井的脫靶，使井眼軌跡控制失敗。作為定向井的設(shè)計人員，應(yīng)該是一個現(xiàn)場施工經(jīng)驗豐富，能夠了解各種情況的人員，但是在多年的現(xiàn)場施工中發(fā)現(xiàn)，一些定向井設(shè)計人員現(xiàn)場施工實踐經(jīng)驗不足，過度依賴于定向井設(shè)計軟件，造成在定向井的設(shè)計過程中井眼軌道過于復(fù)雜，井斜角偏大，使施工中定向井人員控制的實際軌跡摩阻扭矩大、工具面難以擺正，這樣就會嚴重地影響到定向井的鉆井施工速度，甚至可能產(chǎn)生井下的事故，造成巨大的經(jīng)濟損失。

1.2 現(xiàn)場施工因素影響定向井鉆井的速度

在定向井現(xiàn)場施工過程中，影響定向井的速度因素也是非常多的，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：第一就是鉆井的施工排量和鉆壓的影響，要想提高定向井的施工速度，首先要求施工的井隊具有良好的設(shè)備保障能力，如果在鉆井施工中鉆壓施加的不夠合理，那么就會使鉆頭難以吃入地層，這樣就會造成定向井的機械鉆速降低。如果定向井施工過程中所需要攜帶巖屑的排量達不到規(guī)定要求，那么就會使所應(yīng)用的定向工具螺桿鉆具難以發(fā)揮出應(yīng)有的轉(zhuǎn)速，巖屑在井底重復(fù)破碎，也就嚴重地影響到定向井的施工速度。第二就是各個不同井段施工的影響。在定向井施工過程中，如果直井段不加以控制井斜角，那么就可能與臨井產(chǎn)生相碰的風險，因此為了保證井眼之間不相碰，就必須要控制施工參數(shù)，并且要勤加測斜，這樣就會影響定向井的鉆井速度。第三就是施工人員素質(zhì)影響定向井鉆井速度，在定向井施工中人員素質(zhì)對定向井的速度影響還是非常大的，一個是操作人員的素質(zhì)影響定向井的速度，另外一個就是定向井井眼軌跡控制人員的水平影響定向井的施工速度。

2 提高定向井速度措施

2.1 優(yōu)化定向井設(shè)計

首先是要對定向井設(shè)計人員進行系統(tǒng)培訓(xùn)，讓他們真正掌握定向井施工的整個流程，了解三段制井眼軌道、四段制井眼軌道和五段制井眼軌道的優(yōu)缺點，才能使他們能夠在做定向井設(shè)計的時候進行井眼軌道優(yōu)化，并根據(jù)不同的井眼軌道類型進行不同摩阻、扭矩等施工參數(shù)的分析，然后從中優(yōu)選出最適合現(xiàn)場施工的、最優(yōu)化的井眼軌道，這樣才能有效地提高定向井現(xiàn)場施工的施工效率，提高定向井的施工鉆井速度，縮短定向井的鉆井周期。

2.2 強化定向井施工參數(shù)

在定向井的鉆井施工過程中，施工人員要根據(jù)定向井施工中的井斜角、方位角和摩阻扭矩情況，對鉆井施工中的鉆壓、轉(zhuǎn)速和排量等關(guān)鍵施工參數(shù)進行強化，這樣才能提高定向井的施工速度。比如在215.9mm井眼中進行定向井施工，首先要保證施工的排量在34L/S以上，這樣才能使井下動力鉆具發(fā)揮出應(yīng)有的效率，才能讓鉆頭破碎的巖屑隨時上返到地面上來，并且還可以保證井下的施工安全，實現(xiàn)安全鉆井。

2.3 其它技術(shù)措施

首先是優(yōu)化結(jié)構(gòu)。合理設(shè)置定向井鉆井施工過程的鐘擺結(jié)構(gòu)，能有效提升鉆進速度。在傳統(tǒng)施工工藝中，在直井段內(nèi)，需要通過相關(guān)糾正和調(diào)整措施來解決偏差問題，才進行后續(xù)施工，這樣的處理方式需要一定時間。而采取鐘擺結(jié)構(gòu)方式，對于傾斜情況能有效預(yù)測，依據(jù)預(yù)測結(jié)果先行調(diào)整，能有效保障直井段施工中不出現(xiàn)偏斜，減少糾正和調(diào)整措施需要的時間，提高鉆井效率。其次是應(yīng)用導(dǎo)向鉆井技術(shù)。導(dǎo)向鉆井技術(shù)是一種較為常見的鉆井施工技術(shù)，該技術(shù)有著相對簡單的設(shè)計，在實際應(yīng)用過程中有著良好的安全性和適用性，與滑動導(dǎo)向復(fù)合技術(shù)的結(jié)合能有效縮短鉆井時間，提升鉆井效率?；瑒訉?dǎo)向復(fù)合技術(shù)有助于井眼軌跡的調(diào)整，能獲得較高的中靶精度，下鉆換鉆具結(jié)構(gòu)的時間大大縮短，提升了綜合效率，提高了鉆井速度。

3 結(jié)語

在定向井鉆井施工中，影響定向井施工的速度因素非常多，因此在施工中要根據(jù)不同井的井眼情況，優(yōu)化設(shè)計出適合該井的定向井井眼軌道，同時在施工中強化施工參數(shù)，精細施工，這樣才能有效地提高定向井施工速度。