井眼軌跡連續(xù)控制鉆井技術(shù)研究與應(yīng)用

劉皓 于澤海

摘要：隨著現(xiàn)階段我國(guó)對(duì)石油開采和勘查力度的不斷增加，在石油的勘察過程中，施工人員通常會(huì)利用鉆井技術(shù)對(duì)地下油田進(jìn)行勘察。但是在油田勘查和開采的過程中，可能會(huì)由于地面的遮擋物從而影響油田鉆井的正常開采，甚至還會(huì)出現(xiàn)鉆井事故。因此對(duì)于復(fù)雜的石油勘查開發(fā)過程中，施工方一般會(huì)采用定向井來(lái)對(duì)油田儲(chǔ)存裸露面積進(jìn)行擴(kuò)大，從而進(jìn)一步的提高石油的開采效率和鉆井成本。本文中便分析了石油開采中井眼軌跡連續(xù)鉆井技術(shù)的研究與應(yīng)用，首先分析了井眼軌跡連續(xù)控制中的軌跡設(shè)計(jì)，然后對(duì)連續(xù)控制鉆井技術(shù)中的井眼軌跡難點(diǎn)進(jìn)行分析。最后對(duì)鉆井過程中影響井眼軌跡的控制因素提出了以相應(yīng)的改善措施。

關(guān)鍵詞：石油勘察;井眼軌跡;連續(xù)控制;技術(shù)研究

引言：在進(jìn)行石油油田的鉆井施工中，施工人員首先需要對(duì)鉆井的軌跡進(jìn)行確定，只有確定了鉆井的軌跡才可以為后續(xù)的鉆井工作開展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。但是在實(shí)際油田鉆井的施工過程中，施工人員經(jīng)常會(huì)面臨石油鉆井軌跡不合理的現(xiàn)象出現(xiàn)，而這種現(xiàn)象一旦出現(xiàn)便會(huì)給石油的鉆井施工帶來(lái)巨大的影響，從而降低石油開采過程中的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量。此外又由于我國(guó)不同地區(qū)在地質(zhì)條件和地貌條件存在一定的差別，這也給石油開采過程中的鉆井施工帶來(lái)巨大的干擾和挑戰(zhàn)。所以現(xiàn)階段提高石油鉆井軌跡的進(jìn)度和技術(shù)，便對(duì)石油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展顯得尤為重要。

一、井眼軌跡連續(xù)控制中的軌跡設(shè)計(jì)

在石油鉆井井眼軌跡控制工藝的技術(shù)中，施工方需要在前期來(lái)確定石油鉆井井眼的軌跡剖面圖，然后對(duì)石油鉆井經(jīng)營(yíng)軌跡進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，從而保證鉆井施工的順利開展。

（1）鉆井井眼軌跡的設(shè)計(jì)原則

通常在石油開采中鉆井井眼軌跡主要根據(jù)三個(gè)原則進(jìn)行開展，第一條原則便是石油鉆井軌跡的設(shè)計(jì)過程中根據(jù)施工區(qū)域的地質(zhì)條件作為基礎(chǔ)，避免鉆井軌跡在設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)過多的彎道。同時(shí)石油鉆井軌跡還需要避開存在于地面的障礙物和復(fù)雜城區(qū)域，穿越至石油的多儲(chǔ)層區(qū)域，從而有效的提高目的層的泄油面積。而形成這些條件必須要根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)地貌為前提，才可以保證石油鉆井經(jīng)驗(yàn)軌跡的順利設(shè)計(jì)。第二條原則便是在石油鉆井井眼軌跡的設(shè)計(jì)中對(duì)造斜點(diǎn)的位置進(jìn)行優(yōu)化，只有這樣才可以保證石油生產(chǎn)中的生產(chǎn)質(zhì)量。但是在優(yōu)化的過程中需要對(duì)鉆井區(qū)域的地址進(jìn)行充分的了解，鉆井過程中避開容易塌陷區(qū)域和漏失區(qū)域。在選擇石油鉆井經(jīng)驗(yàn)軌跡的過程中，施工方需要選擇巖土軟硬適中壓力系統(tǒng)恒定的土層作為造斜點(diǎn)。同時(shí)還需要確保石油鉆井井眼斜角在滿足地質(zhì)條件下，盡量控制在15度至45度之間。這一要求主要是由于如果石油鉆井井眼的井斜小于15度，那么便很可能導(dǎo)致鉆井的整體方位難以控制，如果石油鉆井井眼大于45度，那么便會(huì)導(dǎo)致鉆井施工過程中的施工難度大幅度的增加，同時(shí)還會(huì)進(jìn)一步的增大井下發(fā)生復(fù)雜事故的概率。因此在設(shè)計(jì)石油鉆井井眼斜度的過程中，需要充分的考慮到地質(zhì)條件和現(xiàn)場(chǎng)工具的施工性能。從而保證在不影響石油鉆井鉆進(jìn)速度的前提，盡量的選擇較小的石油鉆井井眼軌跡造斜率。第三條原則便是在石油鉆井井眼軌跡的設(shè)計(jì)過程中充分的考慮到采油工程的需求，由于當(dāng)前石油開采規(guī)模的進(jìn)一步擴(kuò)大，各種類型的抽油泵在石油開采中不斷地應(yīng)用和推廣。因此施工方需要選擇較低的石油鉆井井眼斜率，這樣才可以盡可能減少在石油開采過程中油管和抽油桿出現(xiàn)的摩擦現(xiàn)象，從而大幅度的提升抽油泵的生存周期。

（2）鉆井井眼軌跡的設(shè)計(jì)類型

在石油鉆井井眼軌跡的發(fā)展過程中，施工方為了滿足多種地質(zhì)開展石油的需求，因此在石油開采過程中形成了多樣化的石油鉆井井眼軌道類型。但是在實(shí)際的應(yīng)用過程中，主要有以下三種。第一種為直線型的石油鉆井井段，這種類型的鉆井井眼軌跡在施工的過程中較為簡(jiǎn)單，一般應(yīng)用于石油開采中目的則明確的情況下。由于這種類型的造斜井施工段相對(duì)較短，因此施工難度大幅度的降低。所以在石油開采區(qū)域地質(zhì)沒有特殊要求的前提下，施工方可以該種石油鉆井井眼軌跡為首要標(biāo)準(zhǔn)。第二種為直井段+增斜段+穩(wěn)斜段+降斜段的四段制剖面軌跡類型，這種鉆井井眼軌跡類型一般不常在石油開采中應(yīng)用。主要是由于該種井眼軌跡在施工的過程中可能會(huì)形成巖屑床，從而增大石油鉆井在下鉆過程中的摩擦阻力，甚至還會(huì)導(dǎo)致石油鉆井在施工過程中出現(xiàn)卡鉆的事故。第三種為直井段+增斜段+穩(wěn)斜段+降斜段+直井段的5段制的石油鉆井軌跡剖面軌道，在石油開采中應(yīng)用這種石油鉆井軌道主要是在地質(zhì)條件不穩(wěn)定的因素下所使用。該石油鉆井軌道類型雖然施工較為復(fù)雜，但是有利于后期的石油開采作業(yè)。主要由于石油開采中目的層處于垂直井段部分，因此在石油開采過程中便有利于一些開采工具下放到鉆井中。

二、鉆井過程中影響井眼軌跡控制的因素和完善措施

在石油鉆井過程中影響井眼軌跡控制的因素對(duì)于開鉆水平上來(lái)講，在石油鉆井井眼的開鉆過程中從造斜點(diǎn)一直到石油開采的目的層所設(shè)計(jì)的垂直深度增量和水平位移量是成正比例的。但是在實(shí)際的石油鉆井軌跡開鉆過程中，如果軌跡點(diǎn)的位置和矢量方向偏離原先設(shè)計(jì)的軌道，那么就會(huì)在一定的程度上影響石油鉆井軌跡到達(dá)目的層的精度。并且在石油的開采過程中，石油鉆井的軌跡設(shè)計(jì)和施工方所采用的鉆具具有緊密的關(guān)系。因此在設(shè)計(jì)鉆井軌跡的過程需要考慮到鉆具的組合是否會(huì)對(duì)設(shè)計(jì)軌道曲線的符合程度造成一定的影響，同時(shí)施工方還需要考慮到石油鉆井在下鉆的過程中是否會(huì)由于地下的條件對(duì)整個(gè)下鉆過程造成影響。

在具體的石油鉆井下鉆過程中，對(duì)井眼軌跡造成影響的因素主要是實(shí)鉆軌跡點(diǎn)的位置和點(diǎn)的井斜角大小是否具有偏離。如果實(shí)鉆軌跡點(diǎn)的位置超前，那么便會(huì)縮短這兩點(diǎn)之間的平均位移。從而會(huì)導(dǎo)致石油鉆井的傾斜角偏大，是石油鉆井穩(wěn)斜鉆到目的層之間的位移接近甚至?xí)^目標(biāo)窗口的平面位置。如果石油鉆井軌跡點(diǎn)的位置適中，石油鉆井內(nèi)部井斜角大小也適中，那么實(shí)鉆軌跡與設(shè)計(jì)軌道便會(huì)處在最適宜的位置。但是一旦出現(xiàn)井斜角的大小出現(xiàn)偏差。那么就可能會(huì)導(dǎo)致穩(wěn)斜段減少，從而造成延遲入靶的現(xiàn)象。

三、結(jié)束語(yǔ)

在石油開采中向儲(chǔ)存層進(jìn)行鉆井是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外獲取石油和天然氣最重要的方式之一，因此對(duì)石油鉆井井眼軌跡的控制工藝技術(shù)進(jìn)行研究。便可以更好地促進(jìn)當(dāng)前我國(guó)石油開采行業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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