鉆井施工過程中的井控技術(shù)措施

初磊 黃哲 李澤西

摘要：鉆井井控技術(shù)是油氣開發(fā)的重要保障，也是影響開采安全和生產(chǎn)效率重要因素。因此掌握井控施工中技術(shù)問題以及提升井控控制質(zhì)量對于油氣開發(fā)發(fā)展都是十分重要的，因此本文主要研究了鉆井井控技術(shù)常見的問題以及相關(guān)解決方案，從而更好促進(jìn)油田開采技術(shù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：鉆井施工過程中;井控可控制技術(shù);解決方案

背景：

鉆井井控技術(shù)是石油開采過程中重要的技術(shù)，同時隨著各種先進(jìn)控制技術(shù)不斷應(yīng)用到鉆井井控技術(shù)當(dāng)中，大大提高了鉆井的精度，對于提高石油開采效率和質(zhì)量發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。但是在將鉆井井控技術(shù)應(yīng)用到石油開采過程中，由于設(shè)備和技術(shù)的問題還存在著很多問題，這些問題都會影響著鉆井井控的應(yīng)用。

1.井控的作用

當(dāng)油氣開發(fā)過程中，如果井底的壓力強(qiáng)度小于地層壓力時，這樣就容易導(dǎo)致地層的流體容易流入到井眼當(dāng)中，這樣就會使得大量的地層流體進(jìn)入到鉆進(jìn)當(dāng)中，這時候在地層液體作用下就容易發(fā)生井涌、井噴等事故。如果井底的壓力強(qiáng)度強(qiáng)于地層壓力時，這時候就容易造成油氣層的污染。因此，在開展鉆井過程職工，需要采取嚴(yán)格的技術(shù)措施來有效控制井內(nèi)的壓力平衡，這種技術(shù)在工程上就是常說的井控技術(shù)，井控技術(shù)是保障油氣開發(fā)的重要保障。井控技術(shù)主要可以從兩個方面進(jìn)行有效控制。第一個：要通過控制鉆井液密度保持在合理范圍內(nèi)，從而維持井底壓力和地層壓力的比值在一個合理范圍內(nèi)，從而方便鉆進(jìn)正常開展。第二。如果在井鉆過程中如果地層流體流入到鉆井內(nèi)，而且量超過一定范圍時，這時候需要利用相應(yīng)的井控設(shè)備將多余的地層流體排到井外，從而建立新的壓力平衡狀態(tài)。

2.鉆井井控技術(shù)常見問題

2.1定向儀的精度及故障

測量儀器在定向工作中的使用是至關(guān)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(zhǔn)確，從而使得鉆井軌跡出現(xiàn)誤差。導(dǎo)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(xué)，導(dǎo)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(jié)果的測量，從而誤導(dǎo)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，定向儀是鉆井井控技術(shù)中重要的測量儀器，保障定向儀測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和精密性是保障鉆井井控技術(shù)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。

2.2鉆井井控的軌跡控制

鉆井井控技術(shù)對于鉆井的軌跡要求十分嚴(yán)格，因此需要對于鉆井的軌跡進(jìn)行嚴(yán)格的控制，從而保障最終鉆井的軌跡符合實際項目的需求，在開展鉆井井控技術(shù)控制過程中如何進(jìn)行軌跡的控制是保障鉆井技術(shù)開展的重要因素。但是在開展鉆井過程中由于技術(shù)的限制以及選用的控制算法不合適就會使得軌跡和預(yù)定的軌跡偏離比較嚴(yán)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(shù)成功的重要因素。但是在實際過程中很多因素都會導(dǎo)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(dǎo)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(yù)先設(shè)計的軌跡運行，導(dǎo)致偏差過大，導(dǎo)致與目標(biāo)偏差過大。這大大增加了鉆井成本，并可能導(dǎo)致安全事故。

2.3鉆井井控技術(shù)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(guān)鍵因素，否則就會增加開采阻力。

3.提高鉆井井控技術(shù)的幾點建議

3.1鉆井工程安全預(yù)警技術(shù)

在早些年，綜合錄井儀剛剛投入到鉆井工程中，判斷井下是否出現(xiàn)故障問題僅僅是通過一些儀器測量返回的參數(shù)進(jìn)行的，主要是通過人員的相關(guān)經(jīng)驗做出的決斷。但是這種判斷方式就存在著很大的局限性。判斷故障準(zhǔn)確率直接取決于工程人員的工作經(jīng)驗，還需要工作人員有著很高技術(shù)水平，但是通過這樣的判斷方式難免出現(xiàn)漏判的問題。另外一方面，往往井下的地質(zhì)環(huán)境十分復(fù)雜，出現(xiàn)故障的種類和類型也十分多，僅僅依靠認(rèn)為的經(jīng)驗進(jìn)行判斷，存在著很大的干擾和片面性。因此，需要更加的技術(shù)來準(zhǔn)確判斷鉆井事故種類和類型，使得事故預(yù)警的可靠性顯著提高，國內(nèi)外很多專家學(xué)者對于這項技術(shù)進(jìn)行大量研究，有效降低了事故發(fā)生概率。

3.2地層壓力檢測技術(shù)

地層壓力檢測技術(shù)是鉆井工程中最終的技術(shù)，隨著鉆井深度增加，地層壓力顯著增加，使得很多技術(shù)難以開展鉆井技術(shù)。為了解決地層壓力檢測技術(shù)相關(guān)難題，國內(nèi)外很多研究專家對于這個技術(shù)進(jìn)行了廣泛研究，發(fā)明了各種地層檢測技術(shù)。在過去常見的一種地層壓力檢測技術(shù)是泥巖密度法，但是隨著鉆井深度增加和鉆進(jìn)難度增加，這種技術(shù)已經(jīng)不能滿足時代發(fā)展需求了，目前常見地一種鉆井技術(shù)是隨鉆檢測法，這種技術(shù)在傳統(tǒng)技術(shù)之上進(jìn)行了一定的調(diào)整和發(fā)展，能夠有效預(yù)測和檢測不同地層壓力變化。雖然我國在這一項技術(shù)上起步晚于國外的研究，但是通過我國工程師不斷努力，我國成功研制了隨鉆地層壓力監(jiān)測系統(tǒng)，這個系統(tǒng)能夠?qū)τ诓煌愋偷貙訅毫M(jìn)行有效而精確檢測。

3.3數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)應(yīng)用于鉆井井控的軌跡控制中

將數(shù)據(jù)挖掘的相關(guān)技術(shù)應(yīng)用于鉆井井控的軌跡控制中，可以有效挖掘出數(shù)據(jù)背后的規(guī)律和結(jié)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(jī)器學(xué)習(xí)的算法包括了決策樹、隨機(jī)森林、聚類算法以及粗糙集等，基于深度學(xué)習(xí)的方法可以應(yīng)用于分類和回歸等各個環(huán)節(jié)。因此，在數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的背景下，大量的數(shù)據(jù)為鉆井井控的軌跡控制中發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，通過相關(guān)分析就可以很快得到各個行業(yè)生產(chǎn)各項指標(biāo)的參數(shù)以及風(fēng)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(xué)合理。

4.結(jié)語

綜上所述，鉆井井控技術(shù)中很多因素存在都會影響著開采效率和開采的安全問題，因此需要在開采過程中一方面加強(qiáng)先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用，另外提供控制精度，從而更好提供油氣開采安全性和效率。

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