芻議淺層石油定向井鉆進(jìn)工藝

劉云龍

摘要：隨著社會的發(fā)展，石油成為當(dāng)今社會發(fā)展的重要資源，為生產(chǎn)生活提供了保障。為了提高石油資源的開發(fā)質(zhì)量和效率，我國對于石油定向鉆進(jìn)工藝也進(jìn)行了有效創(chuàng)新，本文就淺層石油定向井鉆進(jìn)工藝展開研究，首先闡述了定向井和定向鉆進(jìn)，其次，對鉆進(jìn)工藝進(jìn)行了深入分析。

關(guān)鍵詞：淺層石油;定向井;鉆進(jìn)工藝

中圖分類號：TE243

定向井是利用一種特別的井下工具，讓鉆頭順著設(shè)定軌道鉆可以達(dá)到預(yù)定目標(biāo)，該方式與直井井型有一定區(qū)別，這種井型比較復(fù)雜，參數(shù)包括了水平位移、井斜、造斜點(diǎn)、方位等內(nèi)容，其不僅可以提高石油資源的產(chǎn)量，也能夠降低石油開采成本，更加經(jīng)濟(jì)開發(fā)的石油資源。

一、定向井和定向鉆進(jìn)

在當(dāng)今世界，定向井技術(shù)是最為先進(jìn)的石油勘探開發(fā)鉆進(jìn)技術(shù)之一，其只給你包括了特殊井下工具、工藝技術(shù)以及測量儀器對井眼軌跡進(jìn)行控制，讓鉆頭能夠順著特定方向鉆進(jìn)直達(dá)地下預(yù)定目標(biāo)的一種鉆井工藝技術(shù)[1]。利用定向井技術(shù)能夠讓受到地面以及地下條件的油氣資源經(jīng)濟(jì)有效開發(fā)，可以大幅度的降低開發(fā)成本，增加開發(fā)量，維護(hù)自然恒通環(huán)境，具有明顯的經(jīng)濟(jì)和社會效益。

鉆進(jìn)時，指重表上顯示的鉆壓受井斜、泥漿性能以及井壁摩擦等參數(shù)不夠準(zhǔn)確。地層性質(zhì)相同，直井段使用的是螺桿鉆具鉆進(jìn)，由于鉆壓很難被其他因素影響，因此泵壓負(fù)載壓降可能準(zhǔn)確表現(xiàn)出鉆壓，通過對鉆壓和負(fù)載壓降數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，明確鉆壓和負(fù)載壓降之間的關(guān)系，在井斜較大時對實(shí)際鉆壓進(jìn)行確定。螺桿鉆具效率與頭數(shù)呈負(fù)相關(guān)，當(dāng)前鉆具效率值是0.4-0.7，水力效率是0.9-1。某定向井鉆進(jìn)采用的螺桿鉆具頭數(shù)是7-8頭，其效率值為0.5，水力效率為0.95，根據(jù)上節(jié)公式，計(jì)算得到螺桿鉆具機(jī)械效率為0.53[2]。按照螺桿鉆具參數(shù)對其每轉(zhuǎn)排量進(jìn)行確定，同時通過分析整理直井段定向鉆進(jìn)初期的鉆壓和負(fù)載壓降等數(shù)據(jù)，得到關(guān)系方程，計(jì)算得到二者關(guān)系，可以發(fā)現(xiàn)定向井鉆井時，指重表上顯示的鉆壓和實(shí)際鉆壓二者對比差異較大，存在明顯失真性，這是因?yàn)槎ㄏ蜚@進(jìn)時，螺桿鉆具前方的尺寸扶正器導(dǎo)致鉆壓加在其上，尤其是鉆頭使用到后期時，因?yàn)殂@頭磨損使其直徑縮小，導(dǎo)致鉆井眼縮小，扶正器出現(xiàn)更明顯的分壓，對于一些井段，鉆壓效率施加對于其他井段而言也更低。

二、淺層石油定向井鉆進(jìn)工藝

該地層中，第四季系土壤為沖積性黃土，長6層是產(chǎn)油主要層面。鉆機(jī)選用的是XY-4和XY-5型。泥漿泵采用的是BW250/5，與V型泥漿泵聯(lián)合使用，后更改成BW850型號泥漿泵。還有加重鉆塔、柴油機(jī)、鉆桿、鉆鋌和配套接頭等機(jī)具。

1.直井段

井口正、直，開孔前2個單根通過水平尺對方鉆桿鉛垂度進(jìn)行丈量，表面鉆進(jìn)采用的是塔式鉆具組合以及牙齒鉆頭吊打，井斜不超過1°，起鉆后進(jìn)行測量，得到數(shù)據(jù)后才能夠下套管。直井段所用鉆具組合以及鉆井參數(shù)需要符合設(shè)計(jì)要求，其中，1口直井采用311.0mm鉆頭+159mm鉆鋌6柱+127mm鉆桿，2口裸眼直井采用215.9mm鉆頭+159mm鉆鋌6柱+127mm鉆桿，這一組合可以應(yīng)用在斜度小、地層平穩(wěn)區(qū)域;鉆井參數(shù)為鉆壓在60-80KN之間，轉(zhuǎn)數(shù)在62-104r/min之間，泵量在26-35L/s之間。同時，還需要控制好井斜角，要低于2°，鉆進(jìn)時嚴(yán)格遵循要求采用單點(diǎn)測斜儀進(jìn)行監(jiān)測[3]。在館陶組、地層交接處以及鉆鋌出套管部位實(shí)行輕壓吊打。泥漿為小循環(huán)，對其中的含沙量要仔細(xì)控制，不可超過0.5%，并保證井眼通常，使鉆具能夠正常運(yùn)行。在定向和扭方位之前，通過持續(xù)測斜獲得上部井段的井斜數(shù)據(jù)，之后才能夠進(jìn)行后續(xù)施工，并明確定位方向、造斜率以及工具面。

2.定向和扭方位

井斜<8°，定向和扭方位最好采用磁北法定向;井斜>8°，最好采用高邊法定位。在造斜和扭方位時，盡量采用隨鉆儀使井身質(zhì)量得到保障。若是受到磁干擾，則采用陀螺儀進(jìn)行定向。定向井施工時，技術(shù)人員需要及時繪制設(shè)計(jì)軌跡和水鉆軌跡的投影圖，為定向井施工提供指導(dǎo)。

單點(diǎn)儀定向或是扭方位通常是每單根進(jìn)行一次測斜，隨鉆儀或是扭方位每單根進(jìn)行一組數(shù)據(jù)的記錄。按照測量得到的井斜角以及方位角對正反扭角誤差進(jìn)行及時修正，同時對造斜工具裝置角進(jìn)行調(diào)整，預(yù)測井斜以及方位，為后續(xù)施工提供指導(dǎo)。帶彎接頭定向鉆具與接單根、起鉆組合時，避免采用轉(zhuǎn)盤卸扣。在完成定向或是扭方位后，定向井段大于40m或是井下作業(yè)負(fù)責(zé)，需要先利用剛性小單扶正器鉆具與通井?dāng)U劃眼相組合，并對井壁進(jìn)行修整，之后下鉆[4]。擴(kuò)眼操作時，由司鉆對剎把進(jìn)行操作，并由值班干部進(jìn)行現(xiàn)場指揮，期間不可持續(xù)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤。

3.轉(zhuǎn)盤鉆增斜段

按照工程實(shí)際要求，增斜井段選用適當(dāng)鉆具組合以及鉆井參數(shù)，及時根據(jù)測斜數(shù)據(jù)對組合和參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，使增斜率改變。近鉆頭穩(wěn)定器采用的是井底型，將鉆頭和穩(wěn)定器間距縮小[5]。若是下井穩(wěn)定器的直徑磨損>3mm，則不可入井。每次在下鉆前，需要對穩(wěn)定器外徑測量。根據(jù)設(shè)計(jì)的參數(shù)進(jìn)行鉆進(jìn)，平穩(wěn)送鉆，保證井眼曲率不會發(fā)生明顯變化，軌跡要保證圓滑。增斜井段若是出現(xiàn)跳鉆等現(xiàn)象需要分析原因，不可盲目的鉆進(jìn)。增斜鉆進(jìn)通常需要每鉆進(jìn)30-50m時進(jìn)行一次測斜，復(fù)雜地層或是關(guān)鍵井段需要增加測斜頻率，避免軌跡失控。斜井段不可長時間循環(huán)鉆具定點(diǎn)，或是空轉(zhuǎn)劃眼，防止井眼有臺階。

三、結(jié)語：

綜上所述，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，設(shè)備匹配、噴組類型合適、牙輪鉆頭使用恰當(dāng)，合理判斷相關(guān)作業(yè)才能夠保證鉆具組合、使用合理，延長鉆頭壽命，在石油開采中發(fā)揮定向鉆的作用，提高開采效率和質(zhì)量，推動石油開采行業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]王云起.石油鉆井工程定向井技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2019，039（006）：227-228.

[2]劉光興.定向井鉆井工藝技術(shù)優(yōu)化措施分析[J].中國化工貿(mào)易，2019，011（020）：71.

[3]楊榮海.石油鉆井工程定向井技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展[J].中國化工貿(mào)易，2019，011（010）：83.

[4]周寧靖.石油鉆井定向井軌跡控制關(guān)鍵技術(shù)分析[J].石化技術(shù)，2019，v.26（02）：311-311.

[5]艾尼瓦爾·巴吐西.石油鉆井工程定向井技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2019.

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