定向井鉆井工藝技術(shù)的優(yōu)化

鐘生

摘要：定向井鉆井工藝技術(shù)在很多行業(yè)有著不同程度應(yīng)用，特別是石油行業(yè)，應(yīng)用定向鉆井技術(shù)可以鉆出不同方向與不同傾斜度，有著非常好的靈活性，確保油井得到更大程度開采。當(dāng)前要進(jìn)一步提高定向井施工質(zhì)量，為鉆井工程提供更高水平技術(shù)支持，保證工程精確度、提高鉆井效率，需要對(duì)定向井鉆井工藝技術(shù)進(jìn)行全面的、更高程度的優(yōu)化，在原有基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展，實(shí)現(xiàn)高效率

油氣開采。

關(guān)鍵詞：定向井;鉆井工藝;技術(shù)優(yōu)化

1定向井鉆井工藝技術(shù)施工概述

使用定向井鉆井技術(shù)可以避免惡劣自然環(huán)境的影響，減少氣候和地形干擾，與傳統(tǒng)鉆井技術(shù)相比，其資金投入少、效率高，進(jìn)一步優(yōu)化提升定向井鉆井技術(shù)，有利于石油行業(yè)的發(fā)展。

定向井井眼軌跡相對(duì)復(fù)雜，會(huì)加大石油鉆探施工難度，對(duì)其井眼軌跡需合理控制，以達(dá)到定向井井斜角，鉆探優(yōu)質(zhì)的定向井，滿足實(shí)際施工技術(shù)要求。在定向井直井段鉆井作業(yè)中，采用防打斜技術(shù)措施如塔式鉆具、鐘擺鉆具等。造斜井段、穩(wěn)斜井段鉆探施工可以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。要確定好靶點(diǎn)位置，優(yōu)化造斜鉆具組合形式設(shè)計(jì)，以保證其實(shí)際鉆井成效。定向井的井眼軌跡需要預(yù)先設(shè)計(jì)好，在施工中井斜角要經(jīng)常測(cè)試，要求具備加大的攜帶巖屑能力和良好的潤(rùn)滑作用，井壁需保證穩(wěn)定，確保固井施工質(zhì)量，完成鉆探施工目標(biāo)。

2定向井鉆井工藝技術(shù)存在問題

2.1定向儀精度與故障

儀器發(fā)生故障后，定向效果會(huì)出現(xiàn)異常，難以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測(cè)量。一些儀器會(huì)初選螺絲老化而脫落的情況，進(jìn)而產(chǎn)生錯(cuò)誤的測(cè)量結(jié)果，無法在施工中發(fā)揮其指導(dǎo)作用。以及受儀器螺絲彎曲、地層傾角大的因素影響，也會(huì)產(chǎn)生異常測(cè)量結(jié)果。總之，測(cè)量是工程正式開工前的重要準(zhǔn)備工作，測(cè)量結(jié)果偏差大會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重?fù)p失，影響到工程鉆井質(zhì)量，并且加大人力和財(cái)力等浪費(fèi)。

2.2定向鉆井軌跡控制

在鉆井作業(yè)整體過程中，需準(zhǔn)確把握其軌跡，確保井眼可以按照預(yù)期設(shè)計(jì)軌道運(yùn)作，在定向鉆井中這是關(guān)鍵所在。比如可以在地下資源儲(chǔ)存地設(shè)立多個(gè)鉆井，且在地下互相連接，且需保證其精度，避免產(chǎn)生誤差而影響到實(shí)際成效。當(dāng)前，在定向鉆井軌跡控制中，井眼會(huì)出現(xiàn)無法按照提前設(shè)計(jì)軌道運(yùn)作的情況，產(chǎn)生的誤差較大，最后過分偏離目的地，不僅加大了鉆井成本，且提高了施工安全風(fēng)險(xiǎn)。

3定向井鉆井工藝技術(shù)優(yōu)化措施

3.1嚴(yán)格對(duì)井壁的穩(wěn)定性進(jìn)行控制

井筒狀態(tài)是影響定向井鉆井施工的重要因素。一旦井筒失穩(wěn)，將給鉆井施工帶來極大的安全隱患。在鉆井施工前的設(shè)計(jì)階段，要科學(xué)合理地設(shè)計(jì)井筒結(jié)構(gòu)，分析井筒作業(yè)的有關(guān)資料，選擇合適的鉆井液，并在后期起下鉆施工中控制起下鉆速度和調(diào)整地層壓力，為避免起下鉆灌漿井筒壓力過大，嚴(yán)格按要求進(jìn)行，不得超過地層壓力，并對(duì)井采用大排量循環(huán)沖洗，保持井壁清潔。當(dāng)設(shè)計(jì)深度小于50%時(shí)，應(yīng)加入防塌劑，用量為1.5%。若要加強(qiáng)井筒穩(wěn)定性，可適當(dāng)降低應(yīng)力和阻力，保證失水率在3ml以內(nèi)。

3.2優(yōu)化井眼軌跡控制

控制井眼軌跡，需要分為兩種情況，即垂直段井區(qū)施工和普通井段施工。正常施工中井眼軌跡基本一致，但后續(xù)施工要保證施工質(zhì)量，需要首先選擇好使用的鉆頭型號(hào)，按照設(shè)計(jì)方案合理確定井眼軌跡施工造斜點(diǎn)等參數(shù)，盡量在比較穩(wěn)定井段選擇好井眼位置，而避免油氣高含水量位置。其次在下鉆過程中，需選擇鉆井性較好的土層，減少對(duì)鉆頭的沖擊，控制好井眼軌跡，減少井斜造成的影響。然后要實(shí)現(xiàn)對(duì)井眼軌跡方案的全面保障，即使收集相關(guān)數(shù)據(jù)，優(yōu)化使用的各項(xiàng)具體下鉆工具，使用穩(wěn)定器順利施工。最后，特殊環(huán)境下施工發(fā)生井斜情況，需要修改方案保證井眼軌跡正常。

3.3優(yōu)化施工設(shè)計(jì)方案

在施工前，專業(yè)人員需先勘查現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況，然后設(shè)計(jì)出專業(yè)方案、繪制鉆井設(shè)計(jì)圖紙，上面要詳細(xì)標(biāo)出井斜角相關(guān)參數(shù)以及造斜井區(qū)段、穩(wěn)斜井區(qū)段等部分的方位、長(zhǎng)度和角度等要求，展現(xiàn)出鉆井工具和井眼軌跡控制優(yōu)化結(jié)果，盡量保證細(xì)致全面提高施工效率。在鉆井施工設(shè)計(jì)方案中，需要將各階段施工技術(shù)呈現(xiàn)出來，并結(jié)合各區(qū)段特點(diǎn)做好造斜點(diǎn)設(shè)計(jì)，選擇合理的參數(shù)測(cè)量方法，減少測(cè)量誤差。實(shí)際施工操作中，參考圖紙中障礙井位置準(zhǔn)確避開，避免影響到其他井眼、耽誤生產(chǎn)過程、引發(fā)經(jīng)濟(jì)損失。同時(shí)設(shè)計(jì)方案中需要設(shè)計(jì)好安全防護(hù)方案，降低事故概率。

3.4進(jìn)行鉆柱力學(xué)及井眼凈化仿真措施優(yōu)化

可以利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)建立井下鉆柱力學(xué)模型，并使用模型操作獲取準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，結(jié)合定向井專業(yè)軟件制定合理施工方案，不同的下鉆施工過程使用技術(shù)模型運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)高效率的鉆機(jī)使用。還要清潔處理好井眼，減少卡鉆現(xiàn)象，施工中控制好下鉆的速度，提升井眼清潔運(yùn)行。此外就是要積極改良鉆井技術(shù)，要關(guān)注井筒施工中其欠平衡狀態(tài)，多利用井控設(shè)備，保障施工安全性，降低噴井等問題產(chǎn)生概率，優(yōu)化施工工程。鉆井工具選擇要注意不同工具間結(jié)合使用效果，避免使用劣質(zhì)工具，控制好鉆具運(yùn)行速度還可便利后期修補(bǔ)。

3.5對(duì)定向井的鉆井技術(shù)進(jìn)行適當(dāng)優(yōu)化

首先，在立井段施工過程中，必須合理設(shè)計(jì)擺錘結(jié)構(gòu)，否則會(huì)造成定向偏差。水平方向校正是傳統(tǒng)施工中常用的技術(shù)之一。第二，進(jìn)行整體鉆探。鉆井軌跡的規(guī)格和設(shè)置直接關(guān)系到擺錘結(jié)構(gòu)的合理性。一旦軌道發(fā)生傾斜，擺錘會(huì)在第一時(shí)間顯示出問題，施工人員可在第一時(shí)間對(duì)問題進(jìn)行調(diào)整，以保證后續(xù)鉆井工作的順利開展，避免鉆井施工過程中出現(xiàn)偏位現(xiàn)象。因此，在定向井鉆井施工中，擺錘結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是非常重要的，它直接影響著直井段的鉆井效率。最后，優(yōu)化鉆井工藝，引進(jìn)先進(jìn)的設(shè)備和工藝，實(shí)現(xiàn)定向井鉆井施工的高效率和高質(zhì)量。要實(shí)地調(diào)查鉆井施工過程中的具體情況，運(yùn)用地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)和井眼軌跡預(yù)測(cè)技術(shù)，提高定向井鉆井施工速度，保證定向井作業(yè)的高質(zhì)量。

結(jié)論

通過以上研究分析，找出了影響定向井鉆井速度的原因。根據(jù)實(shí)際情況，制定了提高定向井鉆井速度的措施，充分考慮了鉆壓、鉆具組合、鉆井作業(yè)相關(guān)參數(shù)。嚴(yán)格控制井筒穩(wěn)定性，合理優(yōu)化和創(chuàng)新定向井作業(yè)技術(shù)，進(jìn)一步提高定向井作業(yè)速度，促進(jìn)石油企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益可持續(xù)發(fā)展。

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