定向井軌跡控制關(guān)鍵技術(shù)分析

王磊

摘要：隨著油氣資源的不斷開發(fā)，定向井的鉆井技術(shù)開始被廣泛的應(yīng)用在實(shí)踐的生產(chǎn)過程中，有效的提升了我國(guó)石油開發(fā)的整體水平。在定向井鉆井技術(shù)的應(yīng)用過程中，軌跡控制技術(shù)的保證該項(xiàng)技術(shù)有效應(yīng)用的關(guān)鍵。本文對(duì)定向井軌跡控制的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析，希望為相關(guān)的工作開展，提供參考。

關(guān)鍵詞：定向井;軌跡控制;關(guān)鍵技術(shù)

前言：

在石油勘探開發(fā)的過程中，定向井的鉆井施工技術(shù)主要是通過有效的控制井眼的軌跡，使鉆頭按照既定的方向進(jìn)行鉆井施工，完成鉆探的任務(wù)。該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效的提升開采效率，降低成本。因此，在實(shí)踐的應(yīng)用過程中，定向井的軌跡控制技術(shù)非常重要，其關(guān)鍵的技術(shù)應(yīng)用，主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面。

一、井眼軌跡剖面的設(shè)計(jì)

在定向井中，對(duì)井眼軌跡剖面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，是保證該項(xiàng)技術(shù)有效應(yīng)用的關(guān)鍵，設(shè)計(jì)工作的開展主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面。

（一）設(shè)計(jì)原則

在進(jìn)行定向井井眼軌跡的剖面設(shè)計(jì)過程中，要遵循以下兩個(gè)設(shè)計(jì)原則。第一，要能夠通過設(shè)計(jì)的開展，保證達(dá)到最終的應(yīng)用效果。定向井的鉆井技術(shù)應(yīng)用效果體現(xiàn)在不同的油井鉆井過程中，比如在含多層的油層中，要對(duì)鉆井的速度進(jìn)行加速設(shè)計(jì);在復(fù)雜的環(huán)境中，不能進(jìn)行側(cè)鉆的設(shè)計(jì);為更好的利用場(chǎng)地優(yōu)勢(shì)，進(jìn)行叢式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等等。要根據(jù)不同的鉆井要求，進(jìn)行個(gè)性化的設(shè)計(jì)。第二，要能夠通過設(shè)計(jì)的開展，保證鉆井施工的高效性。因此在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，首先要對(duì)造斜點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置，然后對(duì)開采的位置進(jìn)行選擇，盡可能的避開復(fù)雜地質(zhì)結(jié)構(gòu)的區(qū)域，對(duì)定向井的井斜角進(jìn)行15°—45°的設(shè)計(jì)。最后，要根據(jù)開發(fā)區(qū)域的地層要求，對(duì)造斜率進(jìn)行確定，不斷的提升鉆井效率。第三，要在實(shí)踐的應(yīng)用過程中，保證安全鉆井，對(duì)井眼的曲率進(jìn)行控制，保證順利的開采，提高工作效率。

（二）軌道類型

在進(jìn)行定向井的軌跡設(shè)計(jì)過程中，主要體現(xiàn)在控制直、控制增、控制穩(wěn)等三個(gè)方面。在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，要根據(jù)施工的目標(biāo)，對(duì)井眼的軌跡進(jìn)行明確，選擇使用不同的井眼軌道類型。比如三段制的施工方式中，應(yīng)用比較方便，造斜井段的距離小，現(xiàn)場(chǎng)施工過程中的其他要求較少，靈活性較強(qiáng)。四段制的施工方式中，主要是應(yīng)用在巖屑床的地質(zhì)結(jié)構(gòu)中，鉆井阻力較大，容易產(chǎn)生卡鉆的現(xiàn)象，應(yīng)用的范圍有限。無端制的施工方式，主要被應(yīng)用在采油的施工過程中。因此，在大多數(shù)情況下，經(jīng)常采用三段制和五段制的方式進(jìn)行應(yīng)用。

二、井眼軌跡的控制

（一）直井段軌跡控制

在直井段中井眼軌跡的控制技術(shù)應(yīng)用，主要表現(xiàn)在防斜打直的過程中。因此，需要在進(jìn)行技術(shù)應(yīng)用的過程中，根據(jù)整體施工的地質(zhì)條件、環(huán)境因素、井眼等情況進(jìn)行綜合的控制。首先，要對(duì)鉆具的使用進(jìn)行優(yōu)化組合。根據(jù)實(shí)際的施工現(xiàn)場(chǎng)，大多選擇使用滿眼鉆具組合、擺鐘組鉆具組合兩種方式保證防斜打直。其中滿眼鉆具組合的方式應(yīng)用，能夠有效的防斜，但是對(duì)存在的偏斜問題不能糾正，需要將扶正器和井壁之間的距離進(jìn)行最大化的縮小處理，保證孔內(nèi)始終處于飽滿的狀態(tài)，減少井斜。擺鐘組鉆具組合的方式應(yīng)用，需要在一定的角度環(huán)境中應(yīng)用，對(duì)于鉆具的選擇使用有一定的要求。比如要保證鉆具的鉆壓，在鉆壓不斷升高的過程中，擺動(dòng)的回復(fù)力下降，增斜力上升，能夠有效的防治偏斜，并進(jìn)行及時(shí)的糾正。其次，要在實(shí)際的運(yùn)行過程中，對(duì)鉆具的作用進(jìn)行優(yōu)化組合，更好的保證鉆井施工的順利進(jìn)行。

（二）造斜段軌跡控制

在造斜段中井眼軌跡的控制技術(shù)應(yīng)用，主要表現(xiàn)在對(duì)造斜點(diǎn)的嚴(yán)格控制，保證施工的順利進(jìn)行。在施工中，對(duì)直井段中產(chǎn)生的井斜，各種鉆井的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合的分析，然后對(duì)下鉆的軌跡進(jìn)行明確，并保證在下鉆的過程中，能夠有效的進(jìn)行實(shí)時(shí)的糾正，重新對(duì)造斜率進(jìn)行極端，完成定向造斜的過程。在造斜的初級(jí)階段中，要根據(jù)實(shí)際工程的需要，選擇連續(xù)的單根，并且保證使用的鉆具符合鉆井施工的要求，能夠根據(jù)實(shí)際的要求，對(duì)滑動(dòng)鉆進(jìn)、復(fù)合鉆進(jìn)的比例進(jìn)行控制，保證鉆進(jìn)的軌跡要與設(shè)計(jì)的要求一致，并且保證造斜工作的順利完成。在造斜的施工過程中，從造斜點(diǎn)開始進(jìn)行斜進(jìn)施工，整個(gè)過程中，要能夠保證鉆頭的下鉆過程中，不偏離井口設(shè)施的垂直線，一旦發(fā)現(xiàn)偏離的現(xiàn)象，要及時(shí)的進(jìn)行糾偏處理，只有這樣，才能更好的保證造斜施工的順利進(jìn)行，不斷的提高定向井的施工效率。

（三）穩(wěn)斜段軌跡控制

在穩(wěn)斜段的施工過程中，進(jìn)行軌跡的控制，需要對(duì)使用的隨鉆測(cè)量設(shè)備進(jìn)行及時(shí)的處理，能夠時(shí)刻的對(duì)鉆進(jìn)過程中，各種數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，并且掌握實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，一旦發(fā)生斜角、方位偏離的現(xiàn)象，要能夠在第一時(shí)間進(jìn)行及時(shí)的糾正處理，保證下鉆過程的順利進(jìn)行。因此，在該階段中進(jìn)行軌跡控制的重點(diǎn)，是要對(duì)使用的儀器設(shè)備進(jìn)行質(zhì)量保障，確保其能夠有效的發(fā)揮監(jiān)控作用。比如在使用無線隨鉆測(cè)斜儀器的過程中，要選擇穩(wěn)定的鉆具組合，并且能夠在單點(diǎn)、多點(diǎn)的方式應(yīng)用中，進(jìn)行有效的測(cè)斜，保證軌跡的有效控制。并且能夠在合理的控制鉆速的結(jié)合中，有效的滿足工程的鉆井要求。另外，還可以根據(jù)實(shí)際鉆井檢測(cè)過程中發(fā)現(xiàn)的問題，對(duì)鉆井本身的各種問題進(jìn)行判斷。比如，如果實(shí)際的鉆井過程，和設(shè)計(jì)的鉆井過程出現(xiàn)了較大的偏差，甚至出現(xiàn)脫靶的現(xiàn)象，則說明井身本身的質(zhì)量存在問題;如果在實(shí)際的應(yīng)用過程中，頻繁的發(fā)生測(cè)斜現(xiàn)象，但是實(shí)際運(yùn)行軌跡、和設(shè)計(jì)的軌跡要求相差不大，這種現(xiàn)象的發(fā)生，很有可能是由于隨鉆具的拆卸過于頻繁。

三、定向井軌跡的控制思考

在定向井軌跡的控制過程中，要對(duì)垂直井段和造斜井段進(jìn)行不同的軌跡控制技術(shù)應(yīng)用。在垂直井段中，要重點(diǎn)控制對(duì)鉆具的組合使用，并對(duì)鉆井的參數(shù)進(jìn)行合理設(shè)置;在造斜井段，要對(duì)造斜點(diǎn)、造斜率進(jìn)行有效的控制，并且對(duì)鉆井的施工過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)使用的造斜方式進(jìn)行科學(xué)選擇，保證有效的鉆井。

結(jié)語：

總之，隨著技術(shù)的而不斷進(jìn)步，在石油開采過程中，定向井的軌跡控制技術(shù)應(yīng)用效率也將不斷提升。定向井軌跡控制，是一項(xiàng)系統(tǒng)的工程，需要從設(shè)計(jì)的過程中，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行優(yōu)化，并且在實(shí)踐的應(yīng)用過程中，結(jié)合不同的要求，保障操作過程的質(zhì)量水平，才能發(fā)揮出有效控制的作用，不斷提高鉆井施工的效率。

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