分析大斜度定向井鉆井優(yōu)化設計

周新榮

摘要：作為一種新井型，大斜度定向井能夠讓井位部署過程復雜難題得到有效解決，同時，可讓油氣資源的單井產(chǎn)量得到顯著提升。但是在對大斜度定向井進行鉆取與建設時，其中面臨的難題同樣較多。因此，相關(guān)技術(shù)人員必須從大斜度定向井井眼軌道設計、大斜度定向井摩阻扭矩兩個角度入手，對這兩部分的設計方案進行全面優(yōu)化，保證規(guī)劃設計具備更強的實用性以及指導性價值，能夠?qū)κ┕と藛T的工作組織與落實起到較好的監(jiān)管與控制作用。

關(guān)鍵詞：大斜度;定向井;鉆井優(yōu)化設計

引言

伴隨社會發(fā)展，社會實際運作過程中需要耗費越來越多的油氣資源，所以油田部署的定向井水平井數(shù)量越來越多。但是部分油氣資源開發(fā)區(qū)域由于受到地面和地質(zhì)靶點的各項條件限制，越來越多的大斜度定向井井型應運而生，這種新井型雖然實際的建設與應用過程也會出現(xiàn)很多突發(fā)狀況，但是，其能夠讓一些復雜的油氣資源開發(fā)地質(zhì)條件障礙得到有效處理，保證獲得更高質(zhì)量的資源獲取效率與質(zhì)量。

1大斜度定向井井眼軌道優(yōu)化設計

1.1造斜點選擇

通常情況下，在選取造斜點的景深時，位置不可過深或過淺，最好依據(jù)相關(guān)標準適宜選取，因為無論是造斜點過深還是過淺，都可能會導致造斜率無法滿足規(guī)定標準，甚至可能導致機械鉆速較低或加大井壁坍塌的風險。技術(shù)人員在對造斜點進行選取時，最好將造斜點定位在巖性好、巖層穩(wěn)定的地層上，保證造斜點可以穩(wěn)定發(fā)揮作用。與此同時，這也能夠讓井眼更為穩(wěn)定，并加快速率的實現(xiàn)造斜目標。最為重要的一點是，根據(jù)模阻扭距落實的計算模型，可對造斜點合理性進行保證，能夠讓模阻扭距數(shù)值降到最小。

1.2井眼剖面設計

在對定向井進行剖面設計師必須秉承簡單操作、易施工等原則，如此能夠讓施工過程的軌跡控制更加靈活自如。在對井眼剖面進行設計時，應注意對摩阻扭距進行最大限度地降低，同時還要結(jié)合地層特征對工具造型能力進行充分考量，并以此為基礎對定向井段進行有效縮減，如此，才能夠獲得更好的攜砂與降低摩阻扭矩效果。最后，施工技術(shù)人員要對鉆井施工和注采工藝的相關(guān)要求進行綜合考量，并結(jié)合后期作業(yè)施工的難度保證井眼剖面能夠制定得更加科學合理，符合相關(guān)標準要求。

1.3選擇合適的井眼曲率

在對井眼曲率進行設置時，同樣要秉承適宜性原則，不可過大也不可過小。原因是如果井點曲率過小，那么造斜井段就需要設定較長的距離才可滿足穩(wěn)斜角的設計要求。但是需要注意的一點是，過長的造斜井段會導致井點軌跡控制工作量大幅增加，而工作量的大幅增加則會導致鉆井速度被拖慢，這不僅會增加工程造價成本，還會影響施工效率。與此同時，過長的造斜井段也會讓摩阻扭距數(shù)值更大。

當然，井眼曲率也不可數(shù)值過大，因為過大的經(jīng)驗曲率可能會導致造斜段的鉆具在實際工作過程中，因不堪重負而出現(xiàn)彎曲變形情況，這會導致設備受到嚴重的損耗。同時，較大的附加剛性接觸力同樣會導致摩阻扭距數(shù)值大幅增加，還需注意的一點是，鉆具就算在實際應用過程中沒有出現(xiàn)彎曲變形，過度偏磨同樣會造成鍵槽出現(xiàn)卡鉆情況。其他協(xié)同作業(yè)的設備以及技術(shù)操作也同樣會受到牽連，致使施工效率與質(zhì)量無法滿足標準要求。因此，在對經(jīng)驗軌道進行設計時，必須對各因素進行綜合考量，保證選取的景點獲取率更加科學適宜，能夠在最為節(jié)省原則下獲得更好的鉆井施工效果。

1.4井眼軌跡控制

落實鉆井施工操作步驟的過程中，施工技術(shù)人員需要依據(jù)以鉆井經(jīng)驗的相關(guān)數(shù)據(jù)對該地區(qū)地層的造斜和方位漂移規(guī)律進行歸納總結(jié)，保證鉆具組合更加科學合理，能夠獲得更高效的鉆進效果。與此同時，這也能夠讓大斜度定向井的中靶位置得到更為精確的確定，并維護施工過程的高效與安全。但是施工過程中，還要對所在地區(qū)的地溫梯度進行綜合考量，保證選取的抗高溫動力鉆具和隨鉆測量儀器更加精確、合理，能夠在施工過程中發(fā)揮出更強的指導價值，保證井眼軌跡獲得動態(tài)性的監(jiān)測和控制。如此才能夠?qū)崿F(xiàn)鉆進工作不需要進行較大幅度的調(diào)整，盡量通過不需耗費過多成本的小調(diào)整、微調(diào)整，就可讓復合鉆進比例得到有效提高。

2大斜度定向井摩阻扭矩優(yōu)化

2.1配合降摩減扭工具

為保證低斜井段鉆進扭矩在實際傳遞過程中出現(xiàn)的損失能夠獲得更加精確的控制，工作人員必須對鉆桿接頭對套管的磨損程度進行關(guān)注。同時，盡量在施工技術(shù)操作過程中配合適宜的降磨減扭工具，并將這些鉆具組合安裝在鉆桿接頭附近或各個接頭之間，這能夠讓套管外部承受的摩擦阻力得到有效降低，進而獲得降低磨損的效果。通常情況下，減阻工具最常見的兩種方式是液壓式和機械式。

2.2使用復合潤滑方式

將復合潤滑技術(shù)與多種潤滑處理劑進行復配，如極壓潤滑劑、石墨和原油等，可保證獲得更好的防磨減扭效果。實際操作過程中，技術(shù)人員應依據(jù)井斜角大小科學選擇潤滑劑類別。通常情況下，< 45°的井斜角最好使用感性石墨或是極壓潤滑劑;> 45°的井斜角潤滑劑最好是原油，必要的情況下，還可以將不同潤滑機理的潤滑油采用復核配置的方式調(diào)和使用。

2.3凈化井眼

在大斜度井鉆井施工過程中，會出現(xiàn)大量的巖屑床，為了防止巖屑床對后續(xù)的鉆進施工進程產(chǎn)生影響，施工技術(shù)人員需要在技術(shù)動作落實過程中一邊轉(zhuǎn)進一邊對井眼進行清潔，保證鉆井液的動速比，讓鉆井液擁有更強的懸浮能力和斜巖能力，預防巖屑床出現(xiàn)。與此同時，在鉆進的過程中也可以選擇鉆井液排量加大的方式做好預防措施，同時，開展100m左右的井下作業(yè)技術(shù)操作過程中，可在起鉆前泵入5～6 m 3 的稠漿塞推砂，固控設備盡量常開，保證鉆井液的失水造壁性獲得顯著提升。鉆井技術(shù)動作落實過程中，要盡量減少對鉆鋌的使用，因為鉆鋌自身重量較大，同時擁有較突出的豐度，實際操作過程中會導致鉆井與井壁之間的接觸力大幅增加，這并不利于在彎曲的井眼內(nèi)作業(yè)。因此，在實際技術(shù)操作落實過程中，可以使用加重鉆桿代替鉆鋌，保證摩阻力可以大幅下降。

結(jié)語

在實際的油氣資源開發(fā)過程中應用大斜度定向井技術(shù)，不僅能夠鉆穿更厚的儲層段，還可讓更大范圍的油氣面積得到精確探明與控制，保證單井油氣的實際產(chǎn)量。但是工程技術(shù)人員在使用大斜度定向井落實鉆井施工操作之前，應對地質(zhì)環(huán)境地層構(gòu)造進行全面的數(shù)據(jù)收集，保證造斜點選擇、井眼剖面設計、井眼曲率、井眼軌跡控制更為合理，能夠獲得令人滿意的經(jīng)濟效益。

參考文獻

[1]王學友.大斜度定向井鉆井設計優(yōu)化分析及其應用探討[J].西部探礦工程，2020，32（10）：47-48+52.

[2]何鑫.大斜度定向井鉆井優(yōu)化設計[J].中國石油和化工標準與質(zhì)量，2020，40（09）：226-227.

[3]王成實.大斜度定向井鉆井的優(yōu)化設計研究[J].石化技術(shù)，2018，25（11）：216.

[4]吳德山，董振國，崔春蘭.大斜度定向井鉆井設計優(yōu)化及應用實踐[J].煤炭科學技術(shù)，2018，46（04）：58-64.

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