定向井鉆井工藝技術(shù)優(yōu)化措施研究

摘要：針對(duì)定向井鉆井工藝技術(shù)的優(yōu)化問題，本次研究結(jié)合我國定向井鉆井工藝技術(shù)現(xiàn)狀，首先對(duì)定向井鉆井技術(shù)的施工過程進(jìn)行簡單分析，在此基礎(chǔ)上，對(duì)定向井鉆井工藝技術(shù)優(yōu)化措施進(jìn)行深入研究，為推動(dòng)我國定向井鉆井作業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展奠定基礎(chǔ)。研究表明：通過對(duì)定向井鉆井工藝技術(shù)進(jìn)行全面優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以有效提高定向井的鉆井作業(yè)質(zhì)量。針對(duì)不同的區(qū)塊而言，需要采取不同的鉆井工藝優(yōu)化措施，在進(jìn)行定向井鉆井作業(yè)的過程中，工作人員可以從井眼軌跡優(yōu)化、施工設(shè)計(jì)優(yōu)化以及鉆井工具優(yōu)化等角度入手，分別采取不同的技術(shù)優(yōu)化措施，全面推動(dòng)我國定向井鉆井工藝技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

關(guān)鍵詞：定向井;鉆井工藝;技術(shù)優(yōu)化;實(shí)際施工;優(yōu)化措施

前言

由于我國部分油氣田的開發(fā)時(shí)間相對(duì)較長，已經(jīng)進(jìn)入到開發(fā)的中后期階段，地層中的含水量不斷提升，使用傳統(tǒng)的開發(fā)技術(shù)開發(fā)效率相對(duì)較低，在這種背景下，定向井開發(fā)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，通過進(jìn)行廣泛的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，定向井開發(fā)技術(shù)已經(jīng)逐漸在我國各個(gè)油氣田企業(yè)中得到了推廣及應(yīng)用。盡管定向井開發(fā)技術(shù)可以使得油氣田的開發(fā)效率得到提升，但是在進(jìn)行定向井鉆井作業(yè)的過程中，所涉及的步驟及工藝相對(duì)較多，如何對(duì)鉆井工藝技術(shù)進(jìn)行合理優(yōu)化是一項(xiàng)重要課題。本次研究主要是對(duì)定向井鉆井工藝技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化研究，為推動(dòng)定向井鉆井作業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

1 定向井鉆井技術(shù)的實(shí)際施工操作

所謂的定向井鉆井技術(shù)主要指的是利用相關(guān)的機(jī)械設(shè)備及工具按照提前設(shè)計(jì)的方案，在井筒中進(jìn)行合理的施工，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)井眼軌跡進(jìn)行合理控制的效果，鉆頭在移動(dòng)的過程中，需要順著設(shè)計(jì)的方位進(jìn)行移動(dòng)，最終可以確定定向井的井眼位置，此種類型的操作才能滿足定向井鉆井施工的基本要求。目前，我國在定向井鉆井作業(yè)方面的研究相對(duì)較多，且取得了眾多的研究成果，研發(fā)出了眾多的鉆井設(shè)備及儀器，其中，無線隨鉆儀器的研制對(duì)于定向井鉆井作業(yè)而言十分關(guān)鍵，通過使用該種類型的儀器設(shè)備，可以對(duì)井下的數(shù)據(jù)及參數(shù)進(jìn)行采集，通過對(duì)數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行分析的方式，可以實(shí)現(xiàn)井眼軌跡監(jiān)控的目的。在進(jìn)行實(shí)際施工作業(yè)的過程中，為了保障井眼軌跡的合理性，需要對(duì)井眼軌跡進(jìn)行全面控制，進(jìn)而使得施工質(zhì)量可以得到提升，同時(shí)，對(duì)鉆井作業(yè)過程進(jìn)行優(yōu)化，還有利于提高鉆井作業(yè)的效率。對(duì)于定向井鉆井作業(yè)而言，井段類型相對(duì)較多，為了實(shí)現(xiàn)井眼軌跡全面控制的目的，需要對(duì)不同的井段進(jìn)行區(qū)分，對(duì)于不同類型的井段需要采取不同的控制措施，定向井的鉆井作業(yè)過程相對(duì)較為復(fù)雜，在進(jìn)行操作的過程中可能會(huì)出現(xiàn)眾多問題，因此，需要對(duì)鉆井工具進(jìn)行合理選擇，對(duì)井斜以及方位角進(jìn)行精度控制，以此滿足定向井鉆井作業(yè)的目的。

2 定向井鉆井工藝技術(shù)優(yōu)化措施研究

（1）井眼軌跡優(yōu)化

在進(jìn)行鉆井工藝技術(shù)優(yōu)化的過程中，首先需要對(duì)井眼軌跡進(jìn)行合理的優(yōu)化，只有提高井眼軌跡控制的質(zhì)量，才能使得整個(gè)鉆井作業(yè)的質(zhì)量得到提升。對(duì)于井下的直井段而言，施工過程較為簡單，其與常規(guī)井井眼的施工過程差距相對(duì)較小，因此，直井段的施工作業(yè)可以對(duì)鉆頭的型號(hào)進(jìn)行優(yōu)化選擇，以此使得直井段的施工質(zhì)量可以得到提升。事實(shí)上，在對(duì)井眼軌跡進(jìn)行控制的過程中，需要完全按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行，同時(shí)，還需要使用大量的隨鉆儀器，對(duì)井下的數(shù)據(jù)進(jìn)行全面采集，對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，只有充分了解井下的數(shù)據(jù)參數(shù)，才能對(duì)造斜點(diǎn)的位置進(jìn)行科學(xué)選擇，以此使得造斜段的質(zhì)量可以得到提升。在進(jìn)行實(shí)際鉆井作業(yè)的過程中，還需要使用穩(wěn)定器等設(shè)備，穩(wěn)定器的使用可以降低井眼軌跡偏離問題出現(xiàn)的概率，如果井下的井眼軌跡已經(jīng)出現(xiàn)了嚴(yán)重的偏離問題，則工作人員需要立即進(jìn)行糾正，爭取在短時(shí)間內(nèi)可以制定合理的改正方案，降低井眼軌跡偏離問題所產(chǎn)生的損失。井眼軌跡的控制工作不只是在造斜段十分重要，在直井段也十分關(guān)鍵，在直井段進(jìn)行合理的軌跡控制工作，可以防止出現(xiàn)井筒傾斜問題。在對(duì)造斜點(diǎn)進(jìn)行選擇以后，還需要對(duì)直井段的傾斜度進(jìn)行分析，如有必要，可以進(jìn)行增斜作業(yè)，增斜作業(yè)的開展也需要對(duì)施工工具進(jìn)行選擇。最后，在進(jìn)行施工作業(yè)的過程中，還需要著重關(guān)注鉆頭的磨損問題，防止因鉆頭的磨損較為嚴(yán)重對(duì)整個(gè)施工作業(yè)產(chǎn)生影響。

（2）施工設(shè)計(jì)優(yōu)化

在任何類型施工作業(yè)之前，都需要進(jìn)行方案設(shè)計(jì)工作，對(duì)于鉆井作業(yè)而言，方案設(shè)計(jì)所涉及的內(nèi)容相對(duì)較多，包括剖面圖、井斜角等，只有進(jìn)行全面的施工設(shè)計(jì)，才能使得井下的造斜段、穩(wěn)斜段、垂直段以及水平段都滿足相關(guān)要求，在進(jìn)行施工設(shè)計(jì)的過程中，需要對(duì)施工工具進(jìn)行合理選擇，對(duì)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行合理優(yōu)化，通過該種類型的措施，可以有效降低設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)問題出現(xiàn)的概率，最終保障施工人員的安全。對(duì)于定向井而言，由于井下的結(jié)構(gòu)相對(duì)較為復(fù)雜，涉及的井段類型相對(duì)較多，因此，在施工設(shè)計(jì)的過程中需要針對(duì)不同類型的階段設(shè)計(jì)不同的施工措施，根據(jù)每種井段類型的不同，確定井眼軌跡的控制措施，保障最終施工的井眼軌跡滿足要求。在對(duì)大斜度區(qū)域進(jìn)行施工作業(yè)時(shí)，需要引入微增斜的設(shè)備，進(jìn)而使得軌跡控制精度提升，在對(duì)長井段進(jìn)行施工作業(yè)的過程中，需要引入穩(wěn)斜的設(shè)備，防止井眼軌跡出現(xiàn)較大的偏差，施工過程中需要對(duì)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，根據(jù)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)對(duì)鉆井情況進(jìn)行判斷。

（3）鉆井工具優(yōu)化

為了進(jìn)一步提高鉆井作業(yè)的質(zhì)量，對(duì)鉆井作業(yè)所使用的工具進(jìn)行優(yōu)化也十分關(guān)鍵，在進(jìn)行施工作業(yè)之前，首先需要對(duì)所需要的工具進(jìn)行檢查，確保鉆井工具的質(zhì)量，在鉆井作業(yè)過程中，需要對(duì)鉆速進(jìn)行合理控制，這主要是因?yàn)殂@速過快會(huì)導(dǎo)致工具的磨損速率提升，但是鉆速過慢，又會(huì)對(duì)鉆井作業(yè)的效率產(chǎn)生影響，在鉆井作業(yè)完成以后，需要對(duì)鉆井工具進(jìn)行合理的維護(hù)及保養(yǎng)。

3 結(jié)論

定向井屬于提高油氣資源開發(fā)效率的重要開采措施，對(duì)于該種類型的油氣井而言，由于井下的結(jié)構(gòu)相對(duì)較為復(fù)雜，涉及的井段類型相對(duì)較多，因此，如何提高鉆井作業(yè)的效率以及質(zhì)量屬于一項(xiàng)重要問題，工作人員需要從井眼軌跡優(yōu)化、施工設(shè)計(jì)優(yōu)化以及鉆井工具優(yōu)化等三個(gè)方面出發(fā)，對(duì)鉆井工藝進(jìn)行全面優(yōu)化，進(jìn)而使得鉆井效率和質(zhì)量得到全面提升。

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作者簡介：毛文縱，1985.09.15，男，工程師，從事定向井、水平井軌跡控制工作。