定向井優(yōu)快鉆井技術(shù)探析

唐習(xí)之（西部鉆探定向井技術(shù)服務(wù)公司，新疆烏魯木齊 830011）

定向井優(yōu)快鉆井技術(shù)探析

唐習(xí)之
（西部鉆探定向井技術(shù)服務(wù)公司，新疆烏魯木齊 830011）

目前，隨著我國社會和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國石油行業(yè)也在不斷進(jìn)步。在石油鉆井過程中，定向井技術(shù)作為新型的鉆井技術(shù)，在石油鉆井中發(fā)揮著重要的作用。主要從影響定向井優(yōu)快鉆井因素角度入手，深入分析定向鉆井技術(shù)，為后期的鉆井施工提供必要的理論依據(jù)。

定向井；優(yōu)快鉆井；分析

進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著我國社會和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及我國科技水平的不斷提高，我國石油行業(yè)也在快速發(fā)展。目前，我國很多的油田進(jìn)入了發(fā)展中后期，油藏的含油層厚度較薄且分布不均勻，且油藏周圍的地質(zhì)條件等越來越復(fù)雜，這就給石油鉆井帶來較大難度。定向井技術(shù)作為一種新型的鉆井技術(shù)，相比于直徑鉆井，該技術(shù)具有鉆探成本低及效率高等特點(diǎn)，極大的促進(jìn)了鉆井行業(yè)的快速發(fā)展。因此，主要分析定向井技術(shù)的影響因素，進(jìn)而為同行業(yè)的研究提供必要的理論指導(dǎo)。

1 定向井鉆井速度的影響因素分析

定向井鉆井速度一直困擾著石油工作者，分析鉆井速度的影響因素對于提高鉆井速度有著重要意義。第一，井身剖面對鉆井速度的影響。因?yàn)樾【痹鲂倍伍L，要求不斷對鉆具組合進(jìn)行更換，就導(dǎo)致了鉆井時間的推遲；第二，方位漂移對鉆井速度的影響。因?yàn)楹茈y確定漂移的方向和余量，就對鉆井的速度產(chǎn)生了影響；第三，鉆頭選型對鉆井速度的影響。PDC作為比較先進(jìn)的鉆頭，但并不適合應(yīng)用于定向井鉆探中，而傳統(tǒng)牙輪鉆頭的使用必然會影響鉆井速度；第四，事故和其他突發(fā)狀況對鉆井速度的影響。定向鉆井過程中，砂卡、粘卡等突發(fā)事故也會對速度產(chǎn)生影響。

2 定向井優(yōu)快措施分析

2.1 改進(jìn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)

現(xiàn)階段國內(nèi)定向井施工中導(dǎo)向鉆井技術(shù)還比較常見，這種鉆井技術(shù)通常選用簡化性滑動導(dǎo)向鉆具組合作為工具，而事實(shí)也證明這種技術(shù)具有安全且結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點(diǎn)。而滑動導(dǎo)向復(fù)合技術(shù)由于具有便于井眼軌跡調(diào)整，高中靶精度，起下鉆換鉆具時間短等優(yōu)勢而被青睞。實(shí)踐也證明，滑動導(dǎo)向鉆井技術(shù)在導(dǎo)向鉆井中的應(yīng)用中，旋轉(zhuǎn)復(fù)合鉆進(jìn)比螺桿鉆具可以允許的純鉆進(jìn)時間1.8倍要低，且兩者的比值和單彎度數(shù)成正比例關(guān)系。導(dǎo)向鉆井技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)該做到具體問題具體對待，通常淺層定向能全面使用。中深定向井要頻繁進(jìn)行螺桿鉆具的更換，有成本高、速度慢的特點(diǎn)，所以不建議全井段運(yùn)用。大位移井與水平井的軌跡難控制，建議全井運(yùn)用。

2.2 改進(jìn)PDC鉆頭技術(shù)

鉆頭對鉆井成本、質(zhì)量及速度都有重要影響，要求鉆頭的選擇必須要結(jié)合相應(yīng)的巖性。PDC鉆頭和牙輪鉆頭是現(xiàn)階段定向井主要使用的兩種鉆頭，其中牙輪鉆頭過去使用比較普遍，被大家所熟知，因此本文重點(diǎn)介紹PDC鉆頭。

（1）PDC鉆頭和導(dǎo)向鉆具的復(fù)合鉆進(jìn)。該技術(shù)在實(shí)際鉆井過程中具有鉆頭轉(zhuǎn)速高、鉆具轉(zhuǎn)速低和機(jī)械鉆速較為理想的特點(diǎn)。旋轉(zhuǎn)和滑動鉆井的方式恰當(dāng)?shù)慕M合，這樣不僅可以保障井眼軌跡的正確，同時還可以避免受到井斜及方位變化的影響。同時，在對難度較大的定向井控制過程中，適當(dāng)?shù)倪\(yùn)用位移和軌跡控制就十分必要。但是，該技術(shù)在實(shí)際施工過程中還具有一定的不足，如該技術(shù)不適合在地層硬度較大的地塊施工，且螺桿鉆具的使用年限較短，這樣在進(jìn)行鉆井施工過程中，需要及時更換螺桿，不僅增大了鉆井的成本，同時也降低了鉆井速度。

（2）穩(wěn)定器組合井深剖面。該種改進(jìn)在運(yùn)用過程中主要使用“直-定-穩(wěn)”的操作模式。當(dāng)井斜需要進(jìn)行定向過程中，此時需要直接設(shè)計到最大的井斜角。將穩(wěn)定器和PDC結(jié)構(gòu)組合下入并穩(wěn)斜鉆井，直到鉆井結(jié)束。穩(wěn)定器和PDC結(jié)構(gòu)組合在進(jìn)行鉆井過程中，整個過程中只需要一趟鉆或者一個鉆頭就可以完成整個鉆井過程，這樣不僅節(jié)省了鉆井時間，同時，有助于延長PDC鉆頭的壽命，大大提高鉆井效率。

（3）穩(wěn)定器組合方位的控制方式。在定向井實(shí)際施工過程中，如果使用PDC鉆頭就會產(chǎn)生一定的方位偏移，通過改進(jìn)的組合方式，就會使得方位的漂移得到極大控制。

（4）穩(wěn)定器組合井斜控制。在定向井實(shí)際施工過程中，需要鉆具組合的增斜能力變強(qiáng)。因此，在進(jìn)行優(yōu)選PDC鉆井參數(shù)過程中，為了避免井斜的快速降低，此時可以采用“地鉆速-高壓鉆”的組合方式，從而提高鉆井效率。

（5）適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)穩(wěn)定器的數(shù)量和鉆井參數(shù)。PDC鉆頭在實(shí)際使用過程中主要采用的是高鉆速及地鉆壓的方式，該種方式在可以極大地提高鉆井速度。由于需要進(jìn)行增、降方位及增斜或者降斜及控制軌跡，可以采用定向井試鉆的方式。首先對地層的巖性分析，由于地層巖性的硬度不同，采用的鉆井方式也不同。為了使鉆井負(fù)荷得到有效減輕，使用PDC的鉆頭在實(shí)際鉆井過程中，需要及時控制穩(wěn)定器的數(shù)量，做到數(shù)量的恰到好處。

2.3 定向井輔助時間技術(shù)的改進(jìn)

除了上述幾種措施之外，為了提高定向井優(yōu)快鉆井效率，還可以采取定向井輔助時間技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。首先選擇較為先進(jìn)的軌跡監(jiān)測儀器。傳統(tǒng)的照相式單多點(diǎn)測斜儀在實(shí)際使用中存在一定的弊端，現(xiàn)階段通過使用電子測斜儀，如MWD，通過對數(shù)據(jù)的采集，可以對井底的方位及井斜進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，而不需要電纜等設(shè)備，這樣不僅節(jié)省了時間，還省去了工序。在旋轉(zhuǎn)鉆井過程中，可以隨時測出井底的數(shù)據(jù)。實(shí)踐表明，相比于電子單多點(diǎn)式、有線隨鉆儀器，采用MWD儀器可以節(jié)省測斜輔助時間約80%。使用隨鉆井壁修整器。當(dāng)井斜較大或者井底出現(xiàn)一些巖屑床情況時，使用隨鉆井壁修整器可以及時對產(chǎn)生的巖屑床進(jìn)行破壞，從而避免施工正常進(jìn)行受到影響。

3 結(jié)束語

綜上所述，隨著我國科技水平的不斷提高，我國石油鉆井的定向井技術(shù)也在快速進(jìn)步，在實(shí)際施工過程中，影響定向井優(yōu)快鉆井的因素很多，全文通過對這些因素進(jìn)行分析，進(jìn)而提出必要的改進(jìn)措施，來提高定向井優(yōu)快鉆井效率。

[1] 宋學(xué)寬.定向井優(yōu)快鉆井技術(shù)研究[J].化工管理，2015，15：100.

Analysis of Well Drilling Technology in Directional Well

Tang Xi-zhi

At present，with the rapid development of China’s society and economy，China’s oil industry is also progressing. Directional well technology plays an important role in oil drilling as a new type of drilling technology in oil drilling.Therefore，the full text mainly from the perspective of factors affecting directional well drilling and drilling，depth analysis of directional drilling technology，drilling for the latter part of the construction to provide the necessary theoretical basis.

directional well；excellent fast drilling；analysis

TE243

A

1003-6490（2016）12-0031-02

2016-11-28

唐習(xí)之（1990—），男，新疆烏魯木齊人，助理工程師，主要從事定向井技術(shù)服務(wù)工作。