四川頁巖氣旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)應(yīng)用

王文濤(川慶鉆探工程公司川西鉆探公司,四川 成都 610000)

四川頁巖氣旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)應(yīng)用

王文濤(川慶鉆探工程公司川西鉆探公司,四川 成都 610000)

隨著我國(guó)油氣資源的開發(fā)越來越多，其資源本身也更加短缺，這就要求相關(guān)的工作人員考慮新的能源。而頁巖氣就是一種現(xiàn)代非常重要的天然氣能源，因?yàn)槠浔旧韮?chǔ)氣的特點(diǎn)，同時(shí)美國(guó)在這方面的開采已經(jīng)有了成功的先例，所以這將成為將來主要的一種戰(zhàn)略資源。所以我們必須要加快對(duì)頁巖氣開采的技術(shù)進(jìn)行研究。因?yàn)樵趯?duì)頁巖氣進(jìn)行開采的時(shí)候，其地層存在著很大的不穩(wěn)定性，所以采用旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)來來開展工作，這樣可以有效的提高頁巖氣的開采效率。

頁巖氣；旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向；鉆井技術(shù)

頁巖氣主要是儲(chǔ)存在一些泥頁巖或者高碳泥頁巖中，其主要存在的狀態(tài)是一種吸附和游離的狀態(tài)。在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)快的發(fā)展中，隨著各種資源的逐漸缺乏，這中資源在將來的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，勢(shì)必占據(jù)著非常重要的位置，所以頁巖氣有著非常好的開發(fā)前景，美國(guó)在這方面成功的先例，更是鼓勵(lì)了大部分的人們投身到相關(guān)的研究中去，從而促進(jìn)頁巖氣的開采工作可以順利的進(jìn)行。

1 旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向井眼軌跡控制原理及工具優(yōu)選

旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)是指鉆柱在旋進(jìn)工作的時(shí)候，隨鉆對(duì)其鉆進(jìn)工作做到實(shí)時(shí)的導(dǎo)向，這這其中可以根據(jù)其工作方式分成推靠鉆頭式和指向鉆頭式，而按照偏置機(jī)構(gòu)的工作方式又可分成靜態(tài)偏置式和動(dòng)態(tài)偏置式。

2 旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井優(yōu)化設(shè)計(jì)

2.1 井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)

在使用旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)的時(shí)候，首先要對(duì)其工作的環(huán)境進(jìn)行有效的優(yōu)化，因?yàn)樵谶M(jìn)行鉆井工作的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)遇到許多非常困難的問題。比如在四川長(zhǎng)寧區(qū)塊進(jìn)行井斜鉆井工作的時(shí)候，因?yàn)槌霈F(xiàn)出水情況，所以造成了非常嚴(yán)重的坍塌事故或者井漏現(xiàn)象等，這樣都嚴(yán)重的影響了鉆井工作順利的進(jìn)行。所以為了有效的增加旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)在頁巖氣開采的速度，必須要對(duì)對(duì)井身做到有效的優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而為旋轉(zhuǎn)到導(dǎo)向鉆進(jìn)工作創(chuàng)造出一個(gè)良好的施工環(huán)境，從而保證其工作效率。

2.2 井眼軌跡優(yōu)化設(shè)計(jì)

在對(duì)井眼軌跡進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要全方面的考慮各種因素，其中有旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具的造斜能力、安全下套管、防碰繞障礙等因素，從而保證造斜點(diǎn)在準(zhǔn)確的位置，在進(jìn)行井眼軌跡設(shè)計(jì)的時(shí)候，對(duì)造斜率進(jìn)行有效的控制，其設(shè)計(jì)思路也應(yīng)用了“三維變雙二維”，從而達(dá)到對(duì)井眼軌跡的優(yōu)化設(shè)計(jì)，在這其中有效的減少了高造斜率井段四百米左右，摩阻也得到了有效的降低，這在很大程度上方便了工作人員對(duì)井眼軌跡的控制。

3 旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工藝優(yōu)化及應(yīng)用效果

3.1 數(shù)據(jù)高效下傳

旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)主要是通過各種指令對(duì)鉆井排量工作進(jìn)行有效的控制，其中其操作系統(tǒng)可以在地上的室內(nèi)，通過對(duì)各種信息和數(shù)據(jù)分析，從而做出正確的指令，然后及時(shí)的下傳。四川頁巖氣開采的時(shí)候，主要使用的機(jī)械鉆機(jī)，這中鉆井方式，無法高效的對(duì)排量做出準(zhǔn)確的把握，這就導(dǎo)致了下傳的速度變慢，而且成功比較低，這就嚴(yán)重的影響了鉆井的工作效率。根據(jù)實(shí)際情況，可以采用上提下放鉆具的方式來對(duì)鉆井排量進(jìn)行有效的控制，從而做到指令有效的下傳，通過這樣方式的改進(jìn)，其指令下傳的速率和正確率都得到了很大的提升，的技術(shù)方法，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用指令下傳成功率提高到98%，下傳時(shí)間也同比縮短70%，實(shí)現(xiàn)了地面指令的高效下傳。

3.2 高固相油基鉆井液條件下旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向高效使用

面對(duì)這樣的問題，工作人員可以采用多級(jí)過濾或者磁性過濾技術(shù)，對(duì)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向失效的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行有效的控制，而且在這個(gè)的優(yōu)化方式中，各種信號(hào)都得到了有效的增強(qiáng)，而其中旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向的失效率也得到了有限的降低。

3.3 旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向失效快速判別及應(yīng)對(duì)措施

在采用旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)進(jìn)行鉆井工作的時(shí)候，要對(duì)其失效做到及時(shí)的發(fā)現(xiàn)，從而做到有效的控制。這其中主要可以通過工具的工作狀態(tài)和地層方面的因素來進(jìn)行分析。在采用旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)進(jìn)行鉆井工作的時(shí)候，要是出現(xiàn)問題時(shí)，一般需要繼續(xù)工作一段時(shí)間之后，才能發(fā)現(xiàn)其中出現(xiàn)的問題。在研究中，可以根據(jù)鉆頭的軌跡數(shù)據(jù)，建立起一個(gè)井眼軌跡控制失效的規(guī)律圖，從而在旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)失效的時(shí)候可以做出快速的準(zhǔn)確判斷判斷。

3.4 旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向儲(chǔ)層追蹤技術(shù)

旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向儲(chǔ)層的追蹤技術(shù)，主要是通過對(duì)井身做出詳細(xì)的測(cè)量、對(duì)周圍的地質(zhì)情況做詳細(xì)的調(diào)查，從而建立起相關(guān)的導(dǎo)向模型，然后在工作中，可以預(yù)設(shè)一些標(biāo)點(diǎn)，從而對(duì)井眼軌跡做到有效的控制。通過這樣的方式可以有效的降低旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)的造斜能力，從而保證鉆井工作的效率。而且通過對(duì)井眼軌跡的控制，自然也提高了旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向儲(chǔ)層的追蹤效果。

4 結(jié)語

綜上所述，在現(xiàn)代發(fā)展中，四川的頁巖氣儲(chǔ)存量非常的豐富，而且通過采用旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)，起到了非常好的鉆進(jìn)效果，有的提高了頁巖氣的鉆遇率，增加了其相應(yīng)的生產(chǎn)量，同時(shí)做到了對(duì)成本做到了有效的控制，通過這些方面大大的提高了相關(guān)企業(yè)在這方面開采的經(jīng)濟(jì)效益。

[1]陳志鵬,梁興,王高成,焦亞軍,張介輝,李兆豐,張磊.旋轉(zhuǎn)地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)在水平井中的應(yīng)用及體會(huì)——以昭通頁巖氣示范區(qū)為例[J].天然氣工業(yè),2015,(12):64-70.

[2]張德軍.頁巖氣水平井地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)及其應(yīng)用[J].鉆采工藝,2015,(04):7-10+6.

[3]劉偉,伍賢柱,韓烈祥,謝意,陳煒卿,譚清明,陳東,張宇.水平井鉆井技術(shù)在四川長(zhǎng)寧—威遠(yuǎn)頁巖氣井的應(yīng)用[J].鉆采工藝, 2013,(01):114-115.

王文濤（1984-），男，湖北荊州人，工程師，研究方向：鉆井工程。