探討石油定向井鉆井中的旋轉(zhuǎn)導向技術(shù)

王永昌 劉勝賓 李武生

摘要：在當前的石油天然氣實際勘測工作實施中，鉆井工程作為重要的作業(yè)環(huán)節(jié)，在實施中所使用的技術(shù)十分密集、且對其實際投資較高、在作業(yè)過程中所承擔的風險與難度同樣較高是其鮮明的特點。在石油定向井的鉆井作業(yè)實施中，當其處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)之下，能夠保證井眼軌跡實現(xiàn)導向的實時效果，是當前在鉆井作業(yè)中使用旋轉(zhuǎn)導向技術(shù)極為突出的優(yōu)點。基于此，本文對石油定向井在鉆井作業(yè)實施中所使用的旋轉(zhuǎn)導向技術(shù)展開深入研究，促進其在石油定向井鉆井作業(yè)實施中的更好應(yīng)用，推動鉆井作業(yè)實施質(zhì)量的提升。

關(guān)鍵詞：旋轉(zhuǎn)導向技術(shù)；鉆井技術(shù)；石油定向；

在石油開采工程建設(shè)中，鉆井環(huán)節(jié)必不可少，是油層與地面之間的流通通道的構(gòu)建手段，能夠?qū)崿F(xiàn)采油管柱下放的作業(yè)目的。在鉆井作業(yè)的實施中，其實際開展具有較多的特點，同時會有一定的風險存在。在鉆井作業(yè)實施中，實際所消耗的費用在勘探開發(fā)整體費用投資中的占比較大，且當前油氣資源在生產(chǎn)生活中的需求增大，促進了實際勘探工程的深入發(fā)展，隨之推動了實際鉆井作業(yè)實施下費用的不斷增高。在鉆井作業(yè)實施中，相應(yīng)的設(shè)備儀器使用受技術(shù)與裝備的完善得到了更好的開發(fā)與研究，在鉆井作業(yè)實施中，作為定向井勘測開發(fā)的主要手段，能夠更好的促進實際產(chǎn)量的提升，為開采效益的提高提供綜合保障。且旋轉(zhuǎn)導向技術(shù)在其中的應(yīng)用呈現(xiàn)出了較好的反饋效果，為此應(yīng)該強化該技術(shù)在鉆井作業(yè)中的實施效果。

一、石油定向井鉆井中的旋轉(zhuǎn)導向技術(shù)

（一）旋轉(zhuǎn)導向技術(shù)發(fā)展背景

在定向鉆進作業(yè)實施中所應(yīng)用的全新的鉆井技術(shù)能夠更好的促進效率的提升。在近年來旋轉(zhuǎn)導向技術(shù)的深入應(yīng)用于推廣中，整體的應(yīng)用比例不斷增加，使其成為了普通定向井的常見技術(shù)之一。

鉆井技術(shù)在近年來的應(yīng)用中，實際勘探的井眼軌跡不斷深入，在復雜的地層勘探中得到了深入的發(fā)展，對一些非常規(guī)的油田開發(fā)能夠更好的開發(fā)，同時在實際應(yīng)用中相關(guān)的要求也在隨之提升。特別是在大位移的鉆井以及水平井等技術(shù)應(yīng)用中，隨著井眼軌跡的復雜程度不斷增大，且實際產(chǎn)能要求也在隨之增高，導致更多儲層被曝露，為促進鉆井效率的提升，避免在鉆井技術(shù)應(yīng)用中消耗更多成本，降低實際作業(yè)實施所存在的風險，通過旋轉(zhuǎn)導向技術(shù)的應(yīng)用能夠得到有效的改善。

與傳統(tǒng)鉆井技術(shù)相比，旋轉(zhuǎn)狀態(tài)井眼軌跡的鉆井能夠更好的提高實際旋轉(zhuǎn)效果。在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下井眼軌跡能夠?qū)崿F(xiàn)實時導向所體現(xiàn)出的優(yōu)點主要分為以下兩方面：（1）在實際承受的摩阻與扭矩等條件下，傳統(tǒng)滑動導向所使用的方式與旋轉(zhuǎn)導向技術(shù)相比承受力度較大，為此在相同條件下，所使用的旋轉(zhuǎn)導向技術(shù)能夠更好的促進鉆井作業(yè)效率的提升。（2）旋轉(zhuǎn)導向技術(shù)在應(yīng)用中，可以將井眼狀況清晰呈現(xiàn)，對鉆井技術(shù)的實際應(yīng)用得到了良好的改善，確保鉆井過程實施的安全。

（二）旋轉(zhuǎn)導向技術(shù)發(fā)展歷程

鉆井作業(yè)實施是通過鉆井設(shè)備的使用對油田進行開發(fā)的工藝方式之一。鉆井目的是對油氣藏進行開發(fā)以及對地質(zhì)進行評價等。

我國經(jīng)濟的發(fā)展促進了對石油資源的更多需求，同時我國整體的油藏地質(zhì)以及環(huán)境等多方面要素具有一定的復雜性，受其限制作用，在實際的油藏開發(fā)中具有較大的難度，滑動導向技術(shù)在鉆井作業(yè)實施中無法實現(xiàn)對現(xiàn)代鉆井技術(shù)應(yīng)用下實際導向方式的任務(wù)需求。隨之人們注重對旋轉(zhuǎn)導向技術(shù)的研究。以滑動導向技術(shù)為基礎(chǔ)，通過深入的研究，大力促進對旋轉(zhuǎn)導向技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)在鉆井中深度需求的不斷增加，提高實際井眼的凈化效果，實現(xiàn)對井身軌跡的良好控制，摩阻與扭矩較小，且具有較強的位移延伸性，在高難度油井開發(fā)中具有較高的應(yīng)用效果。

二、旋轉(zhuǎn)導向鉆井工作原理及系統(tǒng)組成

（一）旋轉(zhuǎn)導向鉆井系統(tǒng)工作原理

在旋轉(zhuǎn)導向技術(shù)的應(yīng)用中，相應(yīng)的鉆具組合是以導向裝置作為關(guān)鍵的構(gòu)成部分，以實際所給定的工具面與動力實施導向鉆進，借助指令的下達能夠隨時對位置進行再次確定，實現(xiàn)了造斜與穩(wěn)斜的同時實施。傳感器模塊所包含的組件主要有伽馬射線、多頻電阻率兩種，通過在鉆井作業(yè)中所需數(shù)據(jù)的提供，同時會在其中通過對磁通量計的安裝對井眼開鉆的方位角度進行計算確定。在雙向通訊作業(yè)實施中，為保證動力模塊作用的充分發(fā)揮，是以渦輪發(fā)電裝置作為主要構(gòu)成，通過與正壓脈沖發(fā)生器協(xié)同作用，其在實際應(yīng)用中提供的是測量工作在鉆井中所需要的電源動力，以及導向裝置能夠更好的幫助指令的下達構(gòu)建有效的渠道，同時需要作為數(shù)據(jù)上傳的通道，能夠有效促進機械鉆速的提升，避免套管與鉆具在使用中發(fā)生磨損，是在模塊馬達整體應(yīng)用中所具備的鮮明優(yōu)點。

（二）旋轉(zhuǎn)導向鉆井系統(tǒng)組成

在井下鉆井工作的實施中，所使用的旋轉(zhuǎn)導向技術(shù)，其整體的系統(tǒng)構(gòu)成分為三部分：鉆井工具系統(tǒng)、地面監(jiān)控系統(tǒng)、隨鉆測量系統(tǒng)。

在油田不同部門的工作實施中所賦予的實際功能有所不同，在導向裝置作為井下鉆井工作實施中，旋轉(zhuǎn)導向工具的系統(tǒng)核心，通過與無磁模塊穩(wěn)定器的結(jié)合，借助雙向通訊模塊的輔助，與動力模塊等構(gòu)建綜合使用，能夠更好的提升實際作業(yè)效率。旋轉(zhuǎn)導向在應(yīng)用中能夠?qū)崿F(xiàn)地面對井下的監(jiān)控，在該系統(tǒng)的應(yīng)用中，主要的功能分為對井下實況的二維建模、通過對底部鉆具使用中組合受力的深入分析、對定向井在剖面狀態(tài)下的情況進行更好的設(shè)計以及對數(shù)據(jù)進行修正。旋轉(zhuǎn)導向在鉆井作業(yè)實施中，對系統(tǒng)調(diào)監(jiān)控是其在實際應(yīng)用中的主要功能。通過對鉆井作業(yè)中鉆頭的實際運行軌跡以及井下周邊環(huán)境的感知，能夠提升隨鉆測量的應(yīng)用目的提高。多種傳感器在應(yīng)用中，能夠?qū)崿F(xiàn)鉆井作業(yè)實施下鉆頭對周邊環(huán)境的感知，傳感器模塊是鉆具在應(yīng)用中具有特性的測量工具。

結(jié)束語：總而言之，在旋轉(zhuǎn)導向技術(shù)的應(yīng)用中，為促進鉆井作業(yè)實施下定向井實際開采效率的提升，其作為全新的技術(shù)種類，被更好的應(yīng)用在油田開發(fā)工作實施中，在國外的井眼軌跡控制工作實施中，受系統(tǒng)設(shè)計等方面影響，對其實際所開發(fā)的井眼質(zhì)量十分重視，需要具備較大的可靠性能夠更好的實現(xiàn)創(chuàng)新，促進實際作業(yè)效率的更好提升。為此，在我國當前鉆井作業(yè)工作實施中，應(yīng)該強化對其作業(yè)實施的更好控制，確保旋轉(zhuǎn)導向技術(shù)在應(yīng)用過程中的作用發(fā)揮。

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