定向井施工中速度影響因素及提升策略

李軼鵬

（大慶鉆探工程公司鉆井二公司，黑龍江大慶163413）

定向井鉆井施工技術隨著我國油田的不斷發(fā)展得到了廣泛的應用，定向井鉆井施工技術水平不斷提升，應用體系也不斷的完善。鉆井施工過程中很容易受到地面以及地下土質(zhì)的影響，存在一定的問題，定向鉆井技術的速度與直井鉆井技術的速度相比比較落后。隨著我國油田進入了開采的中后期，定向井鉆井技術的應用越來越廣泛，因此想要提高鉆井施工效率、為石油企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟效益，就要不斷地提升定向井鉆井施工速度。定向井鉆井施工過程中，井眼軌跡控制受到地下地質(zhì)狀況以及礦井本身的影響程度較小，但是卻在一定程度上影響鉆井工藝以及鉆井的效率，一旦定向鉆井速度受到影響，就會影響整個鉆井施工效率和周期，所以我們要對影響定向井鉆井速度的因素進行分析，制定科學合理的提升措施。

1 定向鉆井速度的影響因素分析

定向鉆井施工技術與直井鉆井施工技術相比較，流程更加復雜，施工的要求也更加嚴格，定向鉆井施工需要測量多個點位，也是定向鉆井施工中遇到的不可避免的問題之一，定向鉆井施工中我們對井斜與方位的測量標準和要求比較嚴格，井斜段與直井段都有著嚴格的鉆井軌跡要求，直井鉆井施工中必須要保障井斜為零。但是實際的施工過程中，鉆井工藝會受到很多因素的影響，可能會在鉆進的過程中產(chǎn)生一定的偏差，這就造成了施工難度的加大，也對鉆井加壓環(huán)節(jié)產(chǎn)生了一定影響，從而對鉆井速度產(chǎn)生影響。

定向井鉆井施工中對于井斜與點位的要求都比直井施工更加嚴格，直井鉆井施工中，我們只需要嚴格地控制各個不同鉆井區(qū)域的水平位移以及全角的變化，對于方位角的要求沒有那么嚴格，但是在定向井鉆井施工過程中，一旦斜井段與方位角調(diào)整出現(xiàn)問題，鉆井的速度就會下降，定向鉆井技術在鉆井軌跡控制上更加的復雜，在區(qū)域上也有著明顯的變化，鉆井在溝槽內(nèi)部施工變得更加困難，可能還會產(chǎn)生卡鉆的現(xiàn)象，因此我們需要對鉆井軌跡進行科學合理的控制，選擇科學合理的鉆井技術，保障鉆井質(zhì)量，避免在鉆井施工中產(chǎn)生安全事故，同時我們還要注意鉆井施工中井體本身的質(zhì)量，在保障鉆井壁穩(wěn)定的前提下不斷地提升鉆井效率。

2 定向井鉆井軌跡的影響因素

地質(zhì)的復雜情況會對定向井鉆井施工產(chǎn)生一定的影響，主要的影響因素有地層的傾斜角度及傾向方位角、下部鉆具組合、鉆頭偏轉角度、地質(zhì)特殊性變化和鉆井的相關參數(shù)，以上各種因素都對定向井鉆井速度的提高有著重要的影響，地質(zhì)因素無法改變的情況下，就要對地質(zhì)開采數(shù)據(jù)參數(shù)進行分析研究，找到地層傾角度在作業(yè)過程中的變化，同時還要掌握方位改變以及傾斜度。我們要根據(jù)現(xiàn)場的實際情況選擇合適的鉆頭，然后對可能影響井眼軌跡的下部鉆具組合、鉆壓、鉆進相關數(shù)據(jù)等進行分析研究。

2.1 鉆壓的選擇

鉆頭的選擇一定要根據(jù)巖石的堅硬程度，鉆頭鉆進的速度與目標方向分力作用有著很大影響，一旦在鉆進的過程中遇到堅硬的物體，就要加大鉆壓，加大鉆頭力度，因此只有根據(jù)地層的實際情況，我們調(diào)整到合適的鉆壓，才能保障鉆井速度的提升。

2.2 下部鉆具組合

鉆井施工過程中井眼的軌跡控制主要依靠下部鉆具的穩(wěn)定器，井眼的運行軌跡與穩(wěn)定器和井眼之間的距離、穩(wěn)定器個數(shù)和類型都有著很大的影響，都會對井眼的運行軌跡產(chǎn)生變化。定向井鉆井施工中主要使用滾子與螺旋為主，螺旋穩(wěn)定器主要使用在土質(zhì)條件中硬的地區(qū)，施工作業(yè)過程中，井的直徑會不斷的擴大，一旦選擇的鉆頭與穩(wěn)定器配合出現(xiàn)問題，就會造成穩(wěn)定器與井眼之間存在一定的距離。想要解決以上問題，我們需要根據(jù)實際情況使用合適的扶正器，在作業(yè)過程中穩(wěn)定器主要起到的作用為對鉆進方位進行穩(wěn)定，扶正器的作用就是保障穩(wěn)定器能夠充分地發(fā)揮出穩(wěn)定作用，同時我們需要使用應用降斜的方式對扶正器與鉆頭之間的間隙進行修正，降斜的速度與扶正器和鉆頭之間的間隙成正比。

2.3 鉆井作業(yè)的相關參數(shù)

定向井鉆井施工過程中，井眼運行路線受到鉆頭的壓力和旋轉速度的影響，斜力與方向變斜的速度在壓力增加時也會變得越來越快，這時方位產(chǎn)生的作用力較小，井斜受到的作用力較大。因此我們在實際作業(yè)施工過程中，通過調(diào)整壓力的方式對斜度增加或者降低進行控制。鉆柱的橫向力會隨著轉速的變大而增大，通常情況下，鉆進速度的平均轉速為70r/min。

3 定向井鉆井速度提升的策略

3.1 嚴格對井壁的穩(wěn)定性進行控制

井壁的狀態(tài)是影響定向井鉆井施工的重要因素，一旦井壁出現(xiàn)不穩(wěn)定，就會給鉆井施工帶來很大的安全隱患。因此在鉆井施工前的設計階段，就要對井身結構進行科學合理的設計，分析井壁作業(yè)的相關數(shù)據(jù)，選擇合適的鉆井液體，后期起鉆施工時，控制好起鉆速度調(diào)整好地層壓力，避免起鉆灌漿井筒壓力過大，嚴格的按照要求不能超過地質(zhì)層壓力，對井眼使用大排量循環(huán)沖洗，保障其干凈清潔。如果設計深度小于50%，就要將防塌試劑加入其中，平均數(shù)量為1.5%，想要加強井壁的穩(wěn)定性，可以對應力及阻力適當降低，失水率盡量保障在3mL之內(nèi)。

3.2 對定向井的鉆井技術進行適當?shù)膬?yōu)化

隨著我國科技的不斷發(fā)展進步，油田的勘探和開發(fā)中不斷地引進新技術、新設備，實現(xiàn)我國油田開采的更加高效化、合理化。在這樣大環(huán)境的發(fā)展趨勢下，我們想對定向井鉆井施工速度進一步提升，就要使用更加合理的設備與先進的技術。

首先，直井段的施工過程中，鐘擺結構一定要設計合理，否則就會造成定向偏差。所以水平方向的校正是在傳統(tǒng)施工過程中經(jīng)常使用的技術之一，然后再進行整體的鉆進，鉆井軌跡的規(guī)范和設定與鐘擺結構的是否合理有著直接的關系，一旦軌跡出現(xiàn)傾斜，鐘擺就會第一時間將問題顯示出來，施工人員可以在第一時間對出現(xiàn)的問題進行解決和調(diào)整，保障后續(xù)鉆井工作的順利開展，避免在鉆井施工過程中出現(xiàn)偏斜的現(xiàn)象。因此鐘擺結構的設計在定向井鉆井施工中十分的重要，直接影響直井段鉆井施工效率。最后，對鉆井施工工藝進行優(yōu)化，引進先進的設備與技術，實現(xiàn)定向井鉆井施工的高效率、高質(zhì)量，同時我們還要實地考察鉆井施工過程中具體情況，對定向井鉆井施工的速度使用地質(zhì)導向技術與井眼軌跡預測技術，保障定向井作業(yè)的高質(zhì)量完成，同時在鉆井施工過程中應用更加先進的技術，使用更加先進的設備，實現(xiàn)鉆井施工流程的標準化、合理化。

4 結束語

經(jīng)過以上的研究分析發(fā)現(xiàn)，我們找到定向井鉆井速度影響因素，根據(jù)實際情況制定定向井鉆井速度提升措施，充分考慮鉆壓、下部鉆具組合、鉆井作業(yè)相關參數(shù)等。想要提升定向井鉆井速度，就要對井壁的穩(wěn)定性進行嚴格的控制，適當?shù)貎?yōu)化和創(chuàng)新定向井作業(yè)技術，實現(xiàn)定向井施工作業(yè)速度的進一步提升，促進石油企業(yè)經(jīng)濟效益的可持續(xù)發(fā)展。