淺析定向鉆井技術(shù)新進(jìn)展及應(yīng)用趨勢(shì)

孔錦煒

摘要：我國(guó)的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)在飛速發(fā)展的催生下，對(duì)于現(xiàn)代應(yīng)用技術(shù)產(chǎn)生了更高的要求。對(duì)于我們國(guó)家的石油工程來(lái)說，需要加強(qiáng)現(xiàn)代化建設(shè)。為了滿足我國(guó)石油工程發(fā)展需求，必須對(duì)定向鉆井技術(shù)進(jìn)行升級(jí)創(chuàng)新，并加強(qiáng)對(duì)石油資源開發(fā)應(yīng)用的控制，實(shí)現(xiàn)我國(guó)石油企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。為此，本文針對(duì)石油開采過程中應(yīng)用的定向鉆井技術(shù)進(jìn)行研究，以期實(shí)現(xiàn)我國(guó)石油鉆井工程質(zhì)量。

關(guān)鍵詞;石油資源;定向鉆井技術(shù)進(jìn)展;鉆井技術(shù)應(yīng)用;應(yīng)用趨勢(shì);資源開發(fā)及其利用

引言：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展及其應(yīng)用，定向鉆井技術(shù)也得到了一定技術(shù)突破。在實(shí)踐應(yīng)用過程中，通過提升鉆井速度，不僅能夠保證井筒本身更加光滑，還能夠進(jìn)一步降低工程作業(yè)成本，從而高標(biāo)準(zhǔn)滿足油氣資源開發(fā)應(yīng)用。在此過程中工作人員也需要不斷地提升鉆井工具的功能，促進(jìn)其穩(wěn)定發(fā)展，對(duì)整個(gè)鉆井作業(yè)進(jìn)行完整規(guī)劃從而提升鉆井工程的質(zhì)量。

一、定向鉆井技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r

（一）進(jìn)行井下數(shù)據(jù)的測(cè)量和傳輸

要想實(shí)現(xiàn)井下數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確測(cè)量以及傳輸工作，必須結(jié)合多層便捷隨鉆技術(shù)應(yīng)用，同時(shí)利用相應(yīng)的電磁測(cè)量技術(shù)進(jìn)行地質(zhì)導(dǎo)向工作，從而準(zhǔn)備判斷井下數(shù)據(jù)，定位底層邊界和流體所在位置。整個(gè)過程中工作人員需要利用各種關(guān)鍵的參數(shù)信息，設(shè)定測(cè)量邊界范圍，結(jié)合井眼軌跡開展測(cè)量工作。這樣與傳統(tǒng)的定位控制進(jìn)行比較可以發(fā)現(xiàn)，工作人員在整個(gè)工作的過程中可以更好的實(shí)現(xiàn)評(píng)估鉆井最佳位置，同時(shí)還可以提升相應(yīng)的地面導(dǎo)向功能，降低相關(guān)的工作成本，實(shí)現(xiàn)機(jī)器設(shè)備的使用壽命延長(zhǎng)。

（二）配備定向鉆井配套技術(shù)

鉆井配套技術(shù)的開展主要是利用水力振蕩器，通過軸承轉(zhuǎn)動(dòng)，從而降低井壁在鉆井過程中的摩擦力，提高馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)速率，減少動(dòng)力的浪費(fèi)。利用這種方式，還能保護(hù)鉆井鉆頭，防止鉆頭磨損過大，降低使用壽命[1]。另外可以定向增加鉆井的速度，加快工作進(jìn)展，降低相應(yīng)的工作風(fēng)險(xiǎn)，從而提高相應(yīng)的工作速度。

（三）使用井眼軌跡控制技術(shù)

在進(jìn)行鉆井時(shí)，有多種選擇方法，最常見的就是旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)。隨著鉆井技術(shù)的不斷更新推進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了更高效率的鉆井工作，對(duì)于一些較復(fù)雜的地質(zhì)也可以開展鉆井工作，突破了相應(yīng)的技術(shù)難題，推動(dòng)了非規(guī)范性油氣開采工作。為了更好的進(jìn)行控制鉆井速度，可以將容積式馬達(dá)與旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)相結(jié)合，利用較低的工程成本實(shí)現(xiàn)鉆井速度的控制。當(dāng)井斜增加時(shí)，利用壓力脈沖裝置可以產(chǎn)生相應(yīng)的壓力波動(dòng)，使得馬達(dá)內(nèi)部的波動(dòng)體積相應(yīng)擴(kuò)大化處理，此時(shí)整個(gè)機(jī)械轉(zhuǎn)速是最高的，可以保證鉆井實(shí)現(xiàn)切割巖石的體積最大。

（四）開拓鉆井新模式

開拓都鉆井新模式主要有兩種模式，其一是利用工廠作業(yè)技術(shù)，其二則是利用遠(yuǎn)程決策控制技術(shù)。在使用工廠作業(yè)技術(shù)時(shí)，可以使用移動(dòng)模式對(duì)井場(chǎng)的井口進(jìn)行鉆井，接下來(lái)的利用遠(yuǎn)程決策控制進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳遞，并利用旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)，提升鉆井速度，從而提高工程作業(yè)效率，整個(gè)過程中加強(qiáng)安全預(yù)警工作的開展，提高了相應(yīng)的安全保障基礎(chǔ)，降低了事故發(fā)生概率。

二、定向鉆井技術(shù)的新型應(yīng)用趨勢(shì)

（一）實(shí)現(xiàn)工程和地質(zhì)數(shù)據(jù)的隨鉆測(cè)量與實(shí)時(shí)獲取

在實(shí)踐應(yīng)用過程中，鉆井水平逐步提升需要依靠相應(yīng)的鉆井?dāng)?shù)據(jù)測(cè)量結(jié)果，特別是當(dāng)出現(xiàn)鉆井速度加快，位移過大的情況下。工作人員在進(jìn)行高密度鉆井工作時(shí)，需要在井場(chǎng)多設(shè)計(jì)幾口鉆井，然后根據(jù)獲取的相應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)定位，并合理保證井口之間適度的距離。為了進(jìn)一步提高深層井底信息的精確度，工作人員必須加快信息的傳輸效率，努力提升數(shù)據(jù)獲取以及傳輸技術(shù)研究，在容易發(fā)生漏油的井層進(jìn)行特別優(yōu)化處理，認(rèn)真設(shè)置鉆井壓力系數(shù)，從而降低工作風(fēng)險(xiǎn)，在使用隨鉆或者近鉆頭時(shí)，要盡快的對(duì)相應(yīng)的地質(zhì)層進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)揮鉆井的地質(zhì)導(dǎo)向功能，從而獲取更加準(zhǔn)確的信息數(shù)據(jù)，提升鉆井的工作效率。

（二）實(shí)現(xiàn)井下工具與鉆機(jī)配套系統(tǒng)一體化設(shè)計(jì)

在對(duì)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，需要對(duì)不同的工程項(xiàng)目進(jìn)行特性制定。一般來(lái)說，需要考察鉆井的質(zhì)量要求，對(duì)于復(fù)雜鉆井，以及一些水平鉆井開采的過程中，要選擇不同壓力系數(shù)的馬達(dá)，并選擇合適的鉆井位置，利用導(dǎo)向工作進(jìn)行鉆井定向開發(fā)。工作人員為了大幅度提供工程工作速度，需要對(duì)定向鉆井技術(shù)進(jìn)行研究創(chuàng)新。整個(gè)過程對(duì)于數(shù)據(jù)的獲取，也就是鉆井工具和配套系統(tǒng)進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)所需要考慮的工作設(shè)計(jì)內(nèi)容，通過兩種技術(shù)的一體化設(shè)計(jì)結(jié)合，從而提供了工程工作質(zhì)量，滿足了鉆井工程質(zhì)量以及目標(biāo)需求。

（三）提高相應(yīng)的井眼工程質(zhì)量和使用工具的可靠性

科學(xué)技術(shù)的帶動(dòng)下，油井工程的鉆井質(zhì)量也在飛速提升，特別是對(duì)于井眼控制技術(shù)來(lái)說，軌跡運(yùn)動(dòng)朝向復(fù)雜化發(fā)展，這能夠更好地滿足油井工程設(shè)計(jì)需求目標(biāo)。而鉆井質(zhì)量的提升和應(yīng)用工具的可靠性，在一定程度上促進(jìn)了定向鉆井技術(shù)的發(fā)展，從而降低了井下安全事故的發(fā)生概率，提升能源對(duì)油井工程的定向軌跡控制效果，在很大程度上降低了成本。且應(yīng)用導(dǎo)向系統(tǒng)模式，改變了傳統(tǒng)的定向鉆井發(fā)展方向[2]。

（四）實(shí)現(xiàn)人工導(dǎo)向自動(dòng)化、智能化發(fā)展

在油井工程開采的過程中，使用人工定向干預(yù)時(shí)，自動(dòng)化鉆井工作主要可以劃分為四個(gè)部分。首先，鉆井工程師需要利用馬達(dá)動(dòng)力以及脈沖壓力等系數(shù)傳達(dá)井底數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行鉆井決策，這個(gè)過程所花費(fèi)的時(shí)間比較長(zhǎng)，數(shù)據(jù)不能夠及時(shí)傳遞表現(xiàn)出滯后性的特征。那下來(lái)就利用電磁波，進(jìn)行數(shù)字信息的傳遞，讓鉆井工作師通過獲取數(shù)據(jù)開展工作，接下來(lái)就是利用系統(tǒng)的導(dǎo)向能力，主要的工作原理是將相應(yīng)的工程程序嵌入進(jìn)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的上傳，整個(gè)過程處于自動(dòng)化階段，并不需要人工監(jiān)督，可以保證機(jī)器能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)，高速率完成工作。完成上述工作后，鉆井工程師就可以遠(yuǎn)程操作的模式對(duì)施工工程開展指揮。同時(shí)，多臺(tái)機(jī)器可以共同實(shí)現(xiàn)合作，雖然這個(gè)想法在實(shí)踐工作中并沒有得以開展，但是未來(lái)一定會(huì)實(shí)現(xiàn)的?，F(xiàn)階段來(lái)看，我國(guó)的鉆井工程已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了地質(zhì)導(dǎo)向和相應(yīng)的監(jiān)督作業(yè)工作，不能直接對(duì)施工工具進(jìn)行控制，需要一定程度的人工干預(yù)。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，油井工程在利用定向鉆井技術(shù)進(jìn)行油井開發(fā)工作過程中，提升了油氣資源開采質(zhì)量以及效率。技術(shù)的新開拓使得油井工程信息數(shù)據(jù)傳遞更加便捷，未來(lái)其將向更加智能化的方向進(jìn)行發(fā)展轉(zhuǎn)變。本文通過對(duì)定向鉆井技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行開展分析，并根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)分析其未來(lái)的應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)。為了促進(jìn)油井開采企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)揮發(fā)展，仍需加強(qiáng)對(duì)定向鉆井技術(shù)的開發(fā)創(chuàng)新。

參考文獻(xiàn)

[1]胡炎高.定向鉆井技術(shù)常見問題與措施探討[D].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2015，13（10）：1-4.

[2]Willam J.Mc Donald，張蠻慶.新型定向鉆井系統(tǒng)[J].國(guó)外地質(zhì)勘探技術(shù)，2016，8（6）：15-16.