水平井井眼轨迹控制技术探讨

于磊（中国石油集团长城钻探工程有限公司钻井技术服务公司,辽宁 盘锦 124010）

关于水平井井眼轨迹控制技术的研究分析，首先要从其技术特点入手，通过对水平井井眼轨迹控制的技术特征进行分析和探讨，再通过与多目标井、定向井的比较分析，从而指出其影响水平井井眼轨迹控制技术的关键因素，实现关于水平井井眼轨迹控制技术探讨的目的。

1 水平井井眼轨迹控制的技术特点

无论是用于水平井还是定向井的井眼轨迹控制技术，其最终的技术要求目标都是能按照设计达到中靶要求，所以在明确其技术目标后以此为方向从而达到水平井井眼轨迹控制技术要求。关于水平井区别于多目标井、定向井的技术难点主要有以下三个方面：第一，与普通的定向井相比，水平井在中靶上有更高要求，其主要原因是因为水平井通常采用三维靶体，其具体形状主要是前端是呈水平的矩形窗口的几何体，所以水平井的井眼轨迹在进入其中时，还要注意避免因为钻头超出靶体从而造成脱靶的情况发生；第二，摆放工具面角有很大的难度系数，由于水平井的斜井段延伸长度与井眼摩擦阻力成正比的特点，所以就导致了在利用钻具对井眼作业时难以转动，再加上关于工具面角摆放位置也很大程度上加大了作业难度；第三，技术上有一定控制难度，因为地质环境的不确定因素以及测量信息不能实时更新，再加上钻井工具在斜造能力上的欠缺，导致了水平井在其着陆控制以及水平段控制上难度大大加深。

在水平井井眼轨迹控制技术上要对以下三个方面重点落实：第一，水平井通常会预先设计以轨道为轴呈柱形的靶，因此在中靶上也有区别于定向井以及多目标井的难度系数，因此要对矢量中靶系数精确计算；第二，要是出现设计轨道与实际轨点的位置及方向发生偏差现象时，可以通过增加斜井段的方法进行解决；第三，因为水平井通常根据井身剖面的中、长半径曲线特征来考虑水平井的井眼轨迹，所以要注意井身不同剖面其轨迹控制不同这一特点。

2 水平井井眼轨迹控制的关键技术

关于水平井井眼轨迹控制的关键组成技术，主要从技术、工具和参数控制三方面入手，以下就以这三方面简要叙述其关键组成技术。

2.1 关于钻井工具的应用选择

在对水平井进行钻井时，定向侧钻这一关键环节一般要采用组合模式的钻具，如弯接头加上直螺杆钻具组合模式以及单弯和双弯螺杆的组合模式，在定向侧钻过程中，要注意针对具体情况作具体分析，从而通过钻井工具的合理组合，保证井眼轨迹控制。

2.2 关于轨迹控制中的着陆和水平控制

轨迹控制中的着陆控制，主要是指从靶窗增斜井段一直到井段末端这一过程的全程控制，关于这一过程的控制要重点注意侧钻，通过增斜钻进的方式，采用实时动态监控的手段，从而达到矢量进靶的结果。轨迹控制中的水平控制，则主要是对进靶后直到钻出全段水平井段整个过程，对于水平控制要采用实时动态监控的手段，但与着陆控制不同的是水平控制采用的是稳斜钻进的方式，同时要采用加强对复合钻进工具的使用，保证钻井速度的转速，还要注意垂向控制的富余量，避免钻头在调整过程出现脱靶现象。

2.3 对剖面设计的要点

水平井井眼轨迹控制中剖面设计应本着优化井眼轨迹控制的目的，再通过钻井工具的最大合理化工具组合使用，保证井眼的规则性以及平滑性，一般井身剖面采取的是造斜率可调整的“直-增-微增-增-平”类型。关于水平井井身剖面对井眼轨迹控制可归纳为以下几点：第一，水平井的井身剖面曲线所显示的特征对轨迹控制的影响；第二，在切线调整段的井身剖面具有两个方面的特征；第三，在利用分段造斜剖面时要注意克服其表现出的复杂性；第四，要利用拥有的先进技术，做好井段要求的调整工作。

通过以上对水平井井眼轨迹控制技术的分析，我们也对其技术要点有了一定的了解。做好对井身剖面的优化设计工作能大大降低水平井井眼轨迹控制实施过程的难度，从而保证水平井实施的成功率，侧钻钻井的效率是影响井眼轨迹控制技术的关键，所以要根据实际钻井情况做好钻井工具的选择及组合，在水平井井眼轨迹的着陆及水平控制技术上，要着重注意闭合方位控制以及稳斜探顶、工具造斜率、动态监控和矢量进靶这些因素对其的影响，从而做好水平井井眼轨迹控制的技术工作。

3 结语

总之，水平井井眼轨迹控制技术对水平井的钻井成功率具有非常重要的影响。为保证水平井井眼轨迹控制技术的稳定性及可实施性，就要对影响其中靶及轨迹的各项因素进行全面掌握，注意其关键技术的要点，通过对钻井环境的实时考察，保证水平井钻井工作的顺利进行。

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