定向井优快钻井关键技术与应用探究

陈晔

摘 要：伴随着我国经济水平不断提高以及科技的快速发展，我国石油行业也高速发展起来了，定向钻井虽然是一种新型的钻井技术，但比传统式的钻井方式效率更高，把它运用到钻井施工当中去，我国社会经济效益也会随之提高。本文主要从定向井钻井速度及其他不良因素展开讨论，以提高优快定向井钻井速度为主体给出一些建议，希望能为各位读者提供有效的帮助。

关键词：定向井;优快钻井技术;分析

进入21世纪以来，因为我国社会经济实力及科技水平发展的越来越好，因此我国的石油行业也得到了巨大的提升。目前，我国很多的油田进入了发展中后期，大多数油田的含油层分布都是深浅不一的，而且现在油藏的位置越来越偏僻和复杂，在钻井过程中难度就大大提升了。而定向井技术作为一种新型的钻井技术，相对于传统式的直径钻井来说，这个使用方法更便捷，它有着成本运用低、施工效率高、快等特点，在这个基础上，其对于钻井行业发展也有着十分大的帮助。

1关于钻井速度的影响因素

定向井钻井控制速度是石油工作中最为重要的一点，这也是从事这个行业的所有工作者面对的一个问题，在这个前提上，讨论并分析出影响钻井速度的因素，并作出相應的对策及时去解决，对提高钻井速度有着重要意义。首先，井身剖面会影响钻井的速度，因为小井斜增斜段太长，所以在选择钻具的时候要求也会随之提高很多，在不同情况下钻具的组合也要更换，而这样钻井的时间就会变得缓慢;其次，钻头选型对钻井速度的影响，PDC作为比较先进的钻头，但并不适合用于定向井钻探中，而运用传统牙轮钻头又会影响钻井的进程，浪费许多时间。最后，出现突发情况及其他因素也会影响钻井速度，比如定向钻井过程中出现砂卡、粘卡等突发情况，这也会造成速度缓慢从而耽误进度。

2关于钻井轨迹的影响因素

在钻井过程中轨迹不通顺也会影响钻井的进程。因此，分析钻井轨迹的影响因素也是很有必要的，比如对表层、直井段及目标泛涵值的设置等一系列问题。除此之外还有一些客观因素的存在，比如地质因素影响钻井的进程，所以在开发油田的前期需要仔细分析当地的情况及全面的了解到各个井段井斜的变化，使其能够顺利的展开工作。其次，为了让其他因素不影响钻井轨迹，在选择钻头类型和结构组合的时候，应该先结合前期的了解工作，确保它是最适合的，从而提升钻井速度，再通过分析这些影响因素，提出相应的解决方法，从而提高钻优快井速度。

3定向井优快钻井技术的改进对策建议

3.1导向钻井技术

导向钻井技术是我国现阶段经常会使用到的一种技术，因为它既能保证安全且结构简单易懂，所以把这种简化性滑动导向的工具运用到钻井技术中去也是最为适合的。而滑动导向复合技术之所以被青睐及长期使用，是因为在运行过程中面对不同情况井眼轨迹上也可以做出调整 ，而且中靶精度高及钻换钻具时间快等一系列优势，在实践过程中也证明了，旋转复合钻进低于螺杆钻具所能允许的纯钻进时间1.8倍，并且与单弯度数的比值成正比。在应用导向钻井技术的时候，遇到特殊问题特殊对待，保证在面对深浅不一的定向井也能全面使用。而中深定向井因为要长期频繁的更换螺杆钻具，在施工过程中就大大的延长了时间，且应用的成本也高，所以不建议全井段应用。

3.2 PDC钻头技术

（1）PDC钻头与导向钻具共同实行复。在日常工作中，应用此技术的主要原因是，能控制机械转速在设定的范围里，且使用过程中是相较稳定的，钻头也能够一直保持高速运转。除此之外，把滑动钻井及旋转结合在一起，能够高效性的避免井斜与方位产生不良因素，在面对大难度的定向井的钻井时，能够采用更合适的轨迹控制及位移。但这项技术在实际运用过程中也会存在着一些缺点和弊端，所以下面对PDC钻头使用过程中存在的问题，提出针对性的解决方法，希望能够对从事这类工作的工作者带来帮助，从而满足定向钻井的工作需求。

（2）稳定器组合。如果想要稳定性和准确性达到预想的高度，那么在实行定向环节中，就要确保井斜角实施最大角设计，把PDC钻头和稳定器结合在一起使用，能让它一直处于稳定状态，在这期间，并不需要频繁的去更换钻头，而工作也能快速的完成，既减少了支出的成本，又节约了时间， PDC钻头也能延长使用时间和寿命，对提高工作效率有莫大的帮助。其次，稳定器组合对井斜的控制。在定向井施工时期，一定要选择带有增斜能力的钻具。因为它能对PDC钻井的参数进行优化，在面对井斜的时候能降低速率，以此对来提升钻井效率。

（3）螺杆钻具与PDC钻头的组合。在不同地质与井深浅不一的情况下，对钻具的要求也不一样，在此就会把螺杆钻具和PDC钻头配合在一起使用，因为这两者的结合对绝大多数的钻井工程来说都是适合的，搭配适合的螺杆钻具与PDC钻头，能减少更换钻头的次数及缩短工期时间，因为机械钻速快，成本也会降低，在经济上能减少一大部分的支出，获得的经济效益也更多。

4 改进优化井身轨迹问题便于优快钻井技术

在施工前期，确定定向井的的井身轨迹尤其重要，因为它与钻井速度是相互制约的，不仅如此，在开采石油工程中的安全保障及使用成本都是它决定的。所以，在定向井钻探施工中，为了减少各种不好因素的发生，在侦探施工前提前了解情况，做好保障工作，确保能控制好井身轨迹。目前我国的油田区域地形都是极其复杂的，而要在不同条件下进行施工钻探，对施工人员来说也是具有一定的挑战，所以在勘探施工前摸清地形，确保不良因素发生及减慢施工速度，如果出现特殊情况，及时探讨出应对方案，方可优快钻井技术，促进工程的顺利完成。

4.1 探求最优化的井身轨迹

想要对井眼轨迹做出有效的控制手段，首先探求获取最优化的井身轨迹，熟悉操作流程，在钻探过程中，设计轨道时要与钻探轨迹完全相结合，这样才能通过井身轨迹去控制井眼的前进方向，在利用合理的科学原理，设定目标函数值，通过这个来获得最优化井身轨迹，以此达到满意的效果。除此之外，在获取优化井身轨迹的同时，还需要控制摩阻力的最小值，保证其摩阻力的最小值不要超过自己的预想期。

4.2利用复合钻井法钻井问题

表层、直井段及稳斜井段等一系列钻井工序，都是定向井钻探必要的施工工序，如果在井段钻井施工中出现的各种问题，把复合钻井法运用到施工中是最适合的，不仅可以提升钻井速度，还可以优化这项技术。其优势在于：首先，在施工过程中使用到的方案简单易懂，并不繁杂，把复合型技术运用到各个井段的钻井施工中，能使这项工程完成的更好，还能强化复合钻井发的技术;其次，在提高钻进速度的同时，施工安全系数也越来越高。

4.3其它注意问题

为了改善和优化定向井钻井轨迹，达到优化钻井工艺的目的，可以采用科学合理的方法确定其功能值，从而保证在使用复合钻具时，钻井的质量和钻井的速度同时提高。与此同时要注意随钻无线的配置和使用以及影响泥浆性能的因素。在不同地区、不同地质条件的油田，根据相应的实际情况以及施工条件，组合出最适合的钻井设备及最完美的施工方案 来完成这一项目。在这样的基础上，可以尽快实现钻井技术目标，取得最大的经济效益。

5结束语

我国科技水平发展不断提高，油田行业也随之快速发展，如果定向井的钻井技术越来越成熟，将钻井技术就能加以优化，钻井速度也能加以提升，最终就创收更客观的经济效益，使得我国的经济水平能够随着油田行业的发展而得到进一步的提高。

参考文献：

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[2]申子臣.海拉尔定向优快钻进技术研究[J].硅谷，2016（9）：59-60.

[3]郑丹.浅析定向井钻井工艺技术[J].中国石油和化工标准与质量，2016（10）：21-22.

（中国石油集团长城钻探工程有限钻井一公司    辽宁盘锦   124010）