定向井钻井工艺技术优化措施研究

摘要：针对定向井钻井工艺技术的优化问题，本次研究结合我国定向井钻井工艺技术现状，首先对定向井钻井技术的施工过程进行简单分析，在此基础上，对定向井钻井工艺技术优化措施进行深入研究，为推动我国定向井钻井作业的进一步发展奠定基础。研究表明：通过对定向井钻井工艺技术进行全面优化设计，可以有效提高定向井的钻井作业质量。针对不同的区块而言，需要采取不同的钻井工艺优化措施，在进行定向井钻井作业的过程中，工作人员可以从井眼轨迹优化、施工设计优化以及钻井工具优化等角度入手，分别采取不同的技术优化措施，全面推动我国定向井钻井工艺技术的进一步发展。

关键词：定向井;钻井工艺;技术优化;实际施工;优化措施

前言

由于我国部分油气田的开发时间相对较长，已经进入到开发的中后期阶段，地层中的含水量不断提升，使用传统的开发技术开发效率相对较低，在这种背景下，定向井开发技术应运而生，通过进行广泛的调研发现，定向井开发技术已经逐渐在我国各个油气田企业中得到了推廣及应用。尽管定向井开发技术可以使得油气田的开发效率得到提升，但是在进行定向井钻井作业的过程中，所涉及的步骤及工艺相对较多，如何对钻井工艺技术进行合理优化是一项重要课题。本次研究主要是对定向井钻井工艺技术进行优化研究，为推动定向井钻井作业的进一步发展奠定基础。

1 定向井钻井技术的实际施工操作

所谓的定向井钻井技术主要指的是利用相关的机械设备及工具按照提前设计的方案，在井筒中进行合理的施工，最终实现对井眼轨迹进行合理控制的效果，钻头在移动的过程中，需要顺着设计的方位进行移动，最终可以确定定向井的井眼位置，此种类型的操作才能满足定向井钻井施工的基本要求。目前，我国在定向井钻井作业方面的研究相对较多，且取得了众多的研究成果，研发出了众多的钻井设备及仪器，其中，无线随钻仪器的研制对于定向井钻井作业而言十分关键，通过使用该种类型的仪器设备，可以对井下的数据及参数进行采集，通过对数据参数进行分析的方式，可以实现井眼轨迹监控的目的。在进行实际施工作业的过程中，为了保障井眼轨迹的合理性，需要对井眼轨迹进行全面控制，进而使得施工质量可以得到提升，同时，对钻井作业过程进行优化，还有利于提高钻井作业的效率。对于定向井钻井作业而言，井段类型相对较多，为了实现井眼轨迹全面控制的目的，需要对不同的井段进行区分，对于不同类型的井段需要采取不同的控制措施，定向井的钻井作业过程相对较为复杂，在进行操作的过程中可能会出现众多问题，因此，需要对钻井工具进行合理选择，对井斜以及方位角进行精度控制，以此满足定向井钻井作业的目的。

2 定向井钻井工艺技术优化措施研究

（1）井眼轨迹优化

在进行钻井工艺技术优化的过程中，首先需要对井眼轨迹进行合理的优化，只有提高井眼轨迹控制的质量，才能使得整个钻井作业的质量得到提升。对于井下的直井段而言，施工过程较为简单，其与常规井井眼的施工过程差距相对较小，因此，直井段的施工作业可以对钻头的型号进行优化选择，以此使得直井段的施工质量可以得到提升。事实上，在对井眼轨迹进行控制的过程中，需要完全按照设计方案进行，同时，还需要使用大量的随钻仪器，对井下的数据进行全面采集，对采集的数据进行分析，只有充分了解井下的数据参数，才能对造斜点的位置进行科学选择，以此使得造斜段的质量可以得到提升。在进行实际钻井作业的过程中，还需要使用稳定器等设备，稳定器的使用可以降低井眼轨迹偏离问题出现的概率，如果井下的井眼轨迹已经出现了严重的偏离问题，则工作人员需要立即进行纠正，争取在短时间内可以制定合理的改正方案，降低井眼轨迹偏离问题所产生的损失。井眼轨迹的控制工作不只是在造斜段十分重要，在直井段也十分关键，在直井段进行合理的轨迹控制工作，可以防止出现井筒倾斜问题。在对造斜点进行选择以后，还需要对直井段的倾斜度进行分析，如有必要，可以进行增斜作业，增斜作业的开展也需要对施工工具进行选择。最后，在进行施工作业的过程中，还需要着重关注钻头的磨损问题，防止因钻头的磨损较为严重对整个施工作业产生影响。

（2）施工设计优化

在任何类型施工作业之前，都需要进行方案设计工作，对于钻井作业而言，方案设计所涉及的内容相对较多，包括剖面图、井斜角等，只有进行全面的施工设计，才能使得井下的造斜段、稳斜段、垂直段以及水平段都满足相关要求，在进行施工设计的过程中，需要对施工工具进行合理选择，对设备的运行参数进行合理优化，通过该种类型的措施，可以有效降低设备风险问题出现的概率，最终保障施工人员的安全。对于定向井而言，由于井下的结构相对较为复杂，涉及的井段类型相对较多，因此，在施工设计的过程中需要针对不同类型的阶段设计不同的施工措施，根据每种井段类型的不同，确定井眼轨迹的控制措施，保障最终施工的井眼轨迹满足要求。在对大斜度区域进行施工作业时，需要引入微增斜的设备，进而使得轨迹控制精度提升，在对长井段进行施工作业的过程中，需要引入稳斜的设备，防止井眼轨迹出现较大的偏差，施工过程中需要对设备的运行参数进行监控，根据设备的运行参数对钻井情况进行判断。

（3）钻井工具优化

为了进一步提高钻井作业的质量，对钻井作业所使用的工具进行优化也十分关键，在进行施工作业之前，首先需要对所需要的工具进行检查，确保钻井工具的质量，在钻井作业过程中，需要对钻速进行合理控制，这主要是因为钻速过快会导致工具的磨损速率提升，但是钻速过慢，又会对钻井作业的效率产生影响，在钻井作业完成以后，需要对钻井工具进行合理的维护及保养。

3 结论

定向井属于提高油气资源开发效率的重要开采措施，对于该种类型的油气井而言，由于井下的结构相对较为复杂，涉及的井段类型相对较多，因此，如何提高钻井作业的效率以及质量属于一项重要问题，工作人员需要从井眼轨迹优化、施工设计优化以及钻井工具优化等三个方面出发，对钻井工艺进行全面优化，进而使得钻井效率和质量得到全面提升。

参考文献

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作者简介：毛文纵，1985.09.15，男，工程师，从事定向井、水平井轨迹控制工作。