定向钻井速度影响因素及提升措施研究

摘要：在定向井钻井作业的过程中，提高钻井速度不但可以提高定向井的钻井效率，而且有利于提高油气企业的经济效益。定向井钻井作业十分复杂，影响钻井速度的相关因素较多，主要有地质及工程因素、设计因素和施工因素等，因此，钻探企业需要针对影响钻井速度的因素，采取有效的提升措施，提高定向井钻井作业效率。

关键词：定向井;钻井速度;影响因素;提升措施

近年来，随着定向钻井工艺及相关配套工具设备的快速发展，虽然定向井钻井速度有了显著的提高，但是仍然有许多因素制约着定向井钻井速度的提高，包括地质及工程因素、设计因素和施工因素等，因此，如何有效的提高定向井钻井速度是目前钻探企业关注的重点问题。笔者结合自身工作经验，首先对影响定向井钻井速度的相关因素进行了分析，在此基础上，提出了提高钻井速度的有效措施。

1 定向钻井速度的影响因素

1.1地质及工程因素

地质因素主要包括地层倾角、断层、地层软硬交互以及地层的各向异性和可钻性等，使得井斜和方位控制比较困难，需要不断的调整井斜和扭方位，影响钻井时效。工程因素主要包括地层结构复杂，工程技术人员对地层特性和物性了解的不彻底，不能很好的选择钻具组合，不能根据实际地层情况设定初始井斜和方位，造成滑动进尺较多;不能随时调整钻井参数，影响钻井时效。

1.2设计因素

在进行钻井前，需要对当地地形、地貌进行仔细勘查，地层软硬程度、地层组成成分、地层酸碱度和地层的倾角都直接影响着定向井钻井速度。在定向井钻井施工过程中，因为斜井段和直井段施工好坏对定向井的钻井速度影响较大，所以，对斜井段和直井段施工要求较高，设计人员需要结合相关条件，合理的设计直井段和斜井段。设计人员必须具有过硬的专业知识、丰富的现场实践经历，但由于设计人员自身的专业知识限制，所设计的方案不能达到预期效果，这也是影响定向井钻井速度的原因之一。

1.3施工因素

在进行定向井钻井作业施工的过程中，如果相关设备的参数达不到要求，在地层中会出现严重的打滑问题，如果打滑问题相对较为严重，则会出现井漏问题，进而使得钻井作业的效率下降。如果钻压不合理，钻头进行钻进的难度相对较大，此时作业过程中设备的转速必然会严重下降;如果施工过程中的实际排量与理论排量之间存在严重的差距，所使用的钻具的转速也将无法达到相关的要求，导致破碎的岩屑无法排出地面，此时进行钻井作业施工的速度必然会受到严重的影响。

2定向井钻井速度提升措施

2.1 提高设计能力

充分了解地层性质，分析对比邻井资料，优化井身结构，加深表层套管的下深，减少套管层次;根据地层的耐磨性和软硬交互情况，确定合理的机械参数和水力参数;定向时，确定合理的造斜点，预测井斜和方位的变化情况，设定好初始井斜角和初始方位，尽可能减少滑动进尺;确保井眼轨迹光滑，避免狗腿度超标，执行通井方案，提高电测一次成功率。

2.2优化轨迹设计

尽可能将造斜施工放在上部井段，造斜率设计先高后低，或者增加靶前位移降低设计造斜率，在复杂井段多复合钻进，减少滑动钻进的时间，有利于携砂和稳定钻井液性能，减少卡钻风险，提高钻井速度。由于斜井段的施工周期远远大于直井段的施工周期，极易发生井下复杂事故，故在斜井段中的重点井段需要重点封堵，使钻压有效传递，提高机械钻速。

2.3合理控制钻井液

结合测量仪器和螺杆的性能、特点，确定最佳的钻井液排量，使仪器、螺杆始终处于最佳的工作状态，以达到延长螺杆使用寿命的目的，同时达到充分携砂与彻底净化井眼的效果。定期泵入一定量的稠浆清洗井眼，可以有效避免井下复杂情況发生的概率。在易坍塌井段增强钻井液的抑制性，通过化学封堵来维持径向支撑以平衡地层坍塌压力，改善钻井液的抗温性，使泥饼更优质、更扎实，从而达到稳定井壁的作用。

2.4加强现场施工管理

加强现场施工管理对于提高定向井钻井速度十分关键，在施工前，需要对施工作业的所有工作进行合理且科学的安排，钻井过程中，对斜井段和直井段进行合理的控制。如果不同地层中岩性的差别相对较大，则工作人员可以通过在不同地层使用不同钻井工具的方式，使得钻井速度得到提升，如果钻井作业的环境较为恶劣，则现场管理人员必须加强安全管理，防止因为出现风险问题影响钻井速度。

2.5优化钻井技术

随着科学技术的蓬勃发展，在提高定向井钻井速度的过程中应当借助先进的科学技术来进行定向井钻井技术优化。首先，合理的设置钟摆结构。因为直井段施工的过程中，容易出现定向偏差的情况，所以，以往的施工中，需要频频进行水平定向，再进行钻进。合理的设置钟摆结构，可以对钻井进行规范，如若出现倾斜，钟摆将会显示，施工人员以此为准，进行调整，再进行钻进，可以保证直井段不出现偏斜的情况。所以，定向井钻井施工中，注意合理的进行钟摆结构的设置，使其可以作为直井段钻进标准。其次，优化钻井工艺、引用新技术。为了使定向井钻井高质高效的完成，还应当在具体钻井的过程中，基于定向井钻井实际情况，科学合理的应用地质导向技术、井眼轨迹预测技术、MWD随钻测量技术等，从而提高定向井钻井速度。

3结束语

综上所述，在进行定向钻井施工的过程中，钻井速度会受到地质及工程因素、设计因素和施工因素等多种因素的影响，导致定向井钻井速度低，严重影响了施工效率。因此，相关企业可以采取提高设计能力、优化轨迹设计、合理控制钻井液、加强现场施工管理和优化钻井技术等相关措施，有效提高定向井钻井速度，缩短钻井周期，实现企业降本增效的目的。

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作者简介：闫立辉（1979-），男，河北曲阳人，工程师，从事钻井工程工作。