定向井優快鉆井技術探析

唐習之（西部鉆探定向井技術服務公司，新疆烏魯木齊 830011）

定向井優快鉆井技術探析

唐習之
（西部鉆探定向井技術服務公司，新疆烏魯木齊 830011）

目前，隨著我國社會和經濟的快速發展，我國石油行業也在不斷進步。在石油鉆井過程中，定向井技術作為新型的鉆井技術，在石油鉆井中發揮著重要的作用。主要從影響定向井優快鉆井因素角度入手，深入分析定向鉆井技術，為后期的鉆井施工提供必要的理論依據。

定向井；優快鉆井；分析

進入21世紀以來，隨著我國社會和經濟的快速發展以及我國科技水平的不斷提高，我國石油行業也在快速發展。目前，我國很多的油田進入了發展中后期，油藏的含油層厚度較薄且分布不均勻，且油藏周圍的地質條件等越來越復雜，這就給石油鉆井帶來較大難度。定向井技術作為一種新型的鉆井技術，相比于直徑鉆井，該技術具有鉆探成本低及效率高等特點，極大的促進了鉆井行業的快速發展。因此，主要分析定向井技術的影響因素，進而為同行業的研究提供必要的理論指導。

1 定向井鉆井速度的影響因素分析

定向井鉆井速度一直困擾著石油工作者，分析鉆井速度的影響因素對于提高鉆井速度有著重要意義。第一，井身剖面對鉆井速度的影響。因為小井斜增斜段長，要求不斷對鉆具組合進行更換，就導致了鉆井時間的推遲；第二，方位漂移對鉆井速度的影響。因為很難確定漂移的方向和余量，就對鉆井的速度產生了影響；第三，鉆頭選型對鉆井速度的影響。PDC作為比較先進的鉆頭，但并不適合應用于定向井鉆探中，而傳統牙輪鉆頭的使用必然會影響鉆井速度；第四，事故和其他突發狀況對鉆井速度的影響。定向鉆井過程中，砂卡、粘卡等突發事故也會對速度產生影響。

2 定向井優快措施分析

2.1 改進導向鉆井技術

現階段國內定向井施工中導向鉆井技術還比較常見，這種鉆井技術通常選用簡化性滑動導向鉆具組合作為工具，而事實也證明這種技術具有安全且結構簡單的優點。而滑動導向復合技術由于具有便于井眼軌跡調整，高中靶精度，起下鉆換鉆具時間短等優勢而被青睞。實踐也證明，滑動導向鉆井技術在導向鉆井中的應用中，旋轉復合鉆進比螺桿鉆具可以允許的純鉆進時間1.8倍要低，且兩者的比值和單彎度數成正比例關系。導向鉆井技術的應用應該做到具體問題具體對待，通常淺層定向能全面使用。中深定向井要頻繁進行螺桿鉆具的更換，有成本高、速度慢的特點，所以不建議全井段運用。大位移井與水平井的軌跡難控制，建議全井運用。

2.2 改進PDC鉆頭技術

鉆頭對鉆井成本、質量及速度都有重要影響，要求鉆頭的選擇必須要結合相應的巖性。PDC鉆頭和牙輪鉆頭是現階段定向井主要使用的兩種鉆頭，其中牙輪鉆頭過去使用比較普遍，被大家所熟知，因此本文重點介紹PDC鉆頭。

（1）PDC鉆頭和導向鉆具的復合鉆進。該技術在實際鉆井過程中具有鉆頭轉速高、鉆具轉速低和機械鉆速較為理想的特點。旋轉和滑動鉆井的方式恰當的組合，這樣不僅可以保障井眼軌跡的正確，同時還可以避免受到井斜及方位變化的影響。同時，在對難度較大的定向井控制過程中，適當的運用位移和軌跡控制就十分必要。但是，該技術在實際施工過程中還具有一定的不足，如該技術不適合在地層硬度較大的地塊施工，且螺桿鉆具的使用年限較短，這樣在進行鉆井施工過程中，需要及時更換螺桿，不僅增大了鉆井的成本，同時也降低了鉆井速度。

（2）穩定器組合井深剖面。該種改進在運用過程中主要使用“直-定-穩”的操作模式。當井斜需要進行定向過程中，此時需要直接設計到最大的井斜角。將穩定器和PDC結構組合下入并穩斜鉆井，直到鉆井結束。穩定器和PDC結構組合在進行鉆井過程中，整個過程中只需要一趟鉆或者一個鉆頭就可以完成整個鉆井過程，這樣不僅節省了鉆井時間，同時，有助于延長PDC鉆頭的壽命，大大提高鉆井效率。

（3）穩定器組合方位的控制方式。在定向井實際施工過程中，如果使用PDC鉆頭就會產生一定的方位偏移，通過改進的組合方式，就會使得方位的漂移得到極大控制。

（4）穩定器組合井斜控制。在定向井實際施工過程中，需要鉆具組合的增斜能力變強。因此，在進行優選PDC鉆井參數過程中，為了避免井斜的快速降低，此時可以采用“地鉆速-高壓鉆”的組合方式，從而提高鉆井效率。

（5）適當的改進穩定器的數量和鉆井參數。PDC鉆頭在實際使用過程中主要采用的是高鉆速及地鉆壓的方式，該種方式在可以極大地提高鉆井速度。由于需要進行增、降方位及增斜或者降斜及控制軌跡，可以采用定向井試鉆的方式。首先對地層的巖性分析，由于地層巖性的硬度不同，采用的鉆井方式也不同。為了使鉆井負荷得到有效減輕，使用PDC的鉆頭在實際鉆井過程中，需要及時控制穩定器的數量，做到數量的恰到好處。

2.3 定向井輔助時間技術的改進

除了上述幾種措施之外，為了提高定向井優快鉆井效率，還可以采取定向井輔助時間技術來實現。首先選擇較為先進的軌跡監測儀器。傳統的照相式單多點測斜儀在實際使用中存在一定的弊端，現階段通過使用電子測斜儀，如MWD，通過對數據的采集，可以對井底的方位及井斜進行實時監控，而不需要電纜等設備，這樣不僅節省了時間，還省去了工序。在旋轉鉆井過程中，可以隨時測出井底的數據。實踐表明，相比于電子單多點式、有線隨鉆儀器，采用MWD儀器可以節省測斜輔助時間約80%。使用隨鉆井壁修整器。當井斜較大或者井底出現一些巖屑床情況時，使用隨鉆井壁修整器可以及時對產生的巖屑床進行破壞，從而避免施工正常進行受到影響。

3 結束語

綜上所述，隨著我國科技水平的不斷提高，我國石油鉆井的定向井技術也在快速進步，在實際施工過程中，影響定向井優快鉆井的因素很多，全文通過對這些因素進行分析，進而提出必要的改進措施，來提高定向井優快鉆井效率。

[1] 宋學寬.定向井優快鉆井技術研究[J].化工管理，2015，15：100.

Analysis of Well Drilling Technology in Directional Well

Tang Xi-zhi

At present，with the rapid development of China’s society and economy，China’s oil industry is also progressing. Directional well technology plays an important role in oil drilling as a new type of drilling technology in oil drilling.Therefore，the full text mainly from the perspective of factors affecting directional well drilling and drilling，depth analysis of directional drilling technology，drilling for the latter part of the construction to provide the necessary theoretical basis.

directional well；excellent fast drilling；analysis

TE243

A

1003-6490（2016）12-0031-02

2016-11-28

唐習之（1990—），男，新疆烏魯木齊人，助理工程師，主要從事定向井技術服務工作。