定向鉆井提速的技術應用分析

張翔

（中石化華北石油工程有限公司五普鉆井分公司 河南新鄉 453000）

定向鉆井提速的技術應用分析

張翔

（中石化華北石油工程有限公司五普鉆井分公司 河南新鄉 453000）

隨著社會的發展，經濟的不斷進步，石油和煤炭的開采技術也得到了不斷的革新。由于陜西地區的油田壓強低，滲透性低的特點，使得定向井鉆井技術在石油勘探過程當中使用的較為廣泛。定向鉆井技術在現階段的地質工程中擁有著非常重要的地位，隨著石油資源的開采量不斷的增加，使得定向鉆井技術也得到了空前的發展機遇。本文針對定向井鉆井技術進行了簡要的分析，并且重點的闡述了定向鉆井提速技術的應用。

定向鉆井；提速；技術應用；分析

現階段，鉆井的不同用途，不同地質也使得鉆井技術在使用過程當中也存在著很大的不同。在進行定向鉆井過程當中，鉆機種類的選擇以及鉆井速度的控制是當前亟待解決的兩大問題。相對于國外的鉆井技術而言，我國的鉆井技術還存在著許多的不足之處。但是隨著科技的不斷發展，我國的鉆井技術也得到了不斷的提升。目前，已經達到了先進國家的技術水平，但是對于定向鉆井的提速技術還有著很大的進步空間，還需要我國的技術人員在實際應用過程中不斷的改善。

1 定向井鉆井技術的簡述

定向井鉆井技術是一項特色的工藝，它利用特殊的鉆井設備根據井眼的軌跡鉆出一個圓柱形的井，并且根據鉆井的實際用途來控制鉆井的深度。由于鉆井技術在全國范圍內有著一定程度應用，但是不同的地域其地質也有著很大的不同，所以，在施工過程中需要根據不同的地質對于鉆井設備進行不同的選擇。現階段的鉆井施工過程中，對于鉆井設備的選擇是非常重要的。目前，使用的鉆機通常有兩種：①頓鉆；②旋轉鉆。鉆井的工程的施工較為簡單，沒有過于復雜的施工程序，所以在進行鉆井時，只需使用鉆機鉆孔即可。對于一些地質較為特殊的土壤，在鉆井的深度上沒有要求所以宜選取一些小型的鉆機進行施工，小型鉆機的重量以及體積都較小，便于施工；對于鉆井深度有較高的要求的鉆井工程則需采用一些大型的鉆機進行施工，例如石油勘探。大型的鉆機設備在進行運輸時通常需要專門的車輛，在大型鉆機施工時，還需架設相應的基礎設施來保證鉆機的正常運行。

2 定向鉆井技術分析

定向鉆井技術是由普通鉆井技術改善而來的，在實際施工過程中，需要對鉆探的位置進行設定，并且在鉆探過程中按照鉆探的方向以及軌跡準確的進行，如果對于鉆探的方向以及軌跡的設定過程中出現問題，那么定向鉆井工程的施工就會以失敗告終。例如，在對陜西某一地區進行了勘探，并且確定勘探地區地下擁有著大量的石油資源。在勘探過程中，技術人員確定了儲藏石油的具體方位，所以，在進行石油開采時就需要利用定向鉆井技術來進行。在進行定向鉆井前，需要對鉆探的的方向以及軌跡進行相應的設定，保證鉆井能夠準確的進入到石油儲藏處，使得石油能順利的被開采出來。隨著人們對于石油的需求量越來越大，石油的開采量也在不斷的增加，所以對于同一個石油儲藏點往往會使用多個鉆井進行開采。在實際石油開采過程中，如何在兩個鉆井中同時使用定向技術，而且兩個鉆井在地下還要能相通成為了定向鉆井技術實施過程中的兩大難題。特別是地質條件較差的區域，要求兩個鉆井之間的距離不宜過近，這也使得鉆井在進行鉆探時的精度得不到想要的保證。在實際鉆井過程中，對于鉆井的精度要求是比較高，一旦出現較大的誤差后果是無法想象的，而定向鉆井技術的使用大大減少了鉆井過程中出現誤差的概率。

3 定向鉆井提速技術分析

隨著鉆井技術在近幾年的不斷完善，使得人們對于鉆井的速度也有了更高的要求。為了使鉆井速度不斷的提高，人們對于鉆井設備進行了深入的研究，例如：如何根據地質合理的選擇鉆頭種類，如何對鉆具進行組合才能更好的提升鉆井速度組合，如何對螺桿的種類進行選擇等等。當下，PDC鉆頭在鉆井施工中應用的最為廣泛，并且對于鉆井速度有了一定程度的提升。隨著PDC鉆頭的在鉆井施工中的廣泛應用，PDC鉆頭也根據不同的地區的地質條件不同而形成了幾種不同的PDC鉆頭。所以，在鉆井施工時要對不同的施工地點選擇不同的鉆頭。在實際鉆井工程施工中，對于井眼剖面的設計即是重點也是難點，經驗剖面對施工質量有著直接的影響。所以，在實際施工過程中，要根據施工地點的地質將經驗剖面進行設計。在進行鉆井之前，還要對石油儲藏地進行考察，結合一些成功鉆井的案例進鉆井設計，對于一些影響鉆井速度的因素進行總結，并在設計鉆井的過程中對于這些因素進行相應的處理，使得定向鉆井的速度得到提升。對于螺桿的選擇相對來說較為簡單，目前市場上螺桿的種類較少，在進行選購時只需對螺桿的動力和扭矩進行相應的考察即可。一般情況下，扭矩較大的螺桿對于鉆井速度的提升有著一定的作用。

4 影響定向鉆井速度的因素

（1）在定向鉆井施工中，斜井對于鉆井的速度有著一定的影響。在實際施工過程中，對于鉆井的井斜要求非常嚴格，在直井段鉆井施工中更是如此。在鉆井施工過程中，對于直井段井斜的要求是0，但是以現階段的技術手段很難達到這樣的效果，所以使得鉆井工作在施工過程中會出現一定的難度，對于鉆井的速度產生一定的影響。

（2）在鉆井工程施工中，分為直井段和斜井段。在直井段施工時，對于方位沒有要求，只需要將全角以及水平位移的控制得當，就能將鉆井工作很好的完成；但是在斜井段鉆井施工時，定向鉆井技術就無法發揮自身的功效，只要對斜井段的施工方位進行調整，就會使得鉆井的速度減小到正常的鉆速之下。

（3）定向鉆井中施工中的鉆井軌跡相對于直井來說更加復雜，在施工過程中容易發生鍵槽現象，為鉆井施工的起鉆帶來一定的影響，嚴重的會出現鍵槽卡鉆。而且，在鉆井過程中，井身的軌跡不能很好的進行控制，就會影響鉆井的速度。

（4）在鉆井過程當中，影響鉆速的主要原因還有井身的質量。在進行鉆井施工過程中，如果無法保證井身的質量完好，就會導致鉆井施工過程中出現一些故障，使得鉆井的速度無法得到保證。

5 定向鉆井提速技術的應用

5.1 井身剖面技術的應用

在進行鉆井施工時，如果鉆井的斜角不斷的增大，那么方位角也將不能保持穩定。通常情況下，要想方位角達到施工標準，其井斜角在必須要達到25°以上。井身剖面技術則很好的符合了這樣標準，在進行鉆井施工時，減少了小井斜的出現，使得漂移量得到了相應的保證。

5.2 導向復合鉆井技術的應用

水平井身的軌跡使得復合鉆井技術的實施受到了一定程度的限制。所以，在對于可鉆行較好，比較淺的定向井進行施工時，可以充分的利用鉆井設備將直井，穩斜段以及定向段的施工完成。在對深井進行施工時，導向復合鉆井技術可以對可能產生方向漂移的底層進行掌控，并且確定方位漂移的剩余量。

5.3 復合性的PDC鉆頭的應用

PDC鉆頭與牙輪鉆頭相比較而言，其壽命，進尺度，鉆速都有著一定的優勢。PDC鉆頭對于底層尤為適用，對于鉆井速度都有著一定的提升。

5.4 井下導向技術的應用

井下導向技術主要通過兩種方式來提升定向鉆井速度：①在施工過程中發生不起鉆現象時能夠對鉆井軌跡進行及時的調整。②使用具有動力的鉆具將鉆頭的速度進行提升，從而提升鉆井的速度。

6 結束語

總而言之，隨著人們對于石油需求量的不斷提升以及石油勘探技術的不斷發展，人們對于鉆井的速度也有了更高的要求。在實際鉆井過程當中，影響鉆井速度的因素有許多，但是隨著定向鉆井提速技術的不斷出現，使得鉆井的速度不斷的提高，在石油開采過程中發揮了更好的效果。

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TE243

A

1004-7344（2016）07-0193-02

2016-1-28

張翔（1985-），男，助理工程師，本科，主要從事石油工程工作。