探討石油定向井鉆井中的旋轉導向技術

王永昌 劉勝賓 李武生

摘要：在當前的石油天然氣實際勘測工作實施中，鉆井工程作為重要的作業環節，在實施中所使用的技術十分密集、且對其實際投資較高、在作業過程中所承擔的風險與難度同樣較高是其鮮明的特點。在石油定向井的鉆井作業實施中，當其處于旋轉狀態之下，能夠保證井眼軌跡實現導向的實時效果，是當前在鉆井作業中使用旋轉導向技術極為突出的優點。基于此，本文對石油定向井在鉆井作業實施中所使用的旋轉導向技術展開深入研究，促進其在石油定向井鉆井作業實施中的更好應用，推動鉆井作業實施質量的提升。

關鍵詞：旋轉導向技術；鉆井技術；石油定向；

在石油開采工程建設中，鉆井環節必不可少，是油層與地面之間的流通通道的構建手段，能夠實現采油管柱下放的作業目的。在鉆井作業的實施中，其實際開展具有較多的特點，同時會有一定的風險存在。在鉆井作業實施中，實際所消耗的費用在勘探開發整體費用投資中的占比較大，且當前油氣資源在生產生活中的需求增大，促進了實際勘探工程的深入發展，隨之推動了實際鉆井作業實施下費用的不斷增高。在鉆井作業實施中，相應的設備儀器使用受技術與裝備的完善得到了更好的開發與研究，在鉆井作業實施中，作為定向井勘測開發的主要手段，能夠更好的促進實際產量的提升，為開采效益的提高提供綜合保障。且旋轉導向技術在其中的應用呈現出了較好的反饋效果，為此應該強化該技術在鉆井作業中的實施效果。

一、石油定向井鉆井中的旋轉導向技術

（一）旋轉導向技術發展背景

在定向鉆進作業實施中所應用的全新的鉆井技術能夠更好的促進效率的提升。在近年來旋轉導向技術的深入應用于推廣中，整體的應用比例不斷增加，使其成為了普通定向井的常見技術之一。

鉆井技術在近年來的應用中，實際勘探的井眼軌跡不斷深入，在復雜的地層勘探中得到了深入的發展，對一些非常規的油田開發能夠更好的開發，同時在實際應用中相關的要求也在隨之提升。特別是在大位移的鉆井以及水平井等技術應用中，隨著井眼軌跡的復雜程度不斷增大，且實際產能要求也在隨之增高，導致更多儲層被曝露，為促進鉆井效率的提升，避免在鉆井技術應用中消耗更多成本，降低實際作業實施所存在的風險，通過旋轉導向技術的應用能夠得到有效的改善。

與傳統鉆井技術相比，旋轉狀態井眼軌跡的鉆井能夠更好的提高實際旋轉效果。在旋轉狀態下井眼軌跡能夠實現實時導向所體現出的優點主要分為以下兩方面：（1）在實際承受的摩阻與扭矩等條件下，傳統滑動導向所使用的方式與旋轉導向技術相比承受力度較大，為此在相同條件下，所使用的旋轉導向技術能夠更好的促進鉆井作業效率的提升。（2）旋轉導向技術在應用中，可以將井眼狀況清晰呈現，對鉆井技術的實際應用得到了良好的改善，確保鉆井過程實施的安全。

（二）旋轉導向技術發展歷程

鉆井作業實施是通過鉆井設備的使用對油田進行開發的工藝方式之一。鉆井目的是對油氣藏進行開發以及對地質進行評價等。

我國經濟的發展促進了對石油資源的更多需求，同時我國整體的油藏地質以及環境等多方面要素具有一定的復雜性，受其限制作用，在實際的油藏開發中具有較大的難度，滑動導向技術在鉆井作業實施中無法實現對現代鉆井技術應用下實際導向方式的任務需求。隨之人們注重對旋轉導向技術的研究。以滑動導向技術為基礎，通過深入的研究，大力促進對旋轉導向技術的應用，實現在鉆井中深度需求的不斷增加，提高實際井眼的凈化效果，實現對井身軌跡的良好控制，摩阻與扭矩較小，且具有較強的位移延伸性，在高難度油井開發中具有較高的應用效果。

二、旋轉導向鉆井工作原理及系統組成

（一）旋轉導向鉆井系統工作原理

在旋轉導向技術的應用中，相應的鉆具組合是以導向裝置作為關鍵的構成部分，以實際所給定的工具面與動力實施導向鉆進，借助指令的下達能夠隨時對位置進行再次確定，實現了造斜與穩斜的同時實施。傳感器模塊所包含的組件主要有伽馬射線、多頻電阻率兩種，通過在鉆井作業中所需數據的提供，同時會在其中通過對磁通量計的安裝對井眼開鉆的方位角度進行計算確定。在雙向通訊作業實施中，為保證動力模塊作用的充分發揮，是以渦輪發電裝置作為主要構成，通過與正壓脈沖發生器協同作用，其在實際應用中提供的是測量工作在鉆井中所需要的電源動力，以及導向裝置能夠更好的幫助指令的下達構建有效的渠道，同時需要作為數據上傳的通道，能夠有效促進機械鉆速的提升，避免套管與鉆具在使用中發生磨損，是在模塊馬達整體應用中所具備的鮮明優點。

（二）旋轉導向鉆井系統組成

在井下鉆井工作的實施中，所使用的旋轉導向技術，其整體的系統構成分為三部分：鉆井工具系統、地面監控系統、隨鉆測量系統。

在油田不同部門的工作實施中所賦予的實際功能有所不同，在導向裝置作為井下鉆井工作實施中，旋轉導向工具的系統核心，通過與無磁模塊穩定器的結合，借助雙向通訊模塊的輔助，與動力模塊等構建綜合使用，能夠更好的提升實際作業效率。旋轉導向在應用中能夠實現地面對井下的監控，在該系統的應用中，主要的功能分為對井下實況的二維建模、通過對底部鉆具使用中組合受力的深入分析、對定向井在剖面狀態下的情況進行更好的設計以及對數據進行修正。旋轉導向在鉆井作業實施中，對系統調監控是其在實際應用中的主要功能。通過對鉆井作業中鉆頭的實際運行軌跡以及井下周邊環境的感知，能夠提升隨鉆測量的應用目的提高。多種傳感器在應用中，能夠實現鉆井作業實施下鉆頭對周邊環境的感知，傳感器模塊是鉆具在應用中具有特性的測量工具。

結束語：總而言之，在旋轉導向技術的應用中，為促進鉆井作業實施下定向井實際開采效率的提升，其作為全新的技術種類，被更好的應用在油田開發工作實施中，在國外的井眼軌跡控制工作實施中，受系統設計等方面影響，對其實際所開發的井眼質量十分重視，需要具備較大的可靠性能夠更好的實現創新，促進實際作業效率的更好提升。為此，在我國當前鉆井作業工作實施中，應該強化對其作業實施的更好控制，確保旋轉導向技術在應用過程中的作用發揮。

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