定向井鉆井技術(shù)常見問題與對策分析

訾錦春 任建沖 張楠 張彥瑞

摘要：定向井鉆技術(shù)作為我國開采石油的重要技術(shù)手段已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于石油勘測過程中，但是在開展定向井鉆井的過程中還存在著很多技術(shù)問題，這些問題的存在限制了油田開采的效率和質(zhì)量，因此本文在此基礎(chǔ)上就相關(guān)技術(shù)問題做了一定的探索，從而更好促進我國石油行業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：定向井鉆井技術(shù);常見問題;對策分析

隨著信息技術(shù)和智能制造技術(shù)不斷發(fā)展，各種先進的鉆井技術(shù)不斷被應(yīng)用于使用生產(chǎn)過程中，極大提高了石油生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。但是在開展定向井鉆井技術(shù)的過程中由于技術(shù)不夠成熟，使得在技術(shù)應(yīng)用過程中還存在著很多問題。本文主要從技術(shù)的角度對于相關(guān)問題提出了幾點解決方案，從而更好促進定向井鉆井技術(shù)的發(fā)展，從而促進我國石油行業(yè)的發(fā)展。

1.定向井鉆井技術(shù)常見問題

1.1定向儀的精讀及故障

測量儀器在定向工作中的使用是至關(guān)重要的，如果在測量過程中儀器發(fā)生障礙就會使得定位和測量數(shù)據(jù)不準確，從而使得鉆井軌跡出現(xiàn)誤差。導(dǎo)致定向儀器出現(xiàn)故障的方法有很多種。第一測量方法不科學(xué)，導(dǎo)致測量數(shù)據(jù)存在著很大的偏差。第二，測量儀器在長時間使用過程中出現(xiàn)了螺絲老化，從而影響了最終結(jié)果的測量，從而誤導(dǎo)最終的鉆井軌跡。第三，儀器如果出現(xiàn)螺桿彎曲、地層傾角大等原因也會影響最終的測量工作。在測量過程中，總之，定向儀是定向鉆井技術(shù)中重要的測量儀器，保障定向儀測量數(shù)據(jù)的準確性和精密性是保障定向鉆井技術(shù)開展的重要保障。如果由于各種故障存在就會使得測量誤差變得很大，從而影響最終鉆井的質(zhì)量和效率，造成資源的浪費。

1.2定向鉆井的軌跡控制

定向鉆井技術(shù)對于鉆井的軌跡要求十分嚴格，因此需要對于鉆井的軌跡進行嚴格的控制，從而保障最終鉆井的軌跡符合實際項目的需求，在開展定向鉆井技術(shù)控制過程中如何進行軌跡的控制是保障鉆井技術(shù)開展的重要因素。但是在開展鉆井過程中由于技術(shù)的限制以及選用的控制算法不合適就會使得軌跡和預(yù)定的軌跡偏離比較嚴重，因此如何選擇合適的控制算法和控制策略是保障鉆井技術(shù)成功的重要因素。但是在實際過程中很多因素都會導(dǎo)致軌跡出現(xiàn)偏差。例如，在地下油田的開采過程中，往往需要鉆出多口井，而且這些井口還需要保持聯(lián)通，對于軌跡的精度要求很高，一個很小的誤差就可能導(dǎo)致項目的失敗。目前，目前在軌跡控制過程中，實鉆井眼往往不能完全按照預(yù)先設(shè)計的軌跡運行，導(dǎo)致偏差過大，導(dǎo)致與目標(biāo)偏差過大。這大大增加了鉆井成本，并可能導(dǎo)致安全事故。

1.3定向鉆井技術(shù)實施中的清潔問題

清潔問題是在實際的油田開采過程中經(jīng)常面臨的問題，比如開采的石油的過程中常常會帶出很多巖石碎屑，如果這些碎屑堆積在一塊就容易造成管道堵塞。因此如何及時將這些殘渣清潔干凈也是提高石油效率的關(guān)鍵因素，否則就會增加開采阻力。

2. 提高定向井鉆井技術(shù)的幾點建議

2.1提高石油測井儀器的探測器創(chuàng)新

石油測井儀器系統(tǒng)工作原理如圖1所示。探測器構(gòu)件作為石油測井儀器中最關(guān)鍵的部件之一，對保障測井技術(shù)開展提供了技術(shù)保障。石油測井儀器的創(chuàng)新很多就是對于探測器的創(chuàng)新，如何提高探測器的質(zhì)量和技術(shù)創(chuàng)新也是促進石油測井儀器發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。在實際加強石油測井儀器的發(fā)展過程中，往往是從實際工程經(jīng)驗和現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上進行實際創(chuàng)新，可以根據(jù)探測器的個數(shù)、種類和排列位置進行科學(xué)合理的選擇，這樣就能夠更好地進行信號接收和處理，從而使得檢測性能得到進一步提高和優(yōu)化。例如在實際項目中，可以加強電磁流量計的應(yīng)用，這樣就能夠使得一些項目的測量精度和效率得到很大的提高。電磁流量計主要利用電磁感應(yīng)原理制造的一個傳感器，通過檢測流過傳感器內(nèi)部的液體的帶電情況來進行測量和計算。需要注意地是在連接井下儀器過程中，需要借助單芯電纜和數(shù)控測井地面設(shè)備進行配接。但是需要對于電流和電壓進行鄉(xiāng)音的控制，電壓最好保證在60到80V范圍之內(nèi)，而電流最好控制在80mA。通過這樣的方式在進行連續(xù)測量過程中，就可以保障地下檢測信號傳遞的實時性和準確性，同時能夠有效避免信號之間的干擾問題，通過單芯電纜能夠?qū)⑿盘柗譃橄嗷オ毩⒌男盘枺@樣在數(shù)控測井地面設(shè)備的脈沖道中獲得準備的數(shù)據(jù)。因此對于探測器的優(yōu)化需要結(jié)合具體的實際項目的需求進行開展，從而保障優(yōu)化的效率性和經(jīng)濟性。

2.2數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)應(yīng)用于定向鉆井的軌跡控制中

將數(shù)據(jù)挖掘的相關(guān)技術(shù)應(yīng)用于定向鉆井的軌跡控制中，可以有效挖掘出數(shù)據(jù)背后的規(guī)律和結(jié)論。對于不同測量項目的環(huán)節(jié)往往采用的算法不盡相同，基于傳統(tǒng)的機器學(xué)習(xí)的算法包括了決策樹、隨機森林、聚類算法以及粗糙集等，基于深度學(xué)習(xí)的方法可以應(yīng)用于分類和回歸等各個環(huán)節(jié)。但是深度學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)挖掘算法往往需要很大的數(shù)據(jù)集進行訓(xùn)練，同時還需要人為進行數(shù)據(jù)集的標(biāo)定等等，但是基于深度學(xué)習(xí)的方法往往在準確率方面的性能遠超于傳統(tǒng)的機器學(xué)習(xí)。

另外，相關(guān)性是數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)很重要的一個特征。在數(shù)據(jù)挖掘環(huán)境下，通過分析數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性，往往可以得出來很重要的結(jié)論。具體的實現(xiàn)過程就是通過相關(guān)分析大量數(shù)據(jù)來挖掘數(shù)據(jù)背后存在的顯著性的統(tǒng)計因素，然后利用這些統(tǒng)計因素進一步分析得到預(yù)期結(jié)果。進行相關(guān)分析的技術(shù)手段有很多，常見的手段有基于最小二乘方法或者利用多回歸模型來構(gòu)建數(shù)據(jù)挖掘模型，然后進行回歸分析得到影響變量的主要因素，然后這些因素就可以廣泛應(yīng)用于定向鉆井的軌跡控制中。往往通過數(shù)據(jù)挖掘得出來的影響因素可以直接用在信號分析和處理過程中，可以有效分析出井下復(fù)雜的情況。因此，在數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的背景下，大量的數(shù)據(jù)為定向鉆井的軌跡控制中發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，通過相關(guān)分析就可以很快得到各個行業(yè)生產(chǎn)各項指標(biāo)的參數(shù)以及風(fēng)險評估情況，以此制定的各個行業(yè)生產(chǎn)計劃更加的科學(xué)合理。

3.結(jié)語

綜上所述，定向井鉆井技術(shù)中很多環(huán)節(jié)都影響著最終鉆井的效率和質(zhì)量問題，因此解決這些問題能夠顯著提高石油開采的效率和質(zhì)量問題。尤其隨著信息技術(shù)和人工智能技術(shù)的發(fā)展，極大促進了石油鉆井技術(shù)的發(fā)展。

參考文獻：

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