鉆井施工中井斜的產(chǎn)生原因與預(yù)防對策探析

華小衛(wèi)

摘要：在鉆井工程的施工過程中，影響井斜角的因素比較多，地質(zhì)上主要是受到地層的軟硬不均、各向異性等不可控因素的影響，工程上主要是鉆具組合選用不當(dāng)，鉆井施工參數(shù)施加不合理，操作失誤等方面。為了保證井斜角不超過規(guī)定的范圍，就要進(jìn)行防斜打直研究，文章通過對井斜角產(chǎn)生的原因分析，對施工中主要防斜措施進(jìn)行了深入探討，對預(yù)防井斜角產(chǎn)生具有一定的指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)因素，工程因素，預(yù)防措施，井斜角

自人類進(jìn)行鉆井工程施工以來，井斜問題就一直伴隨著鉆井生產(chǎn)而產(chǎn)生。就目前而言，我們施工的直井、定向井和水平井，都會產(chǎn)生井斜，而一旦產(chǎn)生井斜，就會產(chǎn)生一定的危害，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。對于直井來說，一旦產(chǎn)生井斜，就會影響該井的垂直深度，進(jìn)而影響到地質(zhì)錄井的油氣層深度的界定，這樣就會使地質(zhì)資料失去了原有的真實性，影響后期的油田開發(fā)和布井方案等;對于定向井來說，特別是平臺叢式定向井，當(dāng)井斜產(chǎn)生以后，直接涉及到的問題就是與鄰井的防碰問題，如果井斜產(chǎn)生后監(jiān)控不及時，而且是向著已經(jīng)完成井的井眼方向產(chǎn)生井斜，那么就有可能造成井眼相碰的事故，這樣不僅影響施工周期，也會造成一定的經(jīng)濟損失，同時也會影響平臺定向井的下一口井的施工;對于一口水平井來說，雖然井眼軌跡控制過程中需要主動增加井斜，調(diào)整方位，但是在直井段的施工中是要嚴(yán)格控制井斜角的產(chǎn)生的，這是因為如果一口水平井的直井段井斜角過大，那么就會產(chǎn)生一定的水平位移，這樣就很不利于后期的定向增斜施工，因此就需要嚴(yán)格控制井斜角大小。因此無論任何井型，都要嚴(yán)格控制井斜角的產(chǎn)生。

1 井斜產(chǎn)生的原因分析

在長達(dá)半個多世紀(jì)的鉆井施工實踐之中，鉆井工程技術(shù)專家、學(xué)者及現(xiàn)場施工技術(shù)人員對于井斜產(chǎn)生的原因研究從未停止過，從多項的研究成果中可以看出，井斜的產(chǎn)生主要受到以下三個方面因素的影響，既地質(zhì)因素、工程因素和其它因素。

1.1 地質(zhì)因素

地質(zhì)因素是產(chǎn)生井斜角的主要原因，也是在鉆井工程施工過程中不可控制的因素。地質(zhì)因素產(chǎn)生井斜主要體現(xiàn)的以下的幾個方面，一個是地層傾角的存在，對于同一個時期沉積的地層來說，由于沉積環(huán)境的變化，會使地層在某一個方向上產(chǎn)生一定的傾斜角度，這個傾斜角度會從幾度到幾十度之間不等，當(dāng)鉆井施工中鉆井鉆遇到地層傾角位置后鉆頭就會順著傾角的傾向方向而傾斜，從而產(chǎn)生井斜角。二是地層的各項異性，軟硬交錯。在地質(zhì)沉積過程中，由于收到溫度、壓力、以及環(huán)境等因素的影響，地層巖性就會產(chǎn)生各向異性，這種各向異性既有縱向上的，也有橫向上的，而且地層還軟硬不均勻，當(dāng)鉆井施工中鉆頭鉆遇到這種有異性，軟硬不均勻的地層中時候，鉆頭也會欺軟怕硬，就會朝著軟地層的方向行進(jìn)，這樣就會產(chǎn)生井斜角。

1.2 工程因素

在鉆井工程中井斜的產(chǎn)生除了地質(zhì)因素以外，工程因素在井斜角的產(chǎn)生中也發(fā)揮著不可替代的、特殊的作用。在工程因素中最重要的就是鉆具組合結(jié)構(gòu)與鉆井參數(shù)這兩個方面。當(dāng)一口井的施工鉆具組合不合理的時候就會產(chǎn)生井斜，比如在某口具有一定的地層傾角和傾向的直井施工中，選用塔式鉆具組合，由于塔式鉆具組合中沒有扶正器支撐著井壁，因此在鉆遇到地層傾角地層的時候就會產(chǎn)生井斜角;鉆壓也是同樣影響井斜角產(chǎn)生的主要因素，對于一些鉆具組合來說，對鉆壓的要求是非常敏感的，比如鐘擺鉆具組合，當(dāng)施加小鉆壓的時候該鉆具組合會產(chǎn)生一定的鐘擺回復(fù)力，這個時候該套鉆具組合就是防斜鉆具組合，當(dāng)逐漸增加鉆壓到一定程度，使扶正器下部的鉆鋌發(fā)生彎曲后，扶正器就成為了支點，該套鉆具組合就變成了增斜鉆具組合，所以鉆具組合和鉆壓也是影響井斜角產(chǎn)生的非常重要的因素。

1.3 其它因素

處理地質(zhì)因素和工程因素以外，其它因素也會使井斜角產(chǎn)生。主要是鉆井設(shè)備安裝不合格，在安裝后，開鉆前沒有認(rèn)真對天車、轉(zhuǎn)盤和井口進(jìn)行校正，在一開鉆的時候就把井斜給開斜了;還有就是人員操作不當(dāng)，由于施工人員責(zé)任心不強，施工中隨意調(diào)整鉆井參數(shù)而導(dǎo)致井斜角的產(chǎn)生。

2 井斜的預(yù)防

2.1 加強地質(zhì)研究

對于井斜角的產(chǎn)生主要因素就是地質(zhì)因素，因此在進(jìn)行鉆井施工前就要加強地質(zhì)研究，充分認(rèn)識施工區(qū)塊的地層特點，傾角和傾向，將這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)都納入到鉆井地質(zhì)設(shè)計和鉆井工程設(shè)計當(dāng)中去，讓施工隊伍和施工人員對施工區(qū)塊的井斜原因有充分的認(rèn)識，這樣才能在施工中主動去采取防止井斜產(chǎn)生的技術(shù)措施。

2.2 選取合理鉆具組合

要想實現(xiàn)防斜打快，就必須要從工程上進(jìn)行研究與分析，首先是根據(jù)施工區(qū)塊的不同來選取合理的鉆具組合和鉆井施工參數(shù)，主要是鐘擺鉆具組合和滿眼鉆具組合，并嚴(yán)格執(zhí)行鉆井設(shè)備安裝規(guī)程，保證井眼開直。其次是對現(xiàn)場操作人員進(jìn)行培訓(xùn)，加強其責(zé)任心，保證施工參數(shù)的準(zhǔn)確性。

2.3 主動防斜，保證井身質(zhì)量

隨著鉆井工程技術(shù)的不斷發(fā)展，對于防止井斜產(chǎn)生方面我們不止在鉆具這方面來下功夫，還要采取主動防斜方式，一個是在易斜地層應(yīng)用彎螺桿+MWD進(jìn)行主動防斜，二是應(yīng)用垂直鉆井系統(tǒng)對高陡區(qū)域進(jìn)行施工，變被動防斜為主動防斜，實現(xiàn)防斜打快。

3 結(jié)束語

在鉆井工程施工中，井斜是一直存在的，無論怎樣對防斜打快方式進(jìn)行研究，井斜都會產(chǎn)生，我們能夠做的就是如何運用現(xiàn)有的技術(shù)手段，主動去防斜，將井斜角控制在一定的范圍內(nèi)，保證井斜角的危害最小，保證施工的安全。

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