井眼軌跡連續(xù)控制鉆井技術研究與應用

劉皓 于澤海

摘要：隨著現(xiàn)階段我國對石油開采和勘查力度的不斷增加，在石油的勘察過程中，施工人員通常會利用鉆井技術對地下油田進行勘察。但是在油田勘查和開采的過程中，可能會由于地面的遮擋物從而影響油田鉆井的正常開采，甚至還會出現(xiàn)鉆井事故。因此對于復雜的石油勘查開發(fā)過程中，施工方一般會采用定向井來對油田儲存裸露面積進行擴大，從而進一步的提高石油的開采效率和鉆井成本。本文中便分析了石油開采中井眼軌跡連續(xù)鉆井技術的研究與應用，首先分析了井眼軌跡連續(xù)控制中的軌跡設計，然后對連續(xù)控制鉆井技術中的井眼軌跡難點進行分析。最后對鉆井過程中影響井眼軌跡的控制因素提出了以相應的改善措施。

關鍵詞：石油勘察;井眼軌跡;連續(xù)控制;技術研究

引言：在進行石油油田的鉆井施工中，施工人員首先需要對鉆井的軌跡進行確定，只有確定了鉆井的軌跡才可以為后續(xù)的鉆井工作開展打下堅實的基礎。但是在實際油田鉆井的施工過程中，施工人員經(jīng)常會面臨石油鉆井軌跡不合理的現(xiàn)象出現(xiàn)，而這種現(xiàn)象一旦出現(xiàn)便會給石油的鉆井施工帶來巨大的影響，從而降低石油開采過程中的生產效率和生產質量。此外又由于我國不同地區(qū)在地質條件和地貌條件存在一定的差別，這也給石油開采過程中的鉆井施工帶來巨大的干擾和挑戰(zhàn)。所以現(xiàn)階段提高石油鉆井軌跡的進度和技術，便對石油產業(yè)的發(fā)展顯得尤為重要。

一、井眼軌跡連續(xù)控制中的軌跡設計

在石油鉆井井眼軌跡控制工藝的技術中，施工方需要在前期來確定石油鉆井井眼的軌跡剖面圖，然后對石油鉆井經(jīng)營軌跡進行合理的設計，從而保證鉆井施工的順利開展。

（1）鉆井井眼軌跡的設計原則

通常在石油開采中鉆井井眼軌跡主要根據(jù)三個原則進行開展，第一條原則便是石油鉆井軌跡的設計過程中根據(jù)施工區(qū)域的地質條件作為基礎，避免鉆井軌跡在設計過程中出現(xiàn)過多的彎道。同時石油鉆井軌跡還需要避開存在于地面的障礙物和復雜城區(qū)域，穿越至石油的多儲層區(qū)域，從而有效的提高目的層的泄油面積。而形成這些條件必須要根據(jù)當?shù)氐牡刭|地貌為前提，才可以保證石油鉆井經(jīng)驗軌跡的順利設計。第二條原則便是在石油鉆井井眼軌跡的設計中對造斜點的位置進行優(yōu)化，只有這樣才可以保證石油生產中的生產質量。但是在優(yōu)化的過程中需要對鉆井區(qū)域的地址進行充分的了解，鉆井過程中避開容易塌陷區(qū)域和漏失區(qū)域。在選擇石油鉆井經(jīng)驗軌跡的過程中，施工方需要選擇巖土軟硬適中壓力系統(tǒng)恒定的土層作為造斜點。同時還需要確保石油鉆井井眼斜角在滿足地質條件下，盡量控制在15度至45度之間。這一要求主要是由于如果石油鉆井井眼的井斜小于15度，那么便很可能導致鉆井的整體方位難以控制，如果石油鉆井井眼大于45度，那么便會導致鉆井施工過程中的施工難度大幅度的增加，同時還會進一步的增大井下發(fā)生復雜事故的概率。因此在設計石油鉆井井眼斜度的過程中，需要充分的考慮到地質條件和現(xiàn)場工具的施工性能。從而保證在不影響石油鉆井鉆進速度的前提，盡量的選擇較小的石油鉆井井眼軌跡造斜率。第三條原則便是在石油鉆井井眼軌跡的設計過程中充分的考慮到采油工程的需求，由于當前石油開采規(guī)模的進一步擴大，各種類型的抽油泵在石油開采中不斷地應用和推廣。因此施工方需要選擇較低的石油鉆井井眼斜率，這樣才可以盡可能減少在石油開采過程中油管和抽油桿出現(xiàn)的摩擦現(xiàn)象，從而大幅度的提升抽油泵的生存周期。

（2）鉆井井眼軌跡的設計類型

在石油鉆井井眼軌跡的發(fā)展過程中，施工方為了滿足多種地質開展石油的需求，因此在石油開采過程中形成了多樣化的石油鉆井井眼軌道類型。但是在實際的應用過程中，主要有以下三種。第一種為直線型的石油鉆井井段，這種類型的鉆井井眼軌跡在施工的過程中較為簡單，一般應用于石油開采中目的則明確的情況下。由于這種類型的造斜井施工段相對較短，因此施工難度大幅度的降低。所以在石油開采區(qū)域地質沒有特殊要求的前提下，施工方可以該種石油鉆井井眼軌跡為首要標準。第二種為直井段+增斜段+穩(wěn)斜段+降斜段的四段制剖面軌跡類型，這種鉆井井眼軌跡類型一般不常在石油開采中應用。主要是由于該種井眼軌跡在施工的過程中可能會形成巖屑床，從而增大石油鉆井在下鉆過程中的摩擦阻力，甚至還會導致石油鉆井在施工過程中出現(xiàn)卡鉆的事故。第三種為直井段+增斜段+穩(wěn)斜段+降斜段+直井段的5段制的石油鉆井軌跡剖面軌道，在石油開采中應用這種石油鉆井軌道主要是在地質條件不穩(wěn)定的因素下所使用。該石油鉆井軌道類型雖然施工較為復雜，但是有利于后期的石油開采作業(yè)。主要由于石油開采中目的層處于垂直井段部分，因此在石油開采過程中便有利于一些開采工具下放到鉆井中。

二、鉆井過程中影響井眼軌跡控制的因素和完善措施

在石油鉆井過程中影響井眼軌跡控制的因素對于開鉆水平上來講，在石油鉆井井眼的開鉆過程中從造斜點一直到石油開采的目的層所設計的垂直深度增量和水平位移量是成正比例的。但是在實際的石油鉆井軌跡開鉆過程中，如果軌跡點的位置和矢量方向偏離原先設計的軌道，那么就會在一定的程度上影響石油鉆井軌跡到達目的層的精度。并且在石油的開采過程中，石油鉆井的軌跡設計和施工方所采用的鉆具具有緊密的關系。因此在設計鉆井軌跡的過程需要考慮到鉆具的組合是否會對設計軌道曲線的符合程度造成一定的影響，同時施工方還需要考慮到石油鉆井在下鉆的過程中是否會由于地下的條件對整個下鉆過程造成影響。

在具體的石油鉆井下鉆過程中，對井眼軌跡造成影響的因素主要是實鉆軌跡點的位置和點的井斜角大小是否具有偏離。如果實鉆軌跡點的位置超前，那么便會縮短這兩點之間的平均位移。從而會導致石油鉆井的傾斜角偏大，是石油鉆井穩(wěn)斜鉆到目的層之間的位移接近甚至會超過目標窗口的平面位置。如果石油鉆井軌跡點的位置適中，石油鉆井內部井斜角大小也適中，那么實鉆軌跡與設計軌道便會處在最適宜的位置。但是一旦出現(xiàn)井斜角的大小出現(xiàn)偏差。那么就可能會導致穩(wěn)斜段減少，從而造成延遲入靶的現(xiàn)象。

三、結束語

在石油開采中向儲存層進行鉆井是當前國內外獲取石油和天然氣最重要的方式之一，因此對石油鉆井井眼軌跡的控制工藝技術進行研究。便可以更好地促進當前我國石油開采行業(yè)的發(fā)展。

參考文獻

[1]曾德偉，丁芳，趙金豐，et al.井眼軌跡連續(xù)控制鉆井技術研究與應用[J].中國石油和化工標準與質量，2012（13）：90.

[2]周勇.水平井鉆井井眼軌跡控制技術研究與分析[J].中國化工貿易，2012（7）：147-147.