定向井優快鉆井技術的研究和發展前景探析

于春陽

摘要：定向井技術是我國石油企業進行石油開采的常用技術，對于該技術的研究注重于優快鉆井的方式和創新。本文對其影響速度快慢的方式進行分析，明確了定向井優快鉆井技術的改進發展方向，同時提出定向井優快鉆井技術的發展前景。

關鍵詞：鉆井技術;研究發展;PDC鉆頭

一、定向井鉆井技術的速度研究

定向井在實際工作中的鉆井速度始終是石油工作者研究的課題，對于影響鉆井速度的因素，對于定向井開采工作具有重要意義。一方面，井身剖面是影響鉆井速度部分因素。井斜段長斜增時對于鉆具組合要求進行不斷更換，那么必然導致鉆井時間延后。另一方面，方位漂移的過程也會造成鉆井速度的延時和拖慢。在實際工作中無法確定由于漂移過程產生的余量和方向，那么就無法估算出準確的實際操作時間，那么鉆井速度必然受到部分影響。最后，選型鉆頭也具備了影響速度的部分因素。目前國內較為先進的PDC鉆頭，雖然在使用中較為快速，但定向井在進行鉆探作業時體現出并不適用的情況，那么在傳統牙輪的應用下其鉆頭必然對于鉆井速度有所影響。除此之外，突發情況和工程事故，也會對鉆井速度產生不同程度的影響。在進行定向鉆井的作業過程中，粘卡和砂卡等現象的發生是影響鉆井速度的客觀因素。

二、完善導向鉆井技術的發展方向

我國目前在定向井的工程項目中，導向鉆井仍為主流技術，對于鉆井技術簡化性的滑動型導向鉆具的組合方式作為普遍工具。在實際施工中這種技術也體現出安全性，以及結構簡單易于操作等優勢。在調整井眼軌跡的過程中復合導向滑動技術具備了便于操作的優勢，而且能夠精準高中靶，同時鉆具更換時間更短也為由于特點而備受推崇。實際工作中發現，導向鉆井過程中應用了導向滑動鉆井技術，可以在螺桿鉆具比復合旋轉鉆進高出1.6倍以上的純鉆進時間，從而證明了兩種方式中的單彎度數與比值為正比關系。而導向鉆井技術的具體應用過程應當以實際操作情況為基準，一般情況下更加適合淺層定向作業，而且體現出更大的發揮空間。而對于中深定向井的實際工程中，由于需要不斷更換螺桿鉆具，那么必然導致施工速度的下降和作業成本的增加，那么全井段的施工中并并不建議作為主要應用方式。而對于水平井和大位移井施工而言，由于軌跡控制難度更高，因此建議在全井段中運用。

三、PDC鉆頭改進技術的發展方向

鉆井質量、成本、速度都受到鉆頭的制約和影響，那么在適應巖性需求的基礎上選擇符合要求的鉆頭尤為重要。牙輪鉆頭與PDC鉆頭是目前普遍應用于具體定向井施工中的鉆頭，而牙輪鉆頭在我國早期施工中應用廣泛備受關注，而PDC鉆頭作為新型鉆頭的應用推進為本文研究方向。

（二）導向鉆具與PDC 鉆頭的復合鉆進

機械鉆速快、鉆具轉速低、鉆頭轉速高，是PDC鉆頭在實際鉆井施工中的三大特點。滑動和旋轉的組合鉆井方式，不僅能夠確保井眼軌跡的明確，也在規避方位和井斜產生變化的過程中起到重要作用。而且對于定向井控制難度較大的項目而言，掌握軌跡與位移的運用是必要途徑。但是在實際應用過程中也發現了該技術的部分缺陷，對于較大地層硬度的具體施工中并不適合該技術的應用，使用年限不高的螺桿鉆具在此類型的施工鉆井中容易產生更大的損壞，不僅需要螺桿的及時更換，同時也增加了鉆井成本的額外支出，而實際鉆井速度也不高。

（二）井身剖面穩定器組合

在實際施工定向井的過程中，當PDC鉆頭產生方位偏移的情況，必須相應改進其方式組合，那么穩定器對于控制方位漂移具有良好的效果。對于穩定器組合的運用是“穩、定、直”模式的操作，而在定向控制井斜的過程中，必須設計井斜的最大角度。PDC與穩定器進行組合結構作為穩斜鉆井的方式，而這一過程中僅需一個鉆頭或者一趟鉆就能夠完成施工，不僅能夠節約鉆井時間，也能夠延長PDC鉆頭使用年限，促進鉆井效率的提升。而提升鉆具組合的增斜增強能力，也是實際鉆井工程的需要。那么在選擇PDC鉆井技術的參數時，也要規避井斜快速下降的因素，對于這種情況可以采用高壓鉆與低鉆速的方式進行組合，才能夠提升鉆井施工的速度和效率。地鉆壓及高鉆速是PDC鉆頭的主要應用方式，而此種方式能夠實際提升鉆井速度，但由于需要多種方式控制軌跡，包括降斜、增斜和增降方位，那么可以采取定向井試鉆的方法完成。一方面對施工地層的巖性做出分析，而以地質巖性硬度的差異化，作為鉆井方式的選擇。另一方面，有效減輕鉆井負荷的情況，需要PDC的鉆頭在應用過程中及時對穩定器數量進行控制。

四、定向井優快鉆井技術的發展前景

在我國市場經濟與技術水平不斷提升的同時，石油行業與時俱進發展快速。多數油田目前已經進入中后期階段，含油層厚度較薄，而油藏分布也呈現出不均勻的現象，少數地區的油藏地質條件與基礎環境也更加復雜化。對于現階段的石油鉆井施工而言，迎來了更大的大難度以及挑戰。作為新型鉆井技術的定向井技術，在實踐中的應用效果明顯突出。與直徑鉆井進行比較具有較高的操作優勢和降低成本的特點，對于鉆井技術的發展具有推動作用。因此，在石油開采的過程中必然具有長足發展的有利因此，而部分技術的改進和發展，同樣是對于我國在定向井施工中的支持和推進。那么其發展方向也會朝向使用年限提高與工程施工難度加大的方向發展，而在不同技術領域創新與完善的過程中，必然對定向井鉆井技術的速度提升有所輔助，那么在實際應用過程中的優勢也會更為明顯。

參考文獻：

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