現(xiàn)代導(dǎo)向鉆井技術(shù)的新進(jìn)展及發(fā)展方向

王銘傳 何滔

摘要：現(xiàn)階段，現(xiàn)代導(dǎo)向鉆井技術(shù)在我國(guó)國(guó)內(nèi)已經(jīng)取得了不錯(cuò)的成就，并且勘探工作進(jìn)入全新的階段，因此加強(qiáng)現(xiàn)代導(dǎo)向鉆井技術(shù)變得尤為必要。鉆井工作的開(kāi)展最主要的目的是對(duì)油氣藏的開(kāi)發(fā)和地質(zhì)環(huán)境做出評(píng)價(jià)。本文將分析現(xiàn)代導(dǎo)向鉆井技術(shù)的新進(jìn)展和發(fā)展方向，以供相關(guān)人士參考、交流。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代導(dǎo)向;鉆井技術(shù);新進(jìn)展;發(fā)展方向

引言：

在二十世紀(jì)末期，現(xiàn)代的鉆井技術(shù)就已經(jīng)獲得了不錯(cuò)的成績(jī)，并且當(dāng)時(shí)的鉆井技術(shù)已經(jīng)得以廣泛的應(yīng)用。鉆井技術(shù)的廣泛使用能夠很大程度的推動(dòng)石油業(yè)的發(fā)展同時(shí)提高石油業(yè)的工作生產(chǎn)質(zhì)量。想要使得該技術(shù)實(shí)現(xiàn)其更大的價(jià)值，需要相關(guān)技術(shù)研發(fā)人員對(duì)技術(shù)的進(jìn)行更深入的研發(fā)，推動(dòng)技術(shù)的升級(jí)和換代，最終技術(shù)服務(wù)和推動(dòng)整個(gè)石油業(yè)的發(fā)展。

一、現(xiàn)代導(dǎo)向鉆井技術(shù)的新發(fā)展

（一）轉(zhuǎn)盤(pán)經(jīng)驗(yàn)鉆井技術(shù)

該技術(shù)產(chǎn)生于上個(gè)世紀(jì)的二十年代末，該技術(shù)最初只要是要考技術(shù)人員的工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)組按壓轉(zhuǎn)速參數(shù)和下端鉆具結(jié)構(gòu)的情況預(yù)測(cè)和分析。由于該技術(shù)的使用主要是憑靠技術(shù)人員的經(jīng)濟(jì)狀況決定，在技術(shù)的開(kāi)展過(guò)程中存在諸多問(wèn)題，特別是鉆井工作開(kāi)展到最后一階段時(shí)。倘若鉆壓、鉆具以及轉(zhuǎn)速等等層面出現(xiàn)變化，那么后期的鉆探工作開(kāi)展也就很難保持，所以鉆探技術(shù)還需要不斷的優(yōu)化和升級(jí)[1]。

（二）井底動(dòng)力經(jīng)驗(yàn)鉆探技術(shù)

該技術(shù)的使用原理是運(yùn)用老渦鉆具將定向斜井鉆出，之后出現(xiàn)的有限脫落和策行多點(diǎn)測(cè)斜儀器的發(fā)展，使得鉆井技術(shù)的發(fā)展得以根基穩(wěn)定。定向的鉆井技術(shù)還被稱(chēng)為井底動(dòng)力經(jīng)驗(yàn)鉆探技術(shù)[2]。但目前該技術(shù)還多運(yùn)用在理論分析中，其理論和功能尚未被完全的開(kāi)發(fā)出來(lái)，相關(guān)技術(shù)人員仍然需要繼續(xù)深入的研究和開(kāi)發(fā)該技術(shù)。

（三）滑動(dòng)導(dǎo)向鉆井技術(shù)

滑動(dòng)導(dǎo)向技術(shù)始于上個(gè)世紀(jì)八十年代，其最主要的功能就是能夠跟隨鉆井同步進(jìn)行測(cè)量，并且能夠?qū)⒎轿唤且约靶蔽唤堑能壍赖葏?shù)傳輸?shù)较嚓P(guān)裝置中，因此滑動(dòng)導(dǎo)向技術(shù)能夠?qū)︺@頭的方向進(jìn)行自主的調(diào)節(jié)。但不可否認(rèn)的是該技術(shù)也存在一定的缺點(diǎn)，倘若在鉆井過(guò)程中降低成本或者增強(qiáng)鉆速后，容易出現(xiàn)馬達(dá)掉落以及磨損的情況[3]。這樣的缺點(diǎn)也使得該技術(shù)在使用上受到很大的限制：首先，當(dāng)滑動(dòng)導(dǎo)向技術(shù)在鉆井過(guò)程時(shí)，鉆柱不會(huì)旋轉(zhuǎn)，并且一部分的鉆柱還可能出現(xiàn)與井壁貼合從而形成一定的工作阻力。特別是位于角度斜井以及水平井的位移較大的井中，井眼有少量的巖屑床，這將會(huì)使得鉆柱與井壁產(chǎn)生強(qiáng)大的摩擦阻力，同時(shí)井眼的凈化作用也會(huì)降低;除此之外導(dǎo)向鉆具的彎角變大，后相對(duì)應(yīng)的摩擦力也會(huì)變大。第二，在實(shí)際的鉆井過(guò)程中，由于鉆頭是朝下進(jìn)行滑動(dòng)的，這樣就會(huì)使得摩擦阻力過(guò)大導(dǎo)致鉆頭本身應(yīng)有的鉆壓力被減弱，鉆頭的馬達(dá)工作效率也隨之降低，最終鉆井的進(jìn)度變慢，鉆井所需耗費(fèi)的成本增多。

（四）旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)

該技術(shù)主要是對(duì)轉(zhuǎn)盤(pán)旋轉(zhuǎn)鉆柱工作中，給鉆頭提供實(shí)時(shí)的導(dǎo)向，并且該技術(shù)能夠?qū)ぞ叩你@速、摩擦阻力和扭阻進(jìn)行及時(shí)的調(diào)節(jié)，使得鉆井的速度和工作周期得到對(duì)應(yīng)的縮短，是提高鉆井工作質(zhì)量和效率的關(guān)鍵。現(xiàn)階段的鉆井技術(shù)研發(fā)的方向是推動(dòng)鉆井的深度達(dá)到一萬(wàn)五千米的深度，并且在這樣的前提上還需要降低鉆井所需要耗費(fèi)的成本，以此來(lái)推動(dòng)鉆井業(yè)的發(fā)展。隨著鉆井工作程序的愈加復(fù)雜以及“海油陸采”項(xiàng)目的出現(xiàn)，在上個(gè)世紀(jì)末期就已經(jīng)有相關(guān)的技術(shù)開(kāi)發(fā)人員對(duì)該技術(shù)進(jìn)行深度的剖析，并且獲得不小的成就。一些國(guó)際企業(yè)逐漸掌握技術(shù)在工程技術(shù)的投入上采取壟斷的方式，這也使得我國(guó)的鉆井技術(shù)的相關(guān)研發(fā)上受到不小的阻礙。

（五）幾何與地質(zhì)導(dǎo)向鉆井

幾何導(dǎo)向鉆井技術(shù)與地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)在鉆井作業(yè)的過(guò)程中都占有非常關(guān)鍵的作用。幾何導(dǎo)向鉆井主要是建立在將鉆井區(qū)域的地質(zhì)狀況掌握清楚的前提下，采用三維空間中的經(jīng)驗(yàn)軌跡對(duì)幾何進(jìn)行未知判斷，進(jìn)而對(duì)鉆井的方向和速率等等進(jìn)行控制，該技術(shù)的精確度相對(duì)是較高的。地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)則是在不能將鉆井區(qū)域的地質(zhì)狀況摸清的情況下，運(yùn)用該技術(shù)幫助技術(shù)人員進(jìn)行對(duì)地質(zhì)的判斷和估測(cè)，推動(dòng)鉆井導(dǎo)向工作的展開(kāi)，對(duì)于控制鉆井的速率和井深的規(guī)劃有決定性的作用。但目前，該技術(shù)的研究還停留在初步階段，仍然需要相關(guān)研發(fā)人員的努力，以推動(dòng)技術(shù)的完善和創(chuàng)新[4]。

二、現(xiàn)代導(dǎo)向鉆井技術(shù)的發(fā)展方向

（一）改善鉆井控制理論

想要更好的推動(dòng)鉆井技術(shù)的發(fā)展，對(duì)鉆井技術(shù)的理論知識(shí)運(yùn)用是必不可少的，想要達(dá)到技術(shù)升級(jí)的目的，還需要完善對(duì)鉆井控制的理論。首先，需要根據(jù)井的實(shí)際狀況，運(yùn)用旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向矢量理論，以更好的控制井體之間的偏差。第二，對(duì)于在鉆井過(guò)程中存在的干擾因素，要合理的運(yùn)用鉆井控制理論并且結(jié)合井內(nèi)實(shí)際狀況對(duì)干擾因素進(jìn)行合理的解決。第三，依靠指令動(dòng)作，運(yùn)用地面和井下的指令理論使得鉆井技術(shù)根據(jù)指令進(jìn)行正常的作業(yè)。第四，相關(guān)技術(shù)人員運(yùn)用自主制導(dǎo)理論對(duì)鉆井系統(tǒng)進(jìn)行自主的研發(fā)和設(shè)置，最終得到提高工作質(zhì)量的效果。

（二）研發(fā)全新旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具

在推動(dòng)鉆頭導(dǎo)向工具研發(fā)的同時(shí)，對(duì)于定向的鉆頭研發(fā)也不能落后，該鉆頭與導(dǎo)向原理之間存在著較大的差異。定向鉆頭的研發(fā)推進(jìn)可以使得定向鉆頭制定出具有一定傾斜角度的鉆頭，避免在鉆井過(guò)程中出現(xiàn)鉆頭傾斜的情況。對(duì)于井內(nèi)傾斜角過(guò)大的地方，可以采用傾斜度較小的鉆頭并且把角度控制在5度以?xún)?nèi)，使得鉆頭的傾斜角度得以固定。根據(jù)這兩點(diǎn)理論上的指導(dǎo)，現(xiàn)階段的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工作研發(fā)已取得了不小的成效，該鉆井工具也得到了廣泛的使用。

三、結(jié)束語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，目前我國(guó)的導(dǎo)向鉆井技術(shù)有了不錯(cuò)的成就，但是在實(shí)際使用的過(guò)程中仍然存在缺陷和問(wèn)題，這些問(wèn)題的出現(xiàn)會(huì)阻礙該技術(shù)在鉆井的使用。因此，相關(guān)人員要大力完善該技術(shù)，使得該技術(shù)在油藏開(kāi)采作業(yè)中實(shí)現(xiàn)更大的價(jià)值和作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]周肖貝，李維波，張敏.基于專(zhuān)利數(shù)據(jù)的深層油氣藏改造與開(kāi)發(fā)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)研究[J].高技術(shù)通訊（中文），2019，29（007）：722-730.

[2]賈琨，王東紅，李克訓(xùn)，etal.石墨烯復(fù)合吸波材料的研究進(jìn)展及未來(lái)發(fā)展方向[J].材料導(dǎo)報(bào)，2019，33（05）：805-811.

[3]杜鵬，紀(jì)競(jìng)垚.中國(guó)長(zhǎng)期照護(hù)政策體系建設(shè)的進(jìn)展、挑戰(zhàn)與發(fā)展方向[J].中國(guó)衛(wèi)生政策研究，2019，12（01）：33-38.

[4]宋驥衍.近五年油氣藏開(kāi)發(fā)的地質(zhì)研究技術(shù)進(jìn)展及未來(lái)趨勢(shì)[J].中國(guó)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，2018，000（01X）：P.26-26.