定向井鉆井軌跡影響因素與控制

王利鵬

（大慶鉆探工程公司鉆井一公司，黑龍江大慶163411）

隨著技術研究的不斷深入，定向鉆井技術在近年來也得到了飛速發展。三維設計技術的應用為軌跡設計工作增加了便利，設備質量的提升也為造斜、穩斜等施工操作降低了難度，然而在實際鉆井過程中依然存在設計精度不足、技術水平不到位等問題，導致現場無法對鉆井軌跡進行精確控制，對油氣開發工作的推進產生了不利影響。相關鉆井采油企業需要加強技術研究，不斷提升自身的軌跡控制能力，從而更好地應對定向鉆井期間的各類問題。

1 強化定向井鉆井軌跡控制的必要性分析

定向鉆井施工人員是遵循一定的設計軌跡進行鉆井操作的，然而在現場鉆井過程中，軌跡不合適等問題頻繁出現，例如軌跡中出現較多嚴重阻礙鉆進工作的障礙物等，為施工人員鉆井工作的順利開展帶來了較多難題，導致施工時間延長的同時也增加了施工成本。為此，加強鉆井軌跡控制、優化設計精度和施工技術是十分必要的，尤其針對國內復雜的地質環境，相關企業更需要對軌跡影響因素進行細致分析，從而提升控制效果，增加定向鉆井技術應用效果和工作效率[1]。

2 影響定向井鉆井軌跡精度的因素分析

2.1 設計方面的影響因素分析

定向鉆井施工人員保證施工質量的前提是獲取準確的鉆井固井，設計規劃人員需要具備充分的專業水平和經驗素質，能夠結合現場地質勘察結果對軌跡進行設計優化。在軌跡設計過程中，設計人員可以使用三維設計技術降低操作難度，但是部分復雜地質區域的定向鉆井軌跡設計依然存在障礙物難以繞過的問題。設計人員往往難以保證關鍵軌跡控制點的精度，無法準確校正軌跡的曲率標準，導致現場人員根據設計的軌跡進行鉆井時無法保證鉆井軌跡的實用效果和精度。

2.2 施工方面的影響因素分析

2.2.1 表層鉆進問題

鉆井人員往往會因為對回水閥門控制不合理，導致其排量和泵壓超出正常標準，在表面層鉆井過程中引發井漏問題。井漏問題的出現不僅會影響鉆井施工的成功率，還會導致施工成本消耗進一步增加。此外，鉆井人員在表層鉆進過程中出現的井斜、速度不到位等問題，對于鉆井軌跡也存在較大影響。

2.2.2 直井段鉆進的問題

鉆井人員在直井段不及時調整井距方位可能引發井碰問題，這是影響鉆井軌跡的重點因素。此外，施工人員還需要重點關注井斜施工操作，避免對后續的造斜施工質量產生不利影響，確保鉆井軌跡滿足實際需求[2]。

2.2.3 造斜段鉆進的問題

鉆井人員未曾選擇合適的鉆具是影響造斜效率的重要原因，也是引發軌跡偏離問題的關鍵因素。在不同的地線條件下，施工人員需要進行穩斜、增斜等不同操作，還需要根據地形傾向選擇合適的增降方位。如果方位超前角設置不合理，后續的鉆井過程將會受到嚴重影響。

2.2.4 穩斜段鉆進存在的問題

鉆井人員需要及時結合現場實際情況對穩斜段鉆井軌跡進行預估和調整，部分人員未及時做好相關工作也是影響鉆井軌跡的重要因素。

3 鉆井軌跡控制策略分析

3.1 加強設計控制，優化鉆井軌跡

為了提升鉆井軌跡的控制效果，設計人員需要加強對現場油氣礦地質條件的勘察工作，嚴格按照標準規范控制軌跡精度，通過高效的目標函數提升軌跡設計效果。在軌跡設計完成后，設計人員還需要通過技術軟件調整、分析計算確認等手段優化軌跡。為此，相關單位需要加強設計人員的能力培養，不斷提升其軌跡設計相關的技術水平，積極引導設計人員學習三維設計軟件的應用方式，將技術、勘察結果和設計有效結合，提升鉆井軌跡的實用性和精度。

3.2 強化施工控制，優化鉆井方法

為了避免鉆井施工操作不到位導致軌跡無法滿足油氣開采需求，油氣開采企業需要將其對鉆井施工技術的控制力度，積極引進先進的鉆井設備和鉆井技術，持續強化人員的鉆井實力。在技術、設備水平得到強化的同時，油氣開采企業需要重視對直井段、穩斜段、造斜段等不同施工階段施工質量的控制工作，為軌跡控制效果的提升打下堅實基礎[3]。

4 鉆井軌跡控制技術及其要點分析

4.1 直井段防斜打直

鉆井軌跡控制的工作前提是在直井段做好傾斜打直工作，施工人員需要從井眼擴展、作業情況以及地質地貌特點三個方面對直井段傾斜問題進行控制。由于地質地貌特點無法直接改變，施工人員往往需要從井眼以及作業兩方面進行防斜操作。

在鉆井之前，施工人員需要結合實際需求選擇合適的鉆井工具組合。例如，在防斜過程中，施工人員可以使用滿眼鉆具，通過縮減井內壁與扶正部件之間的間隙預防傾斜問題；在糾正傾斜問題的過程中，施工人員需要選擇鐘擺鉆具進行相關操作。隨著鐘擺角度的增加，一個力量大小隨之改變的回復力量將會出現，用于控制鉆井斜率。在鐘擺鉆具應用期間，鉆壓力會對鉆具擺動力量產生削減作用，施工人員可以利用較小的鉆壓力完成預防和糾正傾斜等操作。為此，在實際操作時，施工人員需要及時控制鉆壓力，避免鉆壓無法及時釋放反而對鉆具工作效果產生不利影響[4]。

4.2 造斜段軌跡控制技術

在直井段施工完畢之后，施工人員需要使鉆井軌跡脫離原本的鉛垂線方向，通過強迫調整鉆探方向將鉆井的軌跡斜率調整，進行增斜和降斜相關操作。施工人員在造斜段需要積極研究提升造斜效率的工作方式，促使鉆探更快離開鉛錘線條的方向。在作業期間，施工人員需要積極分析直井段的位置參數和井斜角參數，從而對待鉆固井進行規劃校正，計算出各地段的斜率，為后續的造斜操作提供參數指引。在造斜的初始階段，施工人員需要對單根進行持續多次定向，確認造斜鉆具在實際操作過程中生成的斜率誤差。施工人員可以根據鉆具誤差對復合鉆進以及滑動鉆具的比例進行優化控制，實現現場造斜結果與軌跡設計標準的一致性。

4.3 穩斜段軌跡控制技術

在穩斜段鉆井施工過程中，施工人員需要對鉆井過程進行追蹤管控，具體可以選擇隨鉆度量儀這一無線控制設備對整個過程進行動態監控，從而及時發現位置角、井斜角與設計要求的偏差，從而及時通過技術手段將相關角度調控到標準狀態。當然，部分施工人員往往會因為各種因素無法將隨鉆度量儀應用到施工現場，此時則需要使用穩斜鉆具，并利用測斜儀器對多個點位的角度進行檢測，通過合理技術操作保證鉆井效率的同時避免鉆井軌跡脫離規劃設計標準。在軌跡偏差測量過程中，施工人員只需要將軌跡偏差控制在一定范圍之內，避免偏差控制精度過高導致施工效率受到嚴重影響。

綜上所述，定向鉆井軌跡的控制效果對于油氣開發效率和質量具有較大影響，油氣開發單位需要正確應對設計不良以及施工不到位對于鉆井軌跡的影響。在實際操作過程中，油氣開發單位需要持續提升設計人員和施工人員的技術水平，做到設計工作、現場勘察結果以及施工技術的高效結合，對直井段、造斜段以及穩斜段的施工操作進行優化控制，不斷提升軌跡控制水平。