定向井軌跡控制關鍵技術(shù)分析

王磊

摘要：隨著油氣資源的不斷開發(fā)，定向井的鉆井技術(shù)開始被廣泛的應用在實踐的生產(chǎn)過程中，有效的提升了我國石油開發(fā)的整體水平。在定向井鉆井技術(shù)的應用過程中，軌跡控制技術(shù)的保證該項技術(shù)有效應用的關鍵。本文對定向井軌跡控制的關鍵技術(shù)進行了分析，希望為相關的工作開展，提供參考。

關鍵詞：定向井;軌跡控制;關鍵技術(shù)

前言：

在石油勘探開發(fā)的過程中，定向井的鉆井施工技術(shù)主要是通過有效的控制井眼的軌跡，使鉆頭按照既定的方向進行鉆井施工，完成鉆探的任務。該項技術(shù)的應用，能夠有效的提升開采效率，降低成本。因此，在實踐的應用過程中，定向井的軌跡控制技術(shù)非常重要，其關鍵的技術(shù)應用，主要體現(xiàn)在以下三個方面。

一、井眼軌跡剖面的設計

在定向井中，對井眼軌跡剖面進行優(yōu)化設計，是保證該項技術(shù)有效應用的關鍵，設計工作的開展主要體現(xiàn)在兩個方面。

（一）設計原則

在進行定向井井眼軌跡的剖面設計過程中，要遵循以下兩個設計原則。第一，要能夠通過設計的開展，保證達到最終的應用效果。定向井的鉆井技術(shù)應用效果體現(xiàn)在不同的油井鉆井過程中，比如在含多層的油層中，要對鉆井的速度進行加速設計;在復雜的環(huán)境中，不能進行側(cè)鉆的設計;為更好的利用場地優(yōu)勢，進行叢式結(jié)構(gòu)設計等等。要根據(jù)不同的鉆井要求，進行個性化的設計。第二，要能夠通過設計的開展，保證鉆井施工的高效性。因此在進行設計的過程中，首先要對造斜點進行設置，然后對開采的位置進行選擇，盡可能的避開復雜地質(zhì)結(jié)構(gòu)的區(qū)域，對定向井的井斜角進行15°—45°的設計。最后，要根據(jù)開發(fā)區(qū)域的地層要求，對造斜率進行確定，不斷的提升鉆井效率。第三，要在實踐的應用過程中，保證安全鉆井，對井眼的曲率進行控制，保證順利的開采，提高工作效率。

（二）軌道類型

在進行定向井的軌跡設計過程中，主要體現(xiàn)在控制直、控制增、控制穩(wěn)等三個方面。在進行設計的過程中，要根據(jù)施工的目標，對井眼的軌跡進行明確，選擇使用不同的井眼軌道類型。比如三段制的施工方式中，應用比較方便，造斜井段的距離小，現(xiàn)場施工過程中的其他要求較少，靈活性較強。四段制的施工方式中，主要是應用在巖屑床的地質(zhì)結(jié)構(gòu)中，鉆井阻力較大，容易產(chǎn)生卡鉆的現(xiàn)象，應用的范圍有限。無端制的施工方式，主要被應用在采油的施工過程中。因此，在大多數(shù)情況下，經(jīng)常采用三段制和五段制的方式進行應用。

二、井眼軌跡的控制

（一）直井段軌跡控制

在直井段中井眼軌跡的控制技術(shù)應用，主要表現(xiàn)在防斜打直的過程中。因此，需要在進行技術(shù)應用的過程中，根據(jù)整體施工的地質(zhì)條件、環(huán)境因素、井眼等情況進行綜合的控制。首先，要對鉆具的使用進行優(yōu)化組合。根據(jù)實際的施工現(xiàn)場，大多選擇使用滿眼鉆具組合、擺鐘組鉆具組合兩種方式保證防斜打直。其中滿眼鉆具組合的方式應用，能夠有效的防斜，但是對存在的偏斜問題不能糾正，需要將扶正器和井壁之間的距離進行最大化的縮小處理，保證孔內(nèi)始終處于飽滿的狀態(tài)，減少井斜。擺鐘組鉆具組合的方式應用，需要在一定的角度環(huán)境中應用，對于鉆具的選擇使用有一定的要求。比如要保證鉆具的鉆壓，在鉆壓不斷升高的過程中，擺動的回復力下降，增斜力上升，能夠有效的防治偏斜，并進行及時的糾正。其次，要在實際的運行過程中，對鉆具的作用進行優(yōu)化組合，更好的保證鉆井施工的順利進行。

（二）造斜段軌跡控制

在造斜段中井眼軌跡的控制技術(shù)應用，主要表現(xiàn)在對造斜點的嚴格控制，保證施工的順利進行。在施工中，對直井段中產(chǎn)生的井斜，各種鉆井的數(shù)據(jù)進行綜合的分析，然后對下鉆的軌跡進行明確，并保證在下鉆的過程中，能夠有效的進行實時的糾正，重新對造斜率進行極端，完成定向造斜的過程。在造斜的初級階段中，要根據(jù)實際工程的需要，選擇連續(xù)的單根，并且保證使用的鉆具符合鉆井施工的要求，能夠根據(jù)實際的要求，對滑動鉆進、復合鉆進的比例進行控制，保證鉆進的軌跡要與設計的要求一致，并且保證造斜工作的順利完成。在造斜的施工過程中，從造斜點開始進行斜進施工，整個過程中，要能夠保證鉆頭的下鉆過程中，不偏離井口設施的垂直線，一旦發(fā)現(xiàn)偏離的現(xiàn)象，要及時的進行糾偏處理，只有這樣，才能更好的保證造斜施工的順利進行，不斷的提高定向井的施工效率。

（三）穩(wěn)斜段軌跡控制

在穩(wěn)斜段的施工過程中，進行軌跡的控制，需要對使用的隨鉆測量設備進行及時的處理，能夠時刻的對鉆進過程中，各種數(shù)據(jù)進行實時的監(jiān)控，并且掌握實時的動態(tài)數(shù)據(jù)，一旦發(fā)生斜角、方位偏離的現(xiàn)象，要能夠在第一時間進行及時的糾正處理，保證下鉆過程的順利進行。因此，在該階段中進行軌跡控制的重點，是要對使用的儀器設備進行質(zhì)量保障，確保其能夠有效的發(fā)揮監(jiān)控作用。比如在使用無線隨鉆測斜儀器的過程中，要選擇穩(wěn)定的鉆具組合，并且能夠在單點、多點的方式應用中，進行有效的測斜，保證軌跡的有效控制。并且能夠在合理的控制鉆速的結(jié)合中，有效的滿足工程的鉆井要求。另外，還可以根據(jù)實際鉆井檢測過程中發(fā)現(xiàn)的問題，對鉆井本身的各種問題進行判斷。比如，如果實際的鉆井過程，和設計的鉆井過程出現(xiàn)了較大的偏差，甚至出現(xiàn)脫靶的現(xiàn)象，則說明井身本身的質(zhì)量存在問題;如果在實際的應用過程中，頻繁的發(fā)生測斜現(xiàn)象，但是實際運行軌跡、和設計的軌跡要求相差不大，這種現(xiàn)象的發(fā)生，很有可能是由于隨鉆具的拆卸過于頻繁。

三、定向井軌跡的控制思考

在定向井軌跡的控制過程中，要對垂直井段和造斜井段進行不同的軌跡控制技術(shù)應用。在垂直井段中，要重點控制對鉆具的組合使用，并對鉆井的參數(shù)進行合理設置;在造斜井段，要對造斜點、造斜率進行有效的控制，并且對鉆井的施工過程進行實時監(jiān)控，對使用的造斜方式進行科學選擇，保證有效的鉆井。

結(jié)語：

總之，隨著技術(shù)的而不斷進步，在石油開采過程中，定向井的軌跡控制技術(shù)應用效率也將不斷提升。定向井軌跡控制，是一項系統(tǒng)的工程，需要從設計的過程中，結(jié)合實際應用進行優(yōu)化，并且在實踐的應用過程中，結(jié)合不同的要求，保障操作過程的質(zhì)量水平，才能發(fā)揮出有效控制的作用，不斷提高鉆井施工的效率。

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