分析大斜度定向井鉆井優化設計

周新榮

摘要：作為一種新井型，大斜度定向井能夠讓井位部署過程復雜難題得到有效解決，同時，可讓油氣資源的單井產量得到顯著提升。但是在對大斜度定向井進行鉆取與建設時，其中面臨的難題同樣較多。因此，相關技術人員必須從大斜度定向井井眼軌道設計、大斜度定向井摩阻扭矩兩個角度入手，對這兩部分的設計方案進行全面優化，保證規劃設計具備更強的實用性以及指導性價值，能夠對施工人員的工作組織與落實起到較好的監管與控制作用。

關鍵詞：大斜度;定向井;鉆井優化設計

引言

伴隨社會發展，社會實際運作過程中需要耗費越來越多的油氣資源，所以油田部署的定向井水平井數量越來越多。但是部分油氣資源開發區域由于受到地面和地質靶點的各項條件限制，越來越多的大斜度定向井井型應運而生，這種新井型雖然實際的建設與應用過程也會出現很多突發狀況，但是，其能夠讓一些復雜的油氣資源開發地質條件障礙得到有效處理，保證獲得更高質量的資源獲取效率與質量。

1大斜度定向井井眼軌道優化設計

1.1造斜點選擇

通常情況下，在選取造斜點的景深時，位置不可過深或過淺，最好依據相關標準適宜選取，因為無論是造斜點過深還是過淺，都可能會導致造斜率無法滿足規定標準，甚至可能導致機械鉆速較低或加大井壁坍塌的風險。技術人員在對造斜點進行選取時，最好將造斜點定位在巖性好、巖層穩定的地層上，保證造斜點可以穩定發揮作用。與此同時，這也能夠讓井眼更為穩定，并加快速率的實現造斜目標。最為重要的一點是，根據模阻扭距落實的計算模型，可對造斜點合理性進行保證，能夠讓模阻扭距數值降到最小。

1.2井眼剖面設計

在對定向井進行剖面設計師必須秉承簡單操作、易施工等原則，如此能夠讓施工過程的軌跡控制更加靈活自如。在對井眼剖面進行設計時，應注意對摩阻扭距進行最大限度地降低，同時還要結合地層特征對工具造型能力進行充分考量，并以此為基礎對定向井段進行有效縮減，如此，才能夠獲得更好的攜砂與降低摩阻扭矩效果。最后，施工技術人員要對鉆井施工和注采工藝的相關要求進行綜合考量，并結合后期作業施工的難度保證井眼剖面能夠制定得更加科學合理，符合相關標準要求。

1.3選擇合適的井眼曲率

在對井眼曲率進行設置時，同樣要秉承適宜性原則，不可過大也不可過小。原因是如果井點曲率過小，那么造斜井段就需要設定較長的距離才可滿足穩斜角的設計要求。但是需要注意的一點是，過長的造斜井段會導致井點軌跡控制工作量大幅增加，而工作量的大幅增加則會導致鉆井速度被拖慢，這不僅會增加工程造價成本，還會影響施工效率。與此同時，過長的造斜井段也會讓摩阻扭距數值更大。

當然，井眼曲率也不可數值過大，因為過大的經驗曲率可能會導致造斜段的鉆具在實際工作過程中，因不堪重負而出現彎曲變形情況，這會導致設備受到嚴重的損耗。同時，較大的附加剛性接觸力同樣會導致摩阻扭距數值大幅增加，還需注意的一點是，鉆具就算在實際應用過程中沒有出現彎曲變形，過度偏磨同樣會造成鍵槽出現卡鉆情況。其他協同作業的設備以及技術操作也同樣會受到牽連，致使施工效率與質量無法滿足標準要求。因此，在對經驗軌道進行設計時，必須對各因素進行綜合考量，保證選取的景點獲取率更加科學適宜，能夠在最為節省原則下獲得更好的鉆井施工效果。

1.4井眼軌跡控制

落實鉆井施工操作步驟的過程中，施工技術人員需要依據以鉆井經驗的相關數據對該地區地層的造斜和方位漂移規律進行歸納總結，保證鉆具組合更加科學合理，能夠獲得更高效的鉆進效果。與此同時，這也能夠讓大斜度定向井的中靶位置得到更為精確的確定，并維護施工過程的高效與安全。但是施工過程中，還要對所在地區的地溫梯度進行綜合考量，保證選取的抗高溫動力鉆具和隨鉆測量儀器更加精確、合理，能夠在施工過程中發揮出更強的指導價值，保證井眼軌跡獲得動態性的監測和控制。如此才能夠實現鉆進工作不需要進行較大幅度的調整，盡量通過不需耗費過多成本的小調整、微調整，就可讓復合鉆進比例得到有效提高。

2大斜度定向井摩阻扭矩優化

2.1配合降摩減扭工具

為保證低斜井段鉆進扭矩在實際傳遞過程中出現的損失能夠獲得更加精確的控制，工作人員必須對鉆桿接頭對套管的磨損程度進行關注。同時，盡量在施工技術操作過程中配合適宜的降磨減扭工具，并將這些鉆具組合安裝在鉆桿接頭附近或各個接頭之間，這能夠讓套管外部承受的摩擦阻力得到有效降低，進而獲得降低磨損的效果。通常情況下，減阻工具最常見的兩種方式是液壓式和機械式。

2.2使用復合潤滑方式

將復合潤滑技術與多種潤滑處理劑進行復配，如極壓潤滑劑、石墨和原油等，可保證獲得更好的防磨減扭效果。實際操作過程中，技術人員應依據井斜角大小科學選擇潤滑劑類別。通常情況下，< 45°的井斜角最好使用感性石墨或是極壓潤滑劑;> 45°的井斜角潤滑劑最好是原油，必要的情況下，還可以將不同潤滑機理的潤滑油采用復核配置的方式調和使用。

2.3凈化井眼

在大斜度井鉆井施工過程中，會出現大量的巖屑床，為了防止巖屑床對后續的鉆進施工進程產生影響，施工技術人員需要在技術動作落實過程中一邊轉進一邊對井眼進行清潔，保證鉆井液的動速比，讓鉆井液擁有更強的懸浮能力和斜巖能力，預防巖屑床出現。與此同時，在鉆進的過程中也可以選擇鉆井液排量加大的方式做好預防措施，同時，開展100m左右的井下作業技術操作過程中，可在起鉆前泵入5～6 m 3 的稠漿塞推砂，固控設備盡量常開，保證鉆井液的失水造壁性獲得顯著提升。鉆井技術動作落實過程中，要盡量減少對鉆鋌的使用，因為鉆鋌自身重量較大，同時擁有較突出的豐度，實際操作過程中會導致鉆井與井壁之間的接觸力大幅增加，這并不利于在彎曲的井眼內作業。因此，在實際技術操作落實過程中，可以使用加重鉆桿代替鉆鋌，保證摩阻力可以大幅下降。

結語

在實際的油氣資源開發過程中應用大斜度定向井技術，不僅能夠鉆穿更厚的儲層段，還可讓更大范圍的油氣面積得到精確探明與控制，保證單井油氣的實際產量。但是工程技術人員在使用大斜度定向井落實鉆井施工操作之前，應對地質環境地層構造進行全面的數據收集，保證造斜點選擇、井眼剖面設計、井眼曲率、井眼軌跡控制更為合理，能夠獲得令人滿意的經濟效益。

參考文獻

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