影響定向井施工速度因素及提速措施分析

楊哲棟

（中國石油集團長城鉆探工程有限公司鉆井技術服務公司，遼寧 盤錦 124000）

一、定向井施工中影響速度因素分析

（一）地質因素對定向井速度的影響

所謂的地質因素就是所鉆定向井的地層情況，主要包括地層的可鉆性、各向異性和穩定性等幾個方面。當定向井在施工中如果鉆遇的地層比較堅硬，那么就會使定向鉆井中的機械鉆速比較低，這樣就會極大地影響定向井的施工速度和定向井施工的效率。當定向井施工中所鉆遇的地層在沉積的過程中存在地層的各向異性和軟硬交錯不均勻，那么在定向井的施工中必然鉆頭要向地層比較軟的方向前進，這樣就很可能引起井斜角的產生，為后期定向施工埋下了安全的隱患，如果井斜角過大而影響了后期的定向施工，那么就要進行控制鉆壓進行糾斜鉆井，甚至要起鉆更換特殊的儀器和工具進行糾斜鉆井，這一過程中不僅增加了工人的勞動強度，而且頻繁地糾斜鉆井和起下鉆作業也使定向井的施工速度和施工效率變低，而影響整個定向井的施工進度和經濟效益。

（二）工程因素

工程因素是影響定向井施工速度的又一個重要因素，工程因素主要包括下面幾個方面：一個是設計得不夠合理，在定向井的設計中，由于設計人員對現場情況不是很了解，只依賴定向井施工設計軟件，在室內進行閉門造車的設計，結果到現場施工的時候卻存在非常大的施工難度，從而使定向井施工速度緩慢，影響定向井施工效率。第二是現場施工技術人員選用的定向造斜工具不夠合理，從而是井斜角沒有能夠按照定向井工程設計要求的井眼曲率進行施工，使井斜角滯后，增加了定向井施工定向段的長度，使定向井施工速度不能按照預期進行。第三是穩斜井段選用的鉆具組合和鉆進參數不夠合理，在一些老的區塊進行施工的時間比較長，對區塊的地質條件和增、降斜的層位都比較了解，所以制定的施工鉆具組合和施工技術參數是比較合理的，但是到了一個新的區塊進行施工定向井，還是沿用老區塊的施工鉆具組合和施工參數，這樣就會使一些井出現井斜穩不住，方位漂移的現象，只有及時糾偏才能中靶，從而影響施工效率。

（三）技術管理因素

除了地質因素和工程因素以外，技術管理因素也是影響定向井施工速度的非常關鍵的因素。一個是鉆井液性能不達標，影響定向井施工速度。無論是施工直井還是定向井，鉆井液性能的好壞直接關系到鉆井施工的成敗，特別是在定向井施工過程中，由于井斜角存在，會使巖屑返出困難，有些技術人員對鉆井液的性能處理不好，是鉆井液不具備良好攜帶和懸浮巖屑的能力，在下井壁形成巖屑床，造成起下鉆阻卡，同時在鉆井液中加入的潤滑劑過少，特別是大斜度定向井，鉆井液潤滑性能不好會使施工的摩阻扭矩增大，不僅影響施工速度，還會給井下帶來施工安全隱患。二是技術人員測斜不及時，對于定向井施工來說，一定要及時地測量井斜角和方位角，并將測量結果輸入到定向井施工軟件中，計算是否可以中靶，如果測斜間距過大，那么就不能及時發現井斜增降和方位的漂移，使定向井難以中靶，影響施工速度。

二、提高定向井施工速

（一）優化定向井剖面的設計

要想對定向井施工應用的井眼軌道設計進行優化，就要先對定向井設計人員進行強化培訓，使這些定向井設計人員能夠很好地熟悉定向井在整個的施工中的工藝流程和技術，熟練掌握定向井剖面模式中的三段制、四段制以及五段制軌道設計模式的不同特點，這樣才能在進行定向井軌道進行設計的時候將多種軌道類型進行對比分析，從中找出最適合現場施工的井眼軌道類型，并根據選定的井眼軌道類型進行造斜點、造斜率等關鍵參數的優化，降低現場施工的摩阻和扭矩，使現場定向施工人員能夠準確地控制井眼軌道，達到提高機械鉆速、縮短鉆井周期、進而使整體經濟效益得到提升的目標。

（二）優化施工參數

定向井鉆井速度低的原因之一就是施工的參數不夠合理，因為作為定向井現場施工的技術人員要對現場施工的技術參數進行優化，這樣才能提高定向井的施工速度，保證施工安全。首先是對定向井的施工中的鉆壓、轉速和排量等參數進行優化，如果在普通的215.9mm 井眼中要想實現定向快速進行，要保證鉆壓40～80kN，同時要保證足夠的排量，一般情況下要求排量要達到34L/s 以上，這樣才能使螺桿鉆具發揮最大的功率，輸出最大的扭矩，從而提高定向井的施工速度。

（三）優選定向井施工鉆具組合

對于一口定向來說，鉆具組合和施工參數非常重要，對于成熟區塊要堅持穩斜效果好、鉆井速度快的鉆具組合，同時配以合理的技術措施，提高施工速度。對于新的區塊，在沒有施工經驗可借鑒的情況下，要充分的查找鄰井的施工數據，制定詳細的施工技術措施，必要的時候可以應用MWD隨鉆儀器進行跟蹤施工，保證準確中靶，提高施工效率。

（四）加強技術管理

對于定向井施工的鉆井液要求具有良好的潤滑性、流變性和攜帶巖屑的能力，在容易發生井壁失穩的井段要在鉆井液中加人抑制劑，提高鉆井液的抑制性，同時還要把鉆井液的密度提高到設計上限，平衡地層壓力，保證井壁穩定，減少井下復雜。定向井的穩斜井段要求技術人員要每鉆進100－120 米進行定點測斜，及時發現井斜和方位的變化情況，采取相應的技術措施，減少調整時間，準確中靶，提高施工效率。

三、結束語

總之，定向井鉆井是一項系統工程，影響定向井施工速度低下的原因也是多個方面的，在系統分析定向井施工影響因素基礎上，我們才能優化定向井井眼軌道剖面設計，提升定向井施工人員的業務水平，優選鉆壓、轉速和排量等施工參數，這樣才能使定向井施工的整體速度和效率得到提升。