定向鉆井速度的影響因素及提升探討

楊哲棟

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

隨著國內(nèi)油田開采規(guī)模的擴大，定向井技術(shù)應(yīng)用愈加廣泛，特別是鉆井作業(yè)方面應(yīng)用最為普遍。與此同時，需確保鉆井速度與設(shè)計的要求相符，這樣才能確保后續(xù)鉆進工作的更好進行，在前期做好準備工作。在實際鉆井作業(yè)過程中，因地質(zhì)差異的存在，井身軌跡缺乏良好管控，加上鉆井的工藝水平的影響，難免會出現(xiàn)鉆井的速度與施工的要求不一致的情況，從而影響到鉆井作業(yè)的正常進行，施工延期隨之增加的便是施工的成本。可見，對定向井鉆井速度作影響因素方面的分析，采取有針對性的應(yīng)對措施，這些對鉆井速度的提升都能起到借鑒作用。

一、定向井鉆井速度影響的因素分析

（一）設(shè)計方面的因素影響定向鉆井速度

定向井鉆井在施工過程中，設(shè)計上的優(yōu)劣會對定向井鉆井的速度產(chǎn)生較大的影響。在對定向井鉆井進行施工時，需按照原設(shè)計來開展井眼軌道作業(yè)，如若實際施工的井眼軌道與原設(shè)計差距變大，那么原預(yù)計的目標就無法按期完成，定向井就會出現(xiàn)脫靶現(xiàn)象，井眼的軌跡管控也會因此以失敗告終。

設(shè)計定向井的專門人員，首要具備的是足夠豐富的現(xiàn)場施工經(jīng)驗，了解各種不同工況，但實際上，多年以來現(xiàn)場施工中部分設(shè)計定向井的工作人員普遍存在缺乏現(xiàn)場施工經(jīng)驗的問題，對相關(guān)設(shè)計軟件過于依賴，所設(shè)計的定向井存在井眼軌道太過復(fù)雜、井斜角太大等問題，在實際施工中，軌跡摩阻扭矩偏大以致工具面無法擺正，嚴重影響到了定向井的鉆井施工，速度減緩甚至存在井下安全事故隱患，造成的經(jīng)濟損失也是巨大的。

（二）現(xiàn)場施工因素影響定向井鉆井的速度

從定向井的現(xiàn)場施工情況來看，對其速度帶來影響的因素較多，總的來講主要有三個。一是鉆井施工的排量及鉆壓，受其影響定向井施工的速度提升就需先做到施工井隊設(shè)備的精良，具備較強的保障性能，如若鉆井施工出現(xiàn)鉆壓施加缺乏合理性，鉆頭進入地層的難度就會增大，定向井機械的鉆速就會變低。如若定向井在實際施工時所攜巖屑排量與規(guī)定的要求差距較大，所用螺桿鉆具等定向工具就無法達到轉(zhuǎn)速要求，巖屑就會在井底出現(xiàn)不斷破碎的情況，定向井施工速度會因此受到嚴重影響。二是所有不同的井段帶來的施工影響，在定向井的實際施工中，如若直井段沒有得到較好管控而出現(xiàn)井斜角，與臨井間就易產(chǎn)生碰撞風(fēng)險，為確保井眼間互不相碰，需對施工的參數(shù)進行控制，勤加測斜，減少對定向井鉆井速度的影響。三是現(xiàn)場作業(yè)人員的素質(zhì)也會較大程度地影響到定向井鉆井的速度，除了實際操作人員外，還包括定向井井眼軌跡的控制人員，其個人素養(yǎng)均會影響到實際施工的速度。

（三）鉆井軌跡的影響因素

定向井眼軌跡控制應(yīng)達到精度要求，這是鉆井工具進入井身底部的決定因素。在實操中相關(guān)的影響因素較多，鉆井所形成的軌跡與原設(shè)計差距較大，水平井眼軌跡主要的影響因素有鉆壓和轉(zhuǎn)速，這也是起決定因素的。鉆壓的提升會帶動增斜及方向力的增大，鑒于此，可通過調(diào)整鉆壓方式來管控井斜的增減率。鉆井的速度變快會使鉆柱出現(xiàn)橫向振動現(xiàn)象，會影響到鉆頭作業(yè)的穩(wěn)定性導(dǎo)致跑位等問題的發(fā)生。

二、優(yōu)化提高定向井鉆井速度

（一）提高設(shè)計能力，優(yōu)化鉆井速度

為加快定向井的鉆井速度，在規(guī)劃設(shè)計鉆井方面應(yīng)深入現(xiàn)場詳細勘測，按照有關(guān)設(shè)計規(guī)范來進行，科學(xué)進行目標函數(shù)的確定使其更合理，通過先進的設(shè)計方法來優(yōu)化鉆井的速度。相關(guān)設(shè)計師應(yīng)注重自身業(yè)務(wù)能力和三維設(shè)計能力的提升，并加以創(chuàng)新利用，地形如果復(fù)雜可就此組建出專門的研究小組，以克服設(shè)計中遇到的難題，準確測算相關(guān)技術(shù)性參數(shù)，根據(jù)井身實況以及鉆井的速度找到關(guān)鍵位置，有針對性的設(shè)計優(yōu)化鉆井速度。

（二）強化鉆井施工管理，提高作業(yè)效率

施工管理一般會對鉆進速度帶來一定影響，合理制定鉆進方案，結(jié)合前沿進的鉆井施工技術(shù)方法，在保證鉆進安全的同時，對直井段、定向井段進行施工管控，兩相結(jié)合使鉆進的速度得到提高。地層不同適用的鉆具也會有差別，因此應(yīng)根據(jù)巖性來選擇相關(guān)裝置和設(shè)備。強化管理施工作業(yè)人員，實現(xiàn)不同工種間的高效配合，使用優(yōu)質(zhì)的鉆井液、水泥漿以確保鉆井作業(yè)能夠順利地進行。在惡劣環(huán)境中還應(yīng)注重施工的安全性，采取相關(guān)措施防患于未然。

（三）確保井壁穩(wěn)定

定向井鉆井速度的降低與鉆井過程中對經(jīng)軌跡的不斷調(diào)整有較大的關(guān)系。在定向井鉆井的過程中，工作人員應(yīng)該保證井壁穩(wěn)定，從而防止井斜事故的出現(xiàn)，避免對經(jīng)軌跡進行多次調(diào)整。為了使井壁得以保持穩(wěn)定，工作人員常用平衡壓力鉆井技術(shù)，通過對排量的合理設(shè)置，防止了剝蝕巖塊給鉆頭帶來的影響，使得井壁保持穩(wěn)定。

（四）優(yōu)化定向井的鉆井技術(shù)

在定向作業(yè)的期間，要對定向井的作業(yè)技術(shù)進行適當(dāng)?shù)膬?yōu)化。如果在直井段就發(fā)生位移，直接會對下一階段的工作造成巨大的影響。要給予足夠的重視。直井段應(yīng)用鐘擺的鉆具組合。井斜變大時，采用大鐘擺或者下動力鉆具進行糾正井斜。在實際展開作業(yè)的過程中，一定要保證井斜角在合理的浮動區(qū)間之內(nèi)。適時的采用先進的工藝與技術(shù)，根據(jù)地質(zhì)的實際情況，對相關(guān)的技術(shù)進行運用，MWD 與PDC 技術(shù)等先進技術(shù)的應(yīng)用。將2 種技術(shù)進行綜合的運用。使得定向井的工作效率得到根本性的改變。通過對斜率的相關(guān)數(shù)據(jù)進行分析，使井眼的設(shè)計變得更加合理。

三、總結(jié)

總之，在定向井鉆井工作中要對鉆井技術(shù)進行合理地運用，對施工人員進行有效的監(jiān)督，同時采取有效的措施來提高定向井鉆井速度，避免上述因素對水平井鉆井工作帶來的影響。