定向井气体钻井新技术分析

马长栋(中国石油冀东油田勘探开发建设项目部, 河北 唐山 063200)

定向井技术是目前我国以至世界范围内较为先进的钻井技术，由于能源地的地理条件以及能源储备含量不同，定向井技术的具体施工方式也存在差异。定向井技术可以克服许多能源开采过程中常见的问题，使石油或气体资源得到最大程度的开发，从而实现巨大的经济效益和社会效益。因此，对定向井气体钻井技术进行研究具有非常重要的意义。

1 定向井气体钻井技术优缺点

气体钻井中常用的钻井介质为空气，目前，国外许多定向井都使用空气成功钻成，并在多个油气区块取得重大发现。使用空气钻定向井可以大大提高机械钻速,降低钻时；解决低压储层的井漏问题；并能有效降低钻井液侵入造成的地层损害，从很大程度上节省了生产成本。但也存在一些问题:MWD系统不能在多种气体钻井条件下连续工作；井眼轨迹控制、井斜大于50°后井眼清洁将成为问题；由于钻柱和井筒间的摩阻增大,水平井段的长度将减小；岩性和目标层类型的选择范围变小。

2 定向井气体钻井技术分析

气体钻井与传统钻井最本质的区别表现为开采介质的不同。由于空气的可压缩性，运用常规的脉冲技术，气体钻井无法产生足够的脉冲，因此，气体钻井的脉冲技术与传统钻井应该区别开来。目前，在气体钻井中使用较为普遍的是NWD随钻测量技术，该技术以电磁波作为媒介，可以有效实现定向井施工过程中的数据传输以及井眼轨迹控制。这项技术主要包括两个方面，首先是水平井段测量工艺技术。在测量水平井段的过程中最为重要的环节就是下钻，下钻的深度和角度也都有非常严格的规定，通常情况下为井斜处70°气体钻井将空气作为介质，在此过程中如果受到其它物质的干预，就可能为能源开采造成困难，因此，测量工具和导向工具不可以与井筒中的气体发生直接的接触。水平井段测量有两种方法，考虑到电缆与带锁定总成侧向进入短节的方式在成本和时间方面花费较大，工作人员在后期对该技术进行了调整，取消了侧向进入短节和电缆的方式，该测量方法在很大程度上简化了工作步骤，达到了提升效率节省成本的作用。第二方面是MED技术的使用设备。气体钻井技术与该技术的融合，可以更加直接的将信号传输给地面的工作人员，方便对开采的情况进行一定的监督。

井眼轨迹监控技术也是气体钻井工作过程中一项非常重要的技术。在该项技术中，可导向空气冲击钻井系统的使用较为普遍，该系统可以对气体钻井的轨迹进行更加全面的监控。但是，该系统需要与其它工具配套使用，否则就无法发挥其真正作用。扭矩短节和井下定压接头的应用最为广泛。其中，为了实现活塞的持续冲击，扭矩短节一定要始终保持其最低值。此外，多功能井下马达也是影响井眼监控技术的一项重要因素。配套钻井技术是定向井气体钻井技术的重要内容。其中应该注意的问题包括对气体钻水井的井眼清洁、对井眼的润滑以及对气体钻井相关参数的优化。

3 针对定向井气体钻井技术的建议

定向井气体钻井技术在能源开采方面具有一定的优势，但是，经过研究分析，不难发现其中还存在着一定的问题。首先，气体钻井技术具有很强的针对性，它并不适用于所有的岩性类型。通常情况下，只有一些年头较长，密度较高的岩石才能进行气体钻井作业。这在很大程度上，压缩了气体定向井技术的使用范围。因此，相关研究人员一定要对气体钻井技术进行不断的功能调整，比如针对一些不能直接与气体接触的岩石层，气体钻井应该适当对其中的介质进行调整和转换。现阶段，为了保证施工的安全性，工作人员在进行施工前，一定要对当地的地质条件进行全面的分析，并确定最合理的开采方式。

其次，目前的气体钻井技术，在技术层面还存在着很多方面的不足。如气体钻井技术与目前发展快速的智能技术没有结合起来，气体钻井在工作过程中，不能及时发现岩层的变化，如果表面岩层与地层存在差异，就极有可能造成安全事故，或者可能造成开采进度的拖延，对社会效益和经济效益产生非常严重的负面影响。为此，工作人员应该注意将气体钻井技术与计算机技术或计算机系统相融合。利用其强大的监测功能对开采情况进行实时的观察，这样可以快速发现其中存在的问题，并进行及时的改进与调整。

4 结语

综上所述，目前我国气体钻井开发技术，在很多方面还存在着不同程度的问题。虽然定向井钻井技术较先进，但普及程度还有待提升。笔者认为，能源资源的开发利用固然重要，人类不能以牺牲生态环境作为代价，所以，相关技术研究人员在提高开采能力的同时，也要注意减小其对环境的破坏。与此同时，国家一定要加大对新型节能环保能源的开发和使用，这才是实现我国可持续发展的根本途径。

[1]邵长明,严新新.气体钻井技术的改进[J].国外油田工程，2007，(07).

[2]任毅.空气钻井技术难点及其技术措施探析[J].中国石油和化工标准与质量，2013，(22).