定向井优快钻井技术研究

宋学宽（大庆钻探工程公司钻井三公司，黑龙江大庆 163413）

定向井优快钻井技术研究

宋学宽（大庆钻探工程公司钻井三公司，黑龙江大庆 163413）

随着石油工业技术的发展，定向井钻探技术也得到了快速发展。为降低勘探成本，需要有针对性地对定向井优快钻井技术进行研究。本文从分析影响定向井优快钻井因素入手，对定向井施工中的导向技术，钻头优选技术以及钻具组合等技术进行了深入研究，对提高定向井钻井速度有一定的帮助。

定向井；优快钻井；导向；复合

定向井目的在于降低勘探开发成本。但随着科技的进一步发展，与直井比较而言，定向井向优与快的方向发展亟待进一步提高。

1 影响因素分析

定向井钻井速度慢一直是石油工人普遍困扰的问题。什么原因产生的，那要先对影响钻井速度的因素进行分析。

首先是井身剖面影响。由于小井斜增斜段长，需要不断更换钻具组合，这样就推迟了时间；再次就是方位漂移的问题。由于漂移方向与余量难确定，也制约了钻井速度；然后是钻头选型的影响。PDC是较为先进的钻头，但是在定向井钻探中并不适应，采用传统的牙轮钻头固然会降低速度；最后，定向井钻井速度还受事故及其它未料情况的影响，如粘卡、砂卡等，具体不再举例。

2 定向井钻探技术优快措施

2.1 导向钻井技术的改进

目前国内普遍采用导向钻井技术运用到定向井施工中。其算法这里不再表述了，其一般采用工具为简化性滑动导向钻具组合，事实证明，该结构简单，安全保障。这里还是建议运用滑动导向复合技术。因为该技术方便调整井眼轨迹，中靶精度高，起下钻换钻具结构的时间能够省下。根据实践得出，采用滑动导向钻井技术，在导向钻井过程中，旋转复合钻进低于螺杆钻具所能允许的纯钻进时间1.8倍，并且比值与单弯度数成正比。

运用导向钻井技术要具体情况具体对待。一般浅层定向井可以全面使用；中深定向井需要频繁更换螺杆钻具，速度慢，成本高，不提倡全井段使用；大位移井和水平井如轨迹控制难度大，推荐全井使用。

2.2 PDC钻头技术改进

钻头事关钻井速度、质量和成本，一定要考虑与岩性相适应。目前定向井钻井主要使用牙轮钻头和PDC钻头。前者由于过去普遍使用，业内人士都知之甚详，所以本文重点对PDC钻头相应的改进技术进行介绍。

2.2.1 “PDC钻头+导向钻具”复合钻进

采用这种改进技术，由于钻具转速低，钻头转速高，机械钻速较为理想。滑动与旋转钻井方式的和谐搭配，保证了井眼轨迹达到要求，不受井斜及方位变化的影响。适合运用位移和轨迹控制难度较大的定向井。该钻井方式的不足之处时是不适宜中硬地层的运用。螺杆钻具寿命较短，钻一口中深井需要更换多次，增加了钻井成本，同时也导致PDC钻头寿命长、进尺多的优点得不到充分发挥。

2.2.2 稳定器组合井身剖面

依然运用“直-定-稳”的操作模式，将井斜在定向时直接定到设计最大井斜角，“PDC+稳定器结构”下入并稳斜钻进，直至完钻。“PDC+稳定器结构”钻完大部分乃至全部稳斜井段只需一只钻头和一趟钻即可，既节省了时间，PDC钻头寿命长、进尺多的优点也得到了充分发挥。

2.2.3 稳定器组合方位控制

使用PDC钻头会产生方位异向漂移，一般在定向时向左预留3-40余量，改进后的余量不留或向右留；使用PDC钻头时，Ⅰ档低转速钻进左漂，Ⅱ档高转速钻进右漂，将二者结合交替钻进，方位漂移即可得到有效控制；

2.2.4 稳定器组合井斜控制

这需要在施工中将最大稳斜角增大，井斜降斜余量预留。钻具组合要求增斜能力强。对PDC的钻进参数进行优选，为防止钻进时井斜大幅度降低，可以采用“高钻压，地钻速”的钻井方式进行操作。

2.2.5 改变钻井参数及稳定器数量

运用PDC钻头钻井一般使用低钻压，高钻速的方式，由于轨迹控制、增（降）斜、增（降）方位的需要，在定向井钻进时可以进行试钻，根据岩性不同，采取“低钻压，高钻速”、“中钻压，中钻速”和“高钻压，低钻速”中最为合适的钻井方式，适时改变钻井参数；为了减轻钻机负荷，使用PDC钻头钻井时，因地制宜控制下部钻具稳定器的数量，做到恰到好处。

2.3 定向井辅助时间技术改进

选择先进的轨迹监测仪器。过去普遍采用的是照像式单多点测斜仪，如今采用的电子测斜仪。这里推荐使用随钻测量仪器（MWD）。MWD仪器通过钻井液传递测斜数据，对井底井斜、方位可以随时监测，不需要电缆等装备，节省了工序和时间。在旋转钻进期间，井底数据可以随时测出，与电子多点监测相比，节省了时间，保证了安全。实践表明，采用MWD与有线随钻、电子单多点方式相比，可节省测斜辅助时间80%左右。

使用随钻井壁修整器。井斜较大及大位移定向井容易形成岩屑床，在定向井施工中使用随钻井壁修整器，可以在钻进过程中进行第二次井壁修整，对已经产生的岩屑床进行破坏，通过减少短起下次数来减少辅助时间。

3 结语

本文对定向井钻井速度影响因素进行分析，提出了相应的改进措施，起到了定向井钻井技术优快的效果，希望能得到推广使用。

［1］程丙方.“五段制”定向井优快钻井技术［J］.内江科技. 2013（10）.

［2］郑丹.浅析定向井钻井工艺技术［J］.中国石油和化工标准与质量.2013（10）.

［3］陆华，许钦锐，刘永胜.江苏油田G6区块定向井优快钻井技术［J］.西部探矿工程.2005（07）.