浅论定向井轨迹控制关键技术

王朋瑞

摘 要：定向井挖掘科技运用到石油井田的开采实在上世纪中后叶，在定向井钻挖阶段，井研眼的管控科技的优劣能够直接影响到动工。本文简介了定向井井眼的截面优化规划科技，对井眼轨迹工程的直井部分、造斜部分、稳斜井部分的管控科技实施了阐释。唯有全方位把握这部分施工技术，方能在项目定向金工程中确保质量，加快工程进度。

关键词：定向井；轨迹管控；科技；探讨

从上世纪后叶定向井被逐步应用于石油勘探行业，上世纪50年代在玉门油田使用了C2-1井，其是我国首个定向井。定向井的运用包含由于地表建筑的拦挡而没有办法开采的石油资源、地下地质情况繁杂、有断层遮掩的石油资源、处置过程过于繁杂的侧钻等层面。定向井，特别是从式平台定向井能够最大层度增大石油资源的露出面积，提升油气采集率，节省现场土地，减少钻井的成本，业已演变成石油勘测科技中无可替代的现金科技。定向井井眼轨迹管控科技是定向井作业的主要科技，其能够保证工程按质按量按时完成，是确保项目质量的科技。[1]

一、井眼铁轨规划设计科技

在每个定向井动工以前，地质机构会依照邻井勘探的状况，资源考评状况、地震爆发状况等有关讯息，明确定向井的井口与井底方位，并完成对应的地质计划，为项目规划提供参考。而笔者的项目设计要依照地质计划，在多道轨迹截面内选择合适的井眼轨迹，明确最合理的井眼轨迹走势，在达成地质条件需求的前提下，加快项目进度。当前，国际国内定向井井眼轨迹截面通常被划分成直-增-稳三截面图等三类截面规划模式，这几类井眼轨迹截面创设利弊共存，在挑选阶段，应依照地质需求、井眼状况、设施状况等进行权衡。例如，在某个石油项目的外围动工阶段，通过长期的摸索与若干年的经验积累，挑选出直-增-稳三段模式的井眼截面，这类井眼轨迹截面有着截面模式简易、造斜井部分微小、軌迹管控可行度高等特征。[2]

二、定向井轨迹管控重要科技解析

（一）井眼轨迹管控科技

1.直井段防斜打直

直井段防斜打直是定向井井眼轨迹管控的基础井段，直井段发生井斜的主因是由于地形的作用、项目动工的影响与井眼扩充的作用。地质元素是变化性最大的元素，所以，要完成防斜打直工程必须从项目元素与井眼扩充元素层面下功夫。其一，在钻井工具的组合层面，应挑选下端钻井工具，在工地动工阶段，应挑选满眼钻具与钟摆钻具完成防斜打直工作。满眼钻井工具尽可以防斜，而无法纠斜，在满眼钻井工具运用中应凸显“满”的特征，也就是说应让扶正装备与井管件的缝隙尽量微小，以确保满的态势，预防井斜出现。钟摆钻进工具的理论是当时钟摆动到既定视角时，会形成一类作用力，该作用力会伴随钟摆幅的增大而增大。在钟摆钻井工具应用阶段，其对钻井压力极为敏感。当钻井压力过大时，钟摆钻井工具的摆幅降低，而增斜力增强，如此就无法完成防斜与纠斜的工作；而如果钻井压力过小时，钟摆钻井工具无法将压力全部消散。这对影像机器的钻洞速率变缓。所以，在实施防斜打直时，应根据具体状况优选相异的钻井工具组合。[3]

（二）造斜部分轨迹管控科技

造斜流程是指从造斜位置，钻头离开井口铅垂线增斜钻动的流程。该阶段的注意事项是怎样使钻头偏离预定的井口铅垂线，在造斜阶段运转更为流畅，动工阶段应对直井段的井斜、位置信息实施解读。依照直井段井斜、部位的误差以靶点为核心矫正钻机轨道的轨迹，并换算出定向各部位的造斜率数值，来指导定向造斜工程。造斜初级阶段，应持续定向几类单根，并解读造斜用具与造斜钻井工具在动工区域的具体造斜率，之后透过调节滑动钻井与整合钻井的比率，让具体钻进的经验轨迹尽可能与预设轨迹吻合，这在造斜工程中一以贯之。[4]

（三）稳斜部位轨迹管控科技

在造斜完毕后，对直-增-稳三段式构造的井眼轨迹截面来讲，随后的工作即为稳斜部门的动工。稳斜井段的动工应挑选无线随钻测试设备实施追踪管控，并完成动态的更新，只要出现具体井角度、方向角偏差应立刻实施矫正，确保中靶。然而，在缺少无线随钻测斜设备阶段，就必须使用稳斜钻井工具，[5]使用单、多点的测斜设备的定点检测，让具体钻机轨迹的误差被控制在能够接受的范畴内，既需要确保中靶，还应提升设备钻井速率。假如实际井眼轨迹与规划井眼轨迹截面之间误差偏大，则有一定几率导致脱离靶心，让钻进品质大打折扣；[6]此外，假如执着于要让钻井井眼轨迹与预设井眼轨迹高度吻合，则必然会导致测斜循环往复地产生，频率较高的起下钻应置换钻井工具，会让机器钻井的速率下降，让勘探项目无法按时按量按质完成，并且对钻井工具的使用寿命也是一种消耗。

结束语：

综上，在定向井井眼轨迹截面设计阶段，应以完成地质目标为核心，尽可能挑选简易、造斜井段小的截面种类，确保定向井的顺畅动工。另外，在管控定向井井眼轨迹的阶段，直井段防斜打直是核心技术，应完成定向造斜的工作追踪管控靶点也要进行。定向井项目是一类繁杂的多科目相互渗透的项目，在定向井动工阶段，每一位定向工作者应具体情况具体分析，优化钻井工具组合，完成动态监督与控制，直到入靶。[7]

参考文献：

[1] 黄世军，康博韬，程林松等.海上普通稠油油藏多层合采层间干扰定量表征与定向井产能预测[J].石油勘探与开发，2015，42（4）：488-495.

[2] 梁奇敏，刘新云，石李保等.导眼与扩眼组合钻进模式在定向井轨迹控制中的应用[J].石油钻采工艺，2015，（4）：9-11.

[3] 张昌美，余刚，李国亮等.基于能量法的定向井中造斜段下凹管柱屈曲临界载荷分析[J].西安石油大学学报（自然科学版），2014，29（4）：101-105.

[4] 刘鹏刚，蒲万芬，谭鑫等.定向井悬点载荷计算与抽油机选型优化研究与应用[J].钻采工艺，2016，39（1）：99-100，106.

[5] 毛伟汉，周长利.大庆油田断层破碎带大斜度定向井仿油基钻井液技术[J].价值工程，2014，（18）：28-30.

[6] 邱康，雷新超，贾凤龙等.氯化钾聚合醇钻井液在涠西区块定向井应用效果分析[J].海洋石油，2016，36（3）：93-97.

[7] 于鹏玺.盘2-斜192井七段制大斜度长裸眼定向井设计与施工[J].西部探矿工程，2015，（9）：68-70.