关于定向井钻井速度的影响因素分析及提升办法

刘骏

摘要：在石油行业内的各种技术之中，钻井技术处于核心地位，其技术发展水平决定了油气资源的开采成本，从而对整个石油行业来说具有很大的影响力。利用钻井技术，我们可以对地下目的深度与目的方向的地层进行精确的钻井工作。工作人员需要根据不同的需要选择不同的钻井机械。

关键词：定向井;钻井速度;影响因素;提升效率

1 定向井钻井技术简介

石油与天然气是国家的经济命脉，每个人在日常生活中都少不了对石油与天然气资源的使用。面对国内日益增长的油气资源需求量，对油气井钻井技术的改善和研发显得十分的重要。在油气井钻井过程中，定向井钻井技术是所利用的最重要的技术之一。通过定向井技术，可以解决诸如对断层油气藏进行钻采时遇到的难题，使油田的采收率与油气产量得到了明显的提升。然而，在进行定向井钻井工作中，常常被一系列的影响钻井速度的因素所影响，导致钻井进度缓慢。本次通过对定向钻井技术的内容、定向井钻井效率影响因素进行分析，并提出使油气定向井钻井高效化的举措。在进行油气勘探与开发工作时，一般使用大型钻机进行钻井。

1.1直井段的轨迹控制技术

在定向井的钻进的过程分为多个阶段。在定向井的直井段中，为了防止井轨迹的倾斜，常常使用井轨迹控制技术。在直井段的钻井工作中，钻具常常受到很多不良因素的影响导致井轨迹发生倾斜，导致斜井的出现。面对可能出现的问题，需要工作人员使用有效的技术手段进行控制。工作人员应该根据所钻地层实际情况，使用合理的钟摆组合与满眼钻具，使直井段钻井过程中即将发生井轨迹偏移时能够及时调整回来，同时对已经发生的井斜进行补救。重要的是在使用钟摆钻具技术的同时要控制钻压力在合理的范围内，以免钻压力过大导致的钟摆力降低，进而使钟摆钻具组合对经轨迹的矫正效果受到不良的影响。同时，通过对满眼钻具的使用，使得扶正器与井壁的贴合得到了保证，同样可以有效的预防井斜现象的发生。

1.2 造斜段的轨迹控制技术

在定向井的钻井进程中，造斜段是非常重要的阶段。所谓造斜段，是将提前规划的造斜点设置为起点，使钻头和垂线形成一定的角度，从而推动定向井的钻进，使得钻头向设定好的方向进行钻进，得到预定的倾斜角度。在造斜段的钻井过程中，工作人员需要根据预定的井轨迹，同时对方为偏差与井斜角等参数进行精确的分析，得出该钻井阶段的造斜率，对造斜段钻井工作进行指导。同时，在上述工作的基础上，需要用增加钻铤的方法，使钻头得以按照预定的轨迹钻进。

1.3 稳斜段的轨迹控制技术

定向井钻井的最后阶段为稳斜段钻井。在稳斜段的钻井施工过程中，工作人员使用无线随钻技术，对钻头工作情况进行监测。同时对钻井参数进行合理的分析，制定出相应的施工方案。例如通过对钻头方位角、井斜角等参数的动态监测，对钻头进行合理调整，使钻头可以按照预定路线钻进。当施工单位不具备无线随钻设备时，需要使用稳斜钻具组合，应用单点测斜仪和多点测斜仪进行定点测斜工作，使得钻头中靶。提高定向井施工质量。

2 影响石油定向井钻井速度的因素

2.1 工程因素

定向井钻井施工时的效率较低往往受到工程因素的影响，比如在施工之前并未对施工环境以及地质情况进行详细的调查，在施工前对施工方案的制定出现了问题以及在施行施工方案的同时出现了不足等等都会降低施工效率。同时，钻井机械的选择、钻井参数的设置和各种不可预知的工程因素都会对定向井钻井速度造成不良的影响。并且在影响钻井速度的同时也会对所使用的钻具造成一定的破坏。

2.2 地质因素

地质因素对定向井钻井速度的影响是同样巨大的。对不同地层与不同的地质构造进行钻井时要利用相应合理的手段以确保定向井钻井工作的顺利进行。这是因为 ，对不同地层倾角、不同岩性的地层进行钻井的时候，钻井速度的差异也十分明显。当定向井的钻头位置、井轨迹与预计的目标出现偏差时，往往需要工作人员花费大量的时间进行调整。这些调整方案的制定与施行必然会使钻井速度降低，严重时甚至使钻井工作停滞不前。

2.3 技术因素

在定向井钻井工作中所采用的不同技术手段与工作人员的技术水平也会使定向井钻的井速度存在较大的差异性。比如在施工中采用的不同分段调整技术，泥浆处理技术以及工作人员的工作经验与技术水平的差异都是影响定向井钻井速度的重要技术因素。在定向井钻井施工之前，相关单位需要对施工人员进行有效的培训。同时对所钻地区地质情况进行有效的调查。在施工的过程中，要对调整技术与泥浆处理技术进行合理的运用，做到预防井轨迹偏移并及时对出现的井轨迹偏移情况进行修正。

3 提升石油定向井钻井速度的策略

3.1 优化结构

钟摆结构设置的合理性对定向井钻井工作的顺利开展是十分重要的。在定向井钻井的直井钻井阶段，需要使用合理的钟摆结构设置去避免钻井偏差的发生，在对钻井方向进行有效的矫正之后才可以高效的钻进。通过对钟摆结构的合理设置，可以做到及时预测可能发生的钻头倾斜，并及时调整，有效避免井斜事故的发生。如此便节约了较多的時间，为定向井钻井工作的高效开展提供了有力的保障。

3.2 确保井壁稳定

定向井钻井速度的降低往往与钻井过程中对经轨迹的不断调整有较大的关系。在定向井钻井的过程中，工作人员应该保证井壁稳定，从而防止井斜事故的出现，避免对经轨迹进行多次调整。为了使井壁得以保持稳定，工作人员常用平衡压力钻井技术，通过对排量的合理设置，防止了剥蚀岩块给钻头带来的影响，使得井壁保持稳定。

3.3 应用导向钻井技术

通过导向钻井技术的应用，定向井钻井工作过程中的钻井速度得到了有力的保障。这种技术具有较高的实用性与安全性。简单的设计结构也使导向钻井技术的使用变得十分的便利。使用导向钻井技术与滑动导向符合技术的结合可以十分便捷的对井眼轨迹进行有效的控制与调整。提高了钻头中靶率，缩短了更换钻具等工作的时间，使定向井钻井工作更加高效的进行，提升了定向井钻井速度。

3.4 定向仪的操作问题

在定向钻井工作中，对定向仪的操作要求工作人员具有丰富的工作经验与较高操作水平。并且在定向仪的使用过程中需要多个工作人员进行操作，同时需要确保工作人员按照相应的工作流程进行规范操作，以免发生人为事故。不仅如此，还要在工程开始之前对定向仪进行严格的监测与保养，通过对设备的精度测量，确保其在施工中的可靠性，防止在钻井过程中出现测量结果的偏差。在施工的过程中，不要在造斜弯曲较大的情况下使用定向仪，较快的钻井速度会使得钻井机械的阻力变大，而较慢的钻井速度则会使工作效率降低。故此，要将钻井速度保持在适当的范围。通过对施工人员的培训，解决对仪器操作中可能出现的问题，才能确保钻井工作的高效进行。

3.5 控制钻井轨迹

定向井钻井工作中对于井轨迹控制的要求非常高，并且贯穿于整个施工过程。对经轨迹的有效控制是后期对油气开采工作顺利开展的基础。目前，工作人员需要经过十分准确的计算得出井轨迹，并且在计算过程中需要根据不同的情况结合相关的公式。工作人员在施工的同时应该将目标点加入到运算之中，使井轨迹平滑。

3.6定向钻井应该按时清理井眼

及时清理井眼对于定向井钻井工作来说十分重要，通常需要贯穿整个定向井的钻井过程。当定向井钻井时出现钻井岩屑不稳定的情况，工作人员需要利用一些列专门的处理液对钻井进行有效地调整，改善钻屑不稳定的情况，使钻井工作顺利进行。进行井眼清理时要结合相应的施工环境，防止钻井事故的出现。同时，需要制定合理的井眼清理方案，对井眼进行定期清理，使用高效的清理方法，节约钻井成本。

另外，对于定向井施工人员与管理人员来说也需要进一步加强职业培训力度，提升工作能力与操作水准。当水平井钻井过程中出现问题时要做到及时处理，使用有效的处理方法。在工作的同时也需要进行学习，对可能出现的问题进行预防。对工作人员的培养亦是石油企业应该注重的关键环节。

4 结束语

本次研究通过对近年来石油定向井钻井技术的内容、影响定向井钻井速度的因素的分析，提出了相应的改善措施。面对影响定向井钻井效率的工程因素，地质因素以及技术因素，石油企业应该在施工之前根据不同定向井钻井项目的特點，做好相关勘测与合理施工方案的制定工作。在定向井钻井工作中对钻井技术进行合理地运用，对施工人员进行有效的监督，同时采取有效的措施来提高定向井钻井速度，避免上述因素对水平井钻井工作带来的影响。

参考文献：

[1]郭睿鹏，钟仕明，周海峰.定向井钻井轨迹影响因素与控制对策[J].云南化工，2018，45（04）：189.