定向井优快钻井技术的研究和发展前景探析

于春阳

摘要：定向井技术是我国石油企业进行石油开采的常用技术，对于该技术的研究注重于优快钻井的方式和创新。本文对其影响速度快慢的方式进行分析，明确了定向井优快钻井技术的改进发展方向，同时提出定向井优快钻井技术的发展前景。

关键词：钻井技术;研究发展;PDC钻头

一、定向井钻井技术的速度研究

定向井在实际工作中的钻井速度始终是石油工作者研究的课题，对于影响钻井速度的因素，对于定向井开采工作具有重要意义。一方面，井身剖面是影响钻井速度部分因素。井斜段长斜增时对于钻具组合要求进行不断更换，那么必然导致钻井时间延后。另一方面，方位漂移的过程也会造成钻井速度的延时和拖慢。在实际工作中无法确定由于漂移过程产生的余量和方向，那么就无法估算出准确的实际操作时间，那么钻井速度必然受到部分影响。最后，选型钻头也具备了影响速度的部分因素。目前国内较为先进的PDC钻头，虽然在使用中较为快速，但定向井在进行钻探作业时体现出并不适用的情况，那么在传统牙轮的应用下其钻头必然对于钻井速度有所影响。除此之外，突发情况和工程事故，也会对钻井速度产生不同程度的影响。在进行定向钻井的作业过程中，粘卡和砂卡等现象的发生是影响钻井速度的客观因素。

二、完善导向钻井技术的发展方向

我国目前在定向井的工程项目中，导向钻井仍为主流技术，对于钻井技术简化性的滑动型导向钻具的组合方式作为普遍工具。在实际施工中这种技术也体现出安全性，以及结构简单易于操作等优势。在调整井眼轨迹的过程中复合导向滑动技术具备了便于操作的优势，而且能够精准高中靶，同时钻具更换时间更短也为由于特点而备受推崇。实际工作中发现，导向钻井过程中应用了导向滑动钻井技术，可以在螺杆钻具比复合旋转钻进高出1.6倍以上的纯钻进时间，从而证明了两种方式中的单弯度数与比值为正比关系。而导向钻井技术的具体应用过程应当以实际操作情况为基准，一般情况下更加适合浅层定向作业，而且体现出更大的发挥空间。而对于中深定向井的实际工程中，由于需要不断更换螺杆钻具，那么必然导致施工速度的下降和作业成本的增加，那么全井段的施工中并并不建议作为主要应用方式。而对于水平井和大位移井施工而言，由于轨迹控制难度更高，因此建议在全井段中运用。

三、PDC钻头改进技术的发展方向

钻井质量、成本、速度都受到钻头的制约和影响，那么在适应岩性需求的基础上选择符合要求的钻头尤为重要。牙轮钻头与PDC钻头是目前普遍应用于具体定向井施工中的钻头，而牙轮钻头在我国早期施工中应用广泛备受关注，而PDC钻头作为新型钻头的应用推进为本文研究方向。

（二）导向钻具与PDC 钻头的复合钻进

机械钻速快、钻具转速低、钻头转速高，是PDC钻头在实际钻井施工中的三大特点。滑动和旋转的组合钻井方式，不仅能够确保井眼轨迹的明确，也在规避方位和井斜产生变化的过程中起到重要作用。而且对于定向井控制难度较大的项目而言，掌握轨迹与位移的运用是必要途径。但是在实际应用过程中也发现了该技术的部分缺陷，对于较大地层硬度的具体施工中并不适合该技术的应用，使用年限不高的螺杆钻具在此类型的施工钻井中容易产生更大的损坏，不仅需要螺杆的及时更换，同时也增加了钻井成本的额外支出，而实际钻井速度也不高。

（二）井身剖面稳定器组合

在实际施工定向井的过程中，当PDC钻头产生方位偏移的情况，必须相应改进其方式组合，那么稳定器对于控制方位漂移具有良好的效果。对于稳定器组合的运用是“稳、定、直”模式的操作，而在定向控制井斜的过程中，必须设计井斜的最大角度。PDC与稳定器进行组合结构作为稳斜钻井的方式，而这一过程中仅需一个钻头或者一趟钻就能够完成施工，不仅能够节约钻井时间，也能够延长PDC钻头使用年限，促進钻井效率的提升。而提升钻具组合的增斜增强能力，也是实际钻井工程的需要。那么在选择PDC钻井技术的参数时，也要规避井斜快速下降的因素，对于这种情况可以采用高压钻与低钻速的方式进行组合，才能够提升钻井施工的速度和效率。地钻压及高钻速是PDC钻头的主要应用方式，而此种方式能够实际提升钻井速度，但由于需要多种方式控制轨迹，包括降斜、增斜和增降方位，那么可以采取定向井试钻的方法完成。一方面对施工地层的岩性做出分析，而以地质岩性硬度的差异化，作为钻井方式的选择。另一方面，有效减轻钻井负荷的情况，需要PDC的钻头在应用过程中及时对稳定器数量进行控制。

四、定向井优快钻井技术的发展前景

在我国市场经济与技术水平不断提升的同时，石油行业与时俱进发展快速。多数油田目前已经进入中后期阶段，含油层厚度较薄，而油藏分布也呈现出不均匀的现象，少数地区的油藏地质条件与基础环境也更加复杂化。对于现阶段的石油钻井施工而言，迎来了更大的大难度以及挑战。作为新型钻井技术的定向井技术，在实践中的应用效果明显突出。与直径钻井进行比较具有较高的操作优势和降低成本的特点，对于钻井技术的发展具有推动作用。因此，在石油开采的过程中必然具有长足发展的有利因此，而部分技术的改进和发展，同样是对于我国在定向井施工中的支持和推进。那么其发展方向也会朝向使用年限提高与工程施工难度加大的方向发展，而在不同技术领域创新与完善的过程中，必然对定向井钻井技术的速度提升有所辅助，那么在实际应用过程中的优势也会更为明显。

参考文献：

[1]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）：105-106

[2]周丽丽.水平井地质导向的难点与技术对策[J].化学工程与装备，2015，（2012）：98-99