定向钻井技术进展研究

孔旋 李官福 李晓彦 罗泽民

摘要：在本文中，笔者将会针对定向钻井技术进展及其未来发展趋势进行初步分析与探讨，希望借此可对相关从业人员起到一定借鉴价值。

关键词：定向钻井技术，钻井勘探，钻井速度

引言：随着我国工业工程领域的快速发展，定向钻井技术也同步迈入全新阶段，钻井的钻进速度不断提升，井筒内壁更为光滑，钻井工作质量得到棉线改善，勘探作业成本更是得到有效控制，这对于我国油气资源开发过程而言极为有利。定向钻井技术在于实际工程作业场景融合过程中，为提高钻井技术对勘探作业质量的影响力，相关单位与企业需不断提高实际工具性能，强化技术可靠性，进而不断提高钻井作业流程质量与效率。

1、定向钻井技术新发展

1.1、井下数据测量与传输

井下数据测量与传输是当前定向钻井技术的重要发展方向之一，这种技术通常与多层边界随钻探测技术共同使用，以电磁测量技术为核心要点，实现钻井作业过程地质导向目标，并可有效判断出钻井内部底层与流体的边界位置。井下数据测量与传输技术支持下，工程人员可快速完成地层倾角的判断，让钻井保持最佳的钻进角度。井下数据测量与傳输亦可应用于近钻头随钻测井技术场景，该模式下，钻探过程的地面导向能力得到全面提升，而工作人员亦可利用马达与短节等工程器械，进一步控制钻井作业成本，延长其总体使用寿命。

1.2、井眼轨迹控制技术

井眼轨迹控制技术是一种较为新颖的定向钻井模式，勘探钻井团队在该技术的支持下，可完成旋转导向系统的快速构建。随着技术的发展与应用，井眼轨迹控制技术的实际工作效率得到明显提高，尤其是在钻轨迹复杂的开采区域，对于我国油气资源开采工作起到良好的推动作用。此外，井眼轨迹控制技术也常被应用与钻井液马达工作中，此时，工程团队需做好定向钻速的有效控制，而这种应用模式有着更低的应用成本，并可根据钻井内部岩石压力及强度的变化，调节实际的钻进速度。

1.3、定向钻井配套技术

水力振荡器是定向钻井配套技术的核心内容，其技术的主要发展点在于对轴向振动的有效利用，而工程团队通过调整钻具与井壁之间的摩擦力，可以让钻具与动力马达之间形成更为良好的配合，避免钻探过程出现钻压急剧上升的异常现象。在此环境下，钻具以及钻头的磨损得到全面控制，定向井的钻探深度得到进一步增长，钻探作业风险进一步降低，并可在较短时间内完成具体的钻探目标。

1.4、定向钻井新模式

依照当前油气资源钻井作业场景，定向钻井新模式主要呈现两种模式，分别为：井工厂作业技术、远程决策控制技术。其中，井工厂作业技术利用工厂化模式理念，其目的在于提高钻探作业效率，工作人员利用移动式钻井在从式井场的多口井实施连续作业。远程决策控制技术主要利用现代化网络通信模式，可以实现钻具工作参数及相关数据的远程传输与控制，并依照具体的钻探场景，优化钻进速度与导向，降低钻探作业风险。

2、定向钻井技术的未来发展趋势

2.1、工程与地质数据的随钻测量与实时获取

随着我国钻井系统机械制造水平的不断改善，钻井工作水平的提升已经逐步转向对数据的精准把控层面，工程团队需要实施获取钻井内部各项数据，尤其是在钻井密度较高、井下延伸位移较大的区域条件下，工作人员更需要严格控制各项地质数据与钻探工作参数。高密度钻井作业区域，工作人员需保障不同井眼之间的距离处理合理范围，并强化钻井底层相关数据信息的获取效率，因此，工程团队可从数据获取及传输层面入手，采用更为可靠的传感器以及数据传输线路。针对那些容易出现渗漏的钻探区域，作业人员需要比对钻井内部压力与钻探风险，优化套管下放位置，减少钻探作业事故发生几率，提高整体工作效率，并需精准掌控井下信息，为施工作业人员提供更为安全的勘探环境。

2.2、井下工具及钻井配套系统一体化设计

随着科学技术的快速发展，定向钻井技术所形成的旋转导向系统以及定性钻头，需要针对不同的工程场景与应用环境，调节系统细节设计与应用方式，合理优化钻井作业技术手段。针对复杂钻井、大倾斜角度钻井以及水平钻井等高难度钻探作业场景，工程人员需对导向工具进行合理选择，以保障钻井工作安全性为基础，以提升钻井工作效率为目标，对井下工具及钻井配套系统实施一体化设计，提高其施工能力，提高不同子系统之间的工作协调性，不断削减钻井作业井下事故发生的可能，提高钻井勘探企业的经济效益并保障实际作业过程效率。

2.3、注重对井眼质量的控制并实施掌控具体工具性能

随着定向钻井技术所对应的工程场景愈发复杂化，定向钻井工作量大幅度提升，如何提高井眼质量与钻井作业工作效率，已经成为困扰钻探领域发展的重要因素。因此，工程团队在应用定向钻井技术过程中，需注重技术自身与具体钻探场景的契合度，注重对技术细节的调整，钻井配套设备使用前，需进行全面细致的检查与鉴定，确保工具的可靠性，并严格按照实际设计规范实施钻井作业，保障井眼质量。当工程团队实现对井眼质量的控制，并可有效掌控钻探工具质量，其井下复杂事故的发生几率将全面下滑，工具的使用寿命大幅度延长，定向控制效果更为良好，钻探作业成本进一步降低。定向钻井技术发展过程中，导向系统的优化工作是其应用效能提升的关键，行业科研人员可针对性开发可导向的尾管钻井技术，彻底改变传统钻井作业模式。

2.4、人工干预转向自动化与智能化

自动化与智能化为定向钻井技术的发展提供全新思路，而在人工干预模式下的导向系统中，自动化需依照马达与钻井液脉冲所上传的数据进行决策，并全面推进智能钻杆或电磁波等数据传输手段，提高决策工作效能。此外，在自动导向能力发展层面，工作人员也要注重对程序嵌入的有效控制，完善钻井控制与工作系统，依靠自动化与智能化程序，实现数据自动上传与分发，在不需要人工监督的情况下，让钻井工作得到更为精准的导向。对于当前定向钻井技术而言，人工干预依旧必不可少，地质导向与井场作业依旧需要大量技术人员对其进行监督管理，而在未来的发展中，随着智能化与自动化程序的迅速完善与成熟，钻机自行工作的场景将愈发普遍。

结束语：综上所述，随着科学技术的快速进步与完善，定向钻井技术发展速度越来越快，钻井作业工作质量得到有效提高，自动化与智能化技术理念的应用，更是让定向钻井技术具备更高的作业准确性与安全性。

参考文献

[1]李旭.定向钻井技术进展研究[J].西部探矿工程，2021，33（03）：28-29+34.

[2]冯志勇.浅析定向钻井技术新进展及应用趋势[J].科技创新与应用，2017（17）：131.

[3]雷宇.论定向钻井技术新进展及趋势[J].石化技术，2016，23（09）：194+208.

[4]李忠寿.定向钻井技术新进展及发展趋势[J].石化技术，2016，23（03）：220.