定向井钻井轨迹设计与控制需要注意问题

定向井钻井轨迹设计与控制需要注意问题

邵波

中石化经纬有限公司胜利定向井公司 山东东营 257000

摘 要：在油田开采工作过程中，定向井是其中比较常用的钻井技术方法，可以有效提升油田中后期开采工作阶段的效率和产量，受到了油田开采工作单位的高度关注和重视。本文首先针对定向井钻井轨迹设计工作要点进行分析，并且提出相应的控制工作方法，全面提高油田开采工作的效率和安全性，为后续类似工作开展提供必要的参考和借鉴。

关键词：油田开采；定向钻井；轨迹；控制

当前随着我国社会经济的不断向前发展，社会各项生产活动和人们的日常生活对于石油资源的需求量不断上涨，因此要求油田开采工作效率和质量需要得到全面提升。在定向井钻井工作过程中，钻井轨迹设计与控制工作是其中的一项重点和难点问题，尤其在油田的中后期开采工作当中表现尤为明显。由于油田开采工作深度不断加大，在中后期阶段经常会受到比较复杂的地层环境因素和影响，造成定向钻井轨迹的控制存在困难，很容易产生钻井轨迹偏移等问题，对整个油田开采工作效果造成比较严重的影响。因此，需要针对定向井钻井轨迹进行科学合理的设计，保证油田开采工作的顺利进行。

1定向井钻井轨迹设计工作分析

1.1钻井轨迹选择

在定向井钻井轨迹设计工作过程中，会涉及到不同类型的剖面形式可以进行选择，在设计工作过程中需要选择出摩阻最小的剖面结构，保证定向钻井工作质量和效果。现阶段，在定向井轨迹剖面设计工作方面，主要包含三段制、四段制、五段制等，其中三段制比较常见和成熟的轨迹剖面形式，其中不同类型的钻井轨迹剖面形式在优缺点方面各有不同，其中三段制相对比较简单，在钻井现场的可操作性最好，四段制在使用过程中需要经过多次调整，才可以达到钻井工作目标，同时在钻井过程中的安全性有所不足，使用相对较少。五段制需要更多的钻井条件，同时在类型构成上也比较复杂，但是五段制的钻井轨迹剖面形式，在油田井段井斜设计工作方面优势表现更加明显，可以为后续的油田开采工作提供保障，因此在进行钻井轨迹的选择过程中，需要结合实际油田开采工作条件进行针对性选择^[1]。

1.2钻井关机设计要点

在油田开采工作当中，定向井钻井轨迹设计工作非常关键，需要保证钻井轨迹沿着预先设定的方向上进行，因此对于定向钻井工作来讲，井眼轨迹的设计工作目标非常关键，如何实现在相对比较复杂的井下环境，避开一些复杂和具有危险性的油田，成为是相关设计工作人员考虑的重点问题之一。因此，在定向井轨迹设计工作中，必须要设立其明确的钻井轨迹目标，基于目标和施工环境条件，对现有的技术设备以及相关设计工作方法进行合理选择和使用。其实定向井眼轨迹设计工作当中，需要有效提高钻井工作效率和安全性，在井眼轨迹设计工作当中，需要基于地质条件情况为目标，保证钻井轨迹的设计工作方案更加科学合理，需要最大限度上降低磨损与消耗，避免出现能源损耗和经济损失等问题。在钻井轨迹的设计过程中，需要充分注意在造斜阶段需要有效考虑到油田开采地层的结构稳定性以及造斜难度大小，最大倾斜角和最小倾斜角度范围需要控制在15°~40°之间，防止因为倾斜角度过小造成钻井轨迹控制工作稳定性不足。当倾斜角度较大的情况下工程施工难度较高，同时对设备的损耗量也会进一步上涨，很容易造成井壁堆积大量的岩石碎渣，整个钻井工作的安全性会进一步加大。

2钻井轨迹控制要点

2.1直井段控制

直井段属于定向钻井工作中的基础工作环节，无论是直井段的长度，在钻井工作过程中主要是为了避免井斜角的产生，为后续的增斜段钻井工作打下良好的基础。直井段井斜角的产生，主要是因为钻井区域地质条件的差异性，以及生产工作两个方面因素所造成。地质条件因素的影响无法通过人为进行控制，因此只能通过调整直井段的工作方法来进行处理。现阶段，可以有效控制井斜角产生的钻具组合，主要包含满眼钻具组合与钟摆钻具组合两种形式，其中满眼钻具组合主要是保证钻井轨迹保持笔直，因此所使用的扶正器尺寸需要和井眼的尺寸相同。对于钻井进尺量相对较大的井段，不能直接进行使用钟摆钻具组合，在钻井工作当中具有井斜角产生之后形成回力作用，受到回力作用的影响会保证钻头直接回到垂直状态，以此来避免颈斜角的出现，但是中百钻具组合对于钻压反应比较敏感，如果钻井过程中的压力过大则会变成增斜力作用，会出现适得其反的作用和效果^[2]。

2.2增斜段控制

在增斜段控制工作过程中，需要使用到专业的增斜工具，使得钻头偏移井眼原有的行进方向。在具体工作过程中，首先需要对直井段的井斜方位数据进行有效处理，根据指井段井斜方位偏差量，以及把点目标大小重新进行转进工作，并且重新计算出定向各段的造斜率大小，有效指导增斜施工的顺利进行。增斜初期阶段连续定向的单根造斜工具和增斜钻具组合需要在施工区域进行有效控制，并且通过调整滑动钻进方向以及复合钻进工作比例，保证实际钻井轨迹尽可能与预先设定的轨迹相贴合，直到整个造斜工作顺利完成。

2.3稳斜段控制

针对三段轨迹剖面在定向钻井工作过程中，需要充分注意下入斜钻具组合形式，并且在钻进工作过程中每钻进一定的进尺量，需要进行定点测斜工作，然后输入到定向井施工软件当中来进行计算和分析，有效控制好井斜角与方位角大小，充分保证转头在纵向与横向方向上不会直接偏离设计轨迹，有效保证井点的准确钻进避免产生偏移情况^[3]。

3结语：

综上所述，定向井钻井技术在使用过程中，需要对中摆结构钻具实施必要的优化和完善，有效控制钻进过程中对压力的敏感程度，提高钻具使用过程中的稳定性，同时还需要全面优化钻井工艺技术，保证定向钻井工作的高效稳定进行，提高油田开采工作效率。

参考文献：

[1]吴桐.定向井钻井轨迹设计与控制技术研究[J].西部探矿工程,2020,32(05):64+68.

[2]王涛.简述定向井钻井速度的影响因素及提高方法[J].中国石油和化工标准与质量,2019,39(05):22+24.

[3]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.