秦小虎

摘要：作為世界上人口最多的發(fā)展中國家，我國對(duì)于能源的消耗量是巨大的。尤其在當(dāng)前新的發(fā)展時(shí)期下，各行各業(yè)都呈現(xiàn)出一片蓬勃的發(fā)展態(tài)度，對(duì)于能源的依賴程度始終處于高位。雖然我國已經(jīng)探明的油氣儲(chǔ)量十分豐富，但是由于位置，技術(shù)等多方面因素的限制，大部分的油氣資源尚未得到有效的開發(fā)。而一些正在開發(fā)中的油氣井，由于經(jīng)過數(shù)十年的開發(fā)，均已進(jìn)入中后期階段，采出量減少，開采難度加大，市場供應(yīng)的形勢十分嚴(yán)峻。所以，如何創(chuàng)新開采技術(shù)，提升油氣資源的采收率，一直是油企，以及整個(gè)社會(huì)重點(diǎn)關(guān)注的課題。在油氣資源的開發(fā)中，鉆井作業(yè)是十分關(guān)鍵的一環(huán)，也是決定油氣采收率的重要環(huán)節(jié)。高效，有序的鉆井活動(dòng)實(shí)施是保障采收率的重要前提?；谟蜌馓锏刭|(zhì)特征以及開采需求的差異，鉆井的形式也各不相同，比如有些油田需要采取定向鉆井技術(shù)，有些油田需要進(jìn)行大位移井作業(yè)，除此之外，還有水平井，側(cè)鉆井等多種鉆井形式。鉆井作業(yè)的差異能夠造成采收率的差異，但這些鉆井形式共同的前提是，在鉆井作業(yè)實(shí)施之前，需要對(duì)井眼軌跡進(jìn)行精準(zhǔn)的控制，通過控制井眼軌跡，為鉆井作業(yè)提供有效的指引，從而實(shí)現(xiàn)高效率的鉆井作業(yè)，為油氣的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：鉆井;井眼軌跡;控制技術(shù)

前言：

作為資源需求大國，一直以來，就如何提高能源采收率，以及對(duì)于油氣資源開發(fā)技術(shù)的研究與創(chuàng)新就從未停止過。鉆井作業(yè)是決定油氣開采率有效實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵性技術(shù)，隨著我國油氣開采技術(shù)的進(jìn)步，鉆井作業(yè)形式也越來越多樣化，有效地緩解了能源緊張的局面?；谖覈刭|(zhì)資源的多樣化，在實(shí)施鉆井作業(yè)之前，需要利用有效地井眼軌跡控制技術(shù)來為鉆井作業(yè)的實(shí)施提供方向與指引。這樣一方面可以避免由于軌跡不明而造成的無效作業(yè)，不僅無法有效的提升開采效率，同時(shí)還會(huì)造成成本的增加。因此，結(jié)合不同的油井特征，采取科學(xué)的井眼軌跡控制技術(shù)就顯得尤為重要且必要。本文就井眼軌跡控制技術(shù)應(yīng)用的重要性，以及井眼軌跡控制技術(shù)的具體應(yīng)用進(jìn)行簡單闡述，以供參考。

1井眼軌跡控制技術(shù)應(yīng)用的重要作用

基于鉆井作業(yè)的重要性，以及在具體鉆井過程中的復(fù)雜性以及不確定性，為了切實(shí)提升鉆井效率，提高油氣資源的采收率。唯有通過有效的技術(shù)手段對(duì)井眼軌跡進(jìn)行控制，為有效鉆井創(chuàng)造有利條件。井眼軌跡控制技術(shù)是可以使實(shí)鉆井眼沿著預(yù)先設(shè)計(jì)的軸線鉆達(dá)目標(biāo)靶區(qū)的綜合性技術(shù)。其主要內(nèi)容包括，對(duì)鉆井作業(yè)的鉆具結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)鉆井參數(shù)進(jìn)行研究之后優(yōu)選出最適合的鉆井作業(yè)工藝，同時(shí)對(duì)井眼軌跡進(jìn)行預(yù)測和檢測，以確認(rèn)鉆井作業(yè)實(shí)施的可行性，同時(shí)綜合分析地層對(duì)井眼軌跡的影響規(guī)律，并結(jié)合規(guī)律對(duì)鉆井作業(yè)的實(shí)施進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。井眼軌跡的控制技術(shù)的有效實(shí)施，關(guān)系到后續(xù)測井工作，試油工作，以及在修井與采收等多個(gè)作業(yè)的質(zhì)量實(shí)現(xiàn)。所以，毫不夸張的說，井眼軌跡控制技術(shù)是鉆井作業(yè)實(shí)施中的關(guān)鍵性技術(shù)。尤其在一些定向井的鉆井作業(yè)中，通過利用井眼軌跡控制技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)井眼規(guī)律的有效控制，在鉆井井場的布局完成后便可進(jìn)行下一步的鉆井準(zhǔn)備，一般情況下，作業(yè)油井間的井網(wǎng)的密集程度較高，如果不進(jìn)行科學(xué)井眼軌跡設(shè)計(jì)與控制，那么在多井同時(shí)作業(yè)的情況就有可能會(huì)出現(xiàn)交叉、重疊、碰撞等問題產(chǎn)生，不僅嚴(yán)重影響鉆井安全，同時(shí)還降低了鉆井效率，所以，對(duì)井眼軌道進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)，可以有效地避免鉆井過程中出現(xiàn)碰撞現(xiàn)象而影響鉆井效率和鉆井質(zhì)量。在確保鉆井安全的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)鉆井作業(yè)效率的提升，切實(shí)提升油氣采收率，為企業(yè)良好經(jīng)濟(jì)效益的實(shí)現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。

2井眼軌跡控制技術(shù)的應(yīng)用

2.1優(yōu)選鉆具結(jié)構(gòu)參數(shù)，實(shí)施直井段防斜打直

在井眼軌跡控制技術(shù)實(shí)施的第一步，是需要根據(jù)不同的油井特征，以及井眼的長度與尺寸來合理的選擇鉆具，同時(shí)確認(rèn)鉆具的結(jié)構(gòu)與鉆井所需相適應(yīng)，這樣才能夠?qū)⒕笨刂圃谝蠓秶鷥?nèi)，也是直井段鉆井作業(yè)中的關(guān)鍵點(diǎn)。一是可以有效地防止相鄰井產(chǎn)生碰撞現(xiàn)象，二是便于定向井的造斜施工，這樣才能夠?yàn)榫圮壽E的控制提供有效的依據(jù)，否則井眼軌跡無法在控制范圍內(nèi)的話，后續(xù)的鉆井作業(yè)不僅談不上效率的提升，連最基本的安全問題，也很難得到保障。所以，必須把第一步工作落到實(shí)處。當(dāng)前，在直井段防斜打直中最為適合的鉆具為滿眼鉆具，以及塔式鉆具和鐘擺鉆具。經(jīng)過大量直井防斜打直的實(shí)踐說明，這三款的鉆具比較契合防斜打直的具體要求，以鐘擺鉆具為例，其結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單，而且有良好的糾斜力，但其弱點(diǎn)在于沒有防斜力，所以在直井段實(shí)施防斜打直作業(yè)時(shí)，要確保鉆鋌長度足夠，那么就需要根據(jù)油井的地層特征來優(yōu)選鉆井參數(shù)。就塔式鉆具來說，相對(duì)于鐘擺鉆具其優(yōu)勢更大，而且塔式鉆具可以隨著大尺寸鉆鋌長度的增加，相應(yīng)的防斜能力也就越佳，塔式鉆具尤其適應(yīng)于加大鉆壓快速鉆井，提高鉆井速度。但由于鉆頭與鉆鋌的距離相隔較遠(yuǎn)，無法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的檢測，所以當(dāng)井斜接近3度時(shí)，必須改變鉆井參數(shù)來嚴(yán)格控制井斜，使直井段井斜不超過規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。使用塔式鉆具結(jié)構(gòu)的目的是以控制井斜為主，通過測斜而獲取井眼軌跡參數(shù)，計(jì)算實(shí)際井眼剖面。而相對(duì)于鐘擺鉆具與塔式鉆具的優(yōu)缺點(diǎn)來說，滿眼鉆具是最好的防斜鉆具，不僅可以加大鉆壓實(shí)現(xiàn)快速鉆進(jìn)，十分有利于提高鉆進(jìn)速度，在鉆進(jìn)效率上有較好的保障。

2.2實(shí)施定向造斜作業(yè)

確認(rèn)好鉆具結(jié)構(gòu)參數(shù)之后，但開始著手進(jìn)行造斜作業(yè)。造斜點(diǎn)是根據(jù)目標(biāo)靶區(qū)的垂直井深，井眼水平位移，設(shè)計(jì)的剖面類型，增斜鉆具的增斜率，叢式井井口數(shù)目等綜合來確定。在造斜過程中要注意幾個(gè)因素，一是目標(biāo)點(diǎn)的垂深愈深，造向點(diǎn)相對(duì)較深。二是水平位移愈大，造斜點(diǎn)相對(duì)較淺。三是井眼剖面類型選擇，直、增、穩(wěn)三類剖面類型是滿足我油田鉆井目的的最理想的一種剖面，其最大井斜角在15°～45°的最佳井斜角范圍之內(nèi)。大量的實(shí)踐證明，井斜角小于15度，方位不穩(wěn)定，容易漂移;井斜角大于45°，測井和完井作業(yè)施工難度較大，扭方位困難，轉(zhuǎn)盤扭矩大，并易發(fā)生井壁坍塌等現(xiàn)象。四是增斜鉆具的增斜率。定向井的大多數(shù)井段是靠轉(zhuǎn)盤帶動(dòng)鉆具完成的。增斜鉆具增斜率的大小、增斜井段的長度是確定造斜點(diǎn)位置的參考依據(jù)。增斜鉆具的增斜率愈大，增斜段相對(duì)愈短，造斜點(diǎn)則較深;增斜鉆具的增斜率小，增斜段相對(duì)較長，造斜點(diǎn)則較淺。五是叢式井井口的數(shù)量影響，叢式井中兩口相鄰定向井的造斜點(diǎn)深度要相互錯(cuò)開，錯(cuò)開距離應(yīng)不小于30米，鉆井順序應(yīng)先鉆水平位移大，造斜點(diǎn)淺的井;后鉆水平位移小，造斜點(diǎn)深的井。這樣既有利于定向造斜時(shí)防止磁性測斜儀受鄰井套管的影響，又有利于定向和井眼軌跡控制，同時(shí)，還有利于防止造斜點(diǎn)附近井眼串通或相碰。在定向造斜的具體操作中，定向一次成功率取決與直井段的井斜角，造斜點(diǎn)的偏移距，增斜段地層的自然方位漂移規(guī)律，增斜鉆具的增斜率和增斜段長度，反扭角確定的準(zhǔn)確度等。所以，要結(jié)合這些綜合參數(shù)進(jìn)行合理而準(zhǔn)確的選擇。

2.3對(duì)井眼軌跡進(jìn)行確認(rèn)和調(diào)整

實(shí)施井眼軌跡控制技術(shù)的根本目的在于為后續(xù)的鉆井作業(yè)以及采收工作奠定基礎(chǔ)，所以必須要結(jié)合油井地層特征，以及井眼軌跡控制技術(shù)的實(shí)施要求，對(duì)鉆井結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，對(duì)造斜點(diǎn)進(jìn)行確認(rèn)，對(duì)針對(duì)井眼軌跡控制技術(shù)實(shí)施中可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行預(yù)防之外。還需要對(duì)實(shí)際的井眼軌跡進(jìn)行確認(rèn)與調(diào)整。比如，當(dāng)發(fā)現(xiàn)作業(yè)的井眼井斜出現(xiàn)偏大或是偏小現(xiàn)象時(shí)，可通過調(diào)整鉆井參數(shù)來對(duì)做井眼軌跡進(jìn)行一定程度的微調(diào)。除此之外，還可以通過改換鉆具結(jié)構(gòu)來進(jìn)行井眼軌跡的調(diào)整。比如，當(dāng)井眼的方位出現(xiàn)較大程度的偏差現(xiàn)象時(shí)，可以通過下螺桿鉆具扭方位來進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。當(dāng)然，除了通過鉆具來進(jìn)行井眼軌跡的調(diào)整之外，還可以利用地層的自然方位漂移規(guī)律來進(jìn)行井眼軌跡的調(diào)節(jié)。這在當(dāng)前都已經(jīng)是應(yīng)用較為普遍的井眼軌跡控制技術(shù)了，而且井斜的調(diào)整，現(xiàn)場技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)十分成熟，重要的在于根據(jù)不同的井眼實(shí)際特征，來進(jìn)行針對(duì)性的確認(rèn)與調(diào)整，從而使得整個(gè)井眼軌跡控制更具針對(duì)性，更能為鉆井作業(yè)的有序有效實(shí)施奠定良好的基礎(chǔ)。

結(jié)束語：

綜上所述，隨著新的發(fā)展時(shí)期的到來，社會(huì)各個(gè)行業(yè)都在蓬勃的發(fā)展之中，無論是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，還是社會(huì)生活活動(dòng)的有序開展，都需要大量的油氣資源支持。而隨著我國油氣開發(fā)時(shí)間的增加，油氣田普遍進(jìn)入開發(fā)中后期，開采的難度越來越大，要想在新的形勢下實(shí)現(xiàn)高效開采，確保市場供應(yīng)，就需要針對(duì)當(dāng)前油氣開采過程中所面臨的技術(shù)瓶頸進(jìn)行深入的研究，并不斷的尋求突破。顯而易見，隨著非常規(guī)開發(fā)時(shí)代的來臨，傳統(tǒng)的鉆井技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)油田的戰(zhàn)略性可持續(xù)有效開發(fā)。為了更好的滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)石油用量的要求，必須要在原有基礎(chǔ)上對(duì)鉆井技術(shù)進(jìn)行研究分析，結(jié)合油井的實(shí)際情況，實(shí)施科學(xué)的井眼軌跡控制技術(shù)，通過鉆井導(dǎo)向技術(shù)切實(shí)有效地提高鉆井效率，為油田的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)夯實(shí)基礎(chǔ)。

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