井眼轨迹连续控制钻井技术研究与应用

刘皓 于泽海

摘要：随着现阶段我国对石油开采和勘查力度的不断增加，在石油的勘察过程中，施工人员通常会利用钻井技术对地下油田进行勘察。但是在油田勘查和开采的过程中，可能会由于地面的遮挡物从而影响油田钻井的正常开采，甚至还会出现钻井事故。因此对于复杂的石油勘查开发过程中，施工方一般会采用定向井来对油田储存裸露面积进行扩大，从而进一步的提高石油的开采效率和钻井成本。本文中便分析了石油开采中井眼轨迹连续钻井技术的研究与应用，首先分析了井眼轨迹连续控制中的轨迹设计，然后对连续控制钻井技术中的井眼轨迹难点进行分析。最后对钻井过程中影响井眼轨迹的控制因素提出了以相应的改善措施。

关键词：石油勘察;井眼轨迹;连续控制;技术研究

引言：在进行石油油田的钻井施工中，施工人员首先需要对钻井的轨迹进行确定，只有确定了钻井的轨迹才可以为后续的钻井工作开展打下坚实的基础。但是在实际油田钻井的施工过程中，施工人员经常会面临石油钻井轨迹不合理的现象出现，而这种现象一旦出现便会给石油的钻井施工带来巨大的影响，从而降低石油开采过程中的生产效率和生产质量。此外又由于我国不同地区在地质条件和地貌条件存在一定的差别，这也给石油开采过程中的钻井施工带来巨大的干扰和挑战。所以现阶段提高石油钻井轨迹的进度和技术，便对石油产业的发展显得尤为重要。

一、井眼轨迹连续控制中的轨迹设计

在石油钻井井眼轨迹控制工艺的技术中，施工方需要在前期来确定石油钻井井眼的轨迹剖面图，然后对石油钻井经营轨迹进行合理的设计，从而保证钻井施工的顺利开展。

（1）钻井井眼轨迹的设计原则

通常在石油开采中钻井井眼轨迹主要根据三个原则进行开展，第一条原则便是石油钻井轨迹的设计过程中根据施工区域的地质条件作为基础，避免钻井轨迹在设计过程中出现过多的弯道。同时石油钻井轨迹还需要避开存在于地面的障碍物和复杂城区域，穿越至石油的多储层区域，从而有效的提高目的层的泄油面积。而形成这些条件必须要根据当地的地质地貌为前提，才可以保证石油钻井经验轨迹的顺利设计。第二条原则便是在石油钻井井眼轨迹的设计中对造斜点的位置进行优化，只有这样才可以保证石油生产中的生产质量。但是在优化的过程中需要对钻井区域的地址进行充分的了解，钻井过程中避开容易塌陷区域和漏失区域。在选择石油钻井经验轨迹的过程中，施工方需要选择岩土软硬适中压力系统恒定的土层作为造斜点。同时还需要确保石油钻井井眼斜角在满足地质条件下，尽量控制在15度至45度之间。这一要求主要是由于如果石油钻井井眼的井斜小于15度，那么便很可能导致钻井的整体方位难以控制，如果石油钻井井眼大于45度，那么便会导致钻井施工过程中的施工难度大幅度的增加，同时还会进一步的增大井下发生复杂事故的概率。因此在设计石油钻井井眼斜度的过程中，需要充分的考虑到地质条件和现场工具的施工性能。从而保证在不影响石油钻井钻进速度的前提，尽量的选择较小的石油钻井井眼轨迹造斜率。第三条原则便是在石油钻井井眼轨迹的设计过程中充分的考虑到采油工程的需求，由于当前石油开采规模的进一步扩大，各种类型的抽油泵在石油开采中不断地应用和推广。因此施工方需要选择较低的石油钻井井眼斜率，这样才可以尽可能减少在石油开采过程中油管和抽油杆出现的摩擦现象，从而大幅度的提升抽油泵的生存周期。

（2）钻井井眼轨迹的设计类型

在石油钻井井眼轨迹的发展过程中，施工方为了满足多种地质开展石油的需求，因此在石油开采过程中形成了多样化的石油钻井井眼轨道类型。但是在实际的应用过程中，主要有以下三种。第一种为直线型的石油钻井井段，这种类型的钻井井眼轨迹在施工的过程中较为简单，一般应用于石油开采中目的则明确的情况下。由于这种类型的造斜井施工段相对较短，因此施工难度大幅度的降低。所以在石油开采区域地质没有特殊要求的前提下，施工方可以该种石油钻井井眼轨迹为首要标准。第二种为直井段+增斜段+稳斜段+降斜段的四段制剖面轨迹类型，这种钻井井眼轨迹类型一般不常在石油开采中应用。主要是由于该种井眼轨迹在施工的过程中可能会形成岩屑床，从而增大石油钻井在下钻过程中的摩擦阻力，甚至还会导致石油钻井在施工过程中出现卡钻的事故。第三种为直井段+增斜段+稳斜段+降斜段+直井段的5段制的石油钻井轨迹剖面轨道，在石油开采中应用这种石油钻井轨道主要是在地质条件不稳定的因素下所使用。该石油钻井轨道类型虽然施工较为复杂，但是有利于后期的石油开采作业。主要由于石油开采中目的层处于垂直井段部分，因此在石油开采过程中便有利于一些开采工具下放到钻井中。

二、钻井过程中影响井眼轨迹控制的因素和完善措施

在石油钻井过程中影响井眼轨迹控制的因素对于开钻水平上来讲，在石油钻井井眼的开钻过程中从造斜点一直到石油开采的目的层所设计的垂直深度增量和水平位移量是成正比例的。但是在实际的石油钻井轨迹开钻过程中，如果轨迹点的位置和矢量方向偏离原先设计的轨道，那么就会在一定的程度上影响石油钻井轨迹到达目的层的精度。并且在石油的开采过程中，石油钻井的轨迹设计和施工方所采用的钻具具有紧密的关系。因此在设计钻井轨迹的过程需要考虑到钻具的组合是否会对设计轨道曲线的符合程度造成一定的影响，同时施工方还需要考虑到石油钻井在下钻的过程中是否会由于地下的条件对整个下钻过程造成影响。

在具体的石油钻井下钻过程中，对井眼轨迹造成影响的因素主要是实钻轨迹点的位置和点的井斜角大小是否具有偏离。如果实钻轨迹点的位置超前，那么便会缩短这两点之间的平均位移。从而会导致石油钻井的倾斜角偏大，是石油钻井稳斜钻到目的層之间的位移接近甚至会超过目标窗口的平面位置。如果石油钻井轨迹点的位置适中，石油钻井内部井斜角大小也适中，那么实钻轨迹与设计轨道便会处在最适宜的位置。但是一旦出现井斜角的大小出现偏差。那么就可能会导致稳斜段减少，从而造成延迟入靶的现象。

三、结束语

在石油开采中向储存层进行钻井是当前国内外获取石油和天然气最重要的方式之一，因此对石油钻井井眼轨迹的控制工艺技术进行研究。便可以更好地促进当前我国石油开采行业的发展。

参考文献

[1]曾德伟，丁芳，赵金丰，et al.井眼轨迹连续控制钻井技术研究与应用[J].中国石油和化工标准与质量，2012（13）：90.

[2]周勇.水平井钻井井眼轨迹控制技术研究与分析[J].中国化工贸易，2012（7）：147-147.