定向井施工中速度影响因素及提升策略

李轶鹏

（大庆钻探工程公司钻井二公司，黑龙江大庆163413）

定向井钻井施工技术随着我国油田的不断发展得到了广泛的应用，定向井钻井施工技术水平不断提升，应用体系也不断的完善。钻井施工过程中很容易受到地面以及地下土质的影响，存在一定的问题，定向钻井技术的速度与直井钻井技术的速度相比比较落后。随着我国油田进入了开采的中后期，定向井钻井技术的应用越来越广泛，因此想要提高钻井施工效率、为石油企业创造更多的经济效益，就要不断地提升定向井钻井施工速度。定向井钻井施工过程中，井眼轨迹控制受到地下地质状况以及矿井本身的影响程度较小，但是却在一定程度上影响钻井工艺以及钻井的效率，一旦定向钻井速度受到影响，就会影响整个钻井施工效率和周期，所以我们要对影响定向井钻井速度的因素进行分析，制定科学合理的提升措施。

1 定向钻井速度的影响因素分析

定向钻井施工技术与直井钻井施工技术相比较，流程更加复杂，施工的要求也更加严格，定向钻井施工需要测量多个点位，也是定向钻井施工中遇到的不可避免的问题之一，定向钻井施工中我们对井斜与方位的测量标准和要求比较严格，井斜段与直井段都有着严格的钻井轨迹要求，直井钻井施工中必须要保障井斜为零。但是实际的施工过程中，钻井工艺会受到很多因素的影响，可能会在钻进的过程中产生一定的偏差，这就造成了施工难度的加大，也对钻井加压环节产生了一定影响，从而对钻井速度产生影响。

定向井钻井施工中对于井斜与点位的要求都比直井施工更加严格，直井钻井施工中，我们只需要严格地控制各个不同钻井区域的水平位移以及全角的变化，对于方位角的要求没有那么严格，但是在定向井钻井施工过程中，一旦斜井段与方位角调整出现问题，钻井的速度就会下降，定向钻井技术在钻井轨迹控制上更加的复杂，在区域上也有着明显的变化，钻井在沟槽内部施工变得更加困难，可能还会产生卡钻的现象，因此我们需要对钻井轨迹进行科学合理的控制，选择科学合理的钻井技术，保障钻井质量，避免在钻井施工中产生安全事故，同时我们还要注意钻井施工中井体本身的质量，在保障钻井壁稳定的前提下不断地提升钻井效率。

2 定向井钻井轨迹的影响因素

地质的复杂情况会对定向井钻井施工产生一定的影响，主要的影响因素有地层的倾斜角度及倾向方位角、下部钻具组合、钻头偏转角度、地质特殊性变化和钻井的相关参数，以上各种因素都对定向井钻井速度的提高有着重要的影响，地质因素无法改变的情况下，就要对地质开采数据参数进行分析研究，找到地层倾角度在作业过程中的变化，同时还要掌握方位改变以及倾斜度。我们要根据现场的实际情况选择合适的钻头，然后对可能影响井眼轨迹的下部钻具组合、钻压、钻进相关数据等进行分析研究。

2.1 钻压的选择

钻头的选择一定要根据岩石的坚硬程度，钻头钻进的速度与目标方向分力作用有着很大影响，一旦在钻进的过程中遇到坚硬的物体，就要加大钻压，加大钻头力度，因此只有根据地层的实际情况，我们调整到合适的钻压，才能保障钻井速度的提升。

2.2 下部钻具组合

钻井施工过程中井眼的轨迹控制主要依靠下部钻具的稳定器，井眼的运行轨迹与稳定器和井眼之间的距离、稳定器个数和类型都有着很大的影响，都会对井眼的运行轨迹产生变化。定向井钻井施工中主要使用滚子与螺旋为主，螺旋稳定器主要使用在土质条件中硬的地区，施工作业过程中，井的直径会不断的扩大，一旦选择的钻头与稳定器配合出现问题，就会造成稳定器与井眼之间存在一定的距离。想要解决以上问题，我们需要根据实际情况使用合适的扶正器，在作业过程中稳定器主要起到的作用为对钻进方位进行稳定，扶正器的作用就是保障稳定器能够充分地发挥出稳定作用，同时我们需要使用应用降斜的方式对扶正器与钻头之间的间隙进行修正，降斜的速度与扶正器和钻头之间的间隙成正比。

2.3 钻井作业的相关参数

定向井钻井施工过程中，井眼运行路线受到钻头的压力和旋转速度的影响，斜力与方向变斜的速度在压力增加时也会变得越来越快，这时方位产生的作用力较小，井斜受到的作用力较大。因此我们在实际作业施工过程中，通过调整压力的方式对斜度增加或者降低进行控制。钻柱的横向力会随着转速的变大而增大，通常情况下，钻进速度的平均转速为70r/min。

3 定向井钻井速度提升的策略

3.1 严格对井壁的稳定性进行控制

井壁的状态是影响定向井钻井施工的重要因素，一旦井壁出现不稳定，就会给钻井施工带来很大的安全隐患。因此在钻井施工前的设计阶段，就要对井身结构进行科学合理的设计，分析井壁作业的相关数据，选择合适的钻井液体，后期起钻施工时，控制好起钻速度调整好地层压力，避免起钻灌浆井筒压力过大，严格的按照要求不能超过地质层压力，对井眼使用大排量循环冲洗，保障其干净清洁。如果设计深度小于50%，就要将防塌试剂加入其中，平均数量为1.5%，想要加强井壁的稳定性，可以对应力及阻力适当降低，失水率尽量保障在3mL之内。

3.2 对定向井的钻井技术进行适当的优化

随着我国科技的不断发展进步，油田的勘探和开发中不断地引进新技术、新设备，实现我国油田开采的更加高效化、合理化。在这样大环境的发展趋势下，我们想对定向井钻井施工速度进一步提升，就要使用更加合理的设备与先进的技术。

首先，直井段的施工过程中，钟摆结构一定要设计合理，否则就会造成定向偏差。所以水平方向的校正是在传统施工过程中经常使用的技术之一，然后再进行整体的钻进，钻井轨迹的规范和设定与钟摆结构的是否合理有着直接的关系，一旦轨迹出现倾斜，钟摆就会第一时间将问题显示出来，施工人员可以在第一时间对出现的问题进行解决和调整，保障后续钻井工作的顺利开展，避免在钻井施工过程中出现偏斜的现象。因此钟摆结构的设计在定向井钻井施工中十分的重要，直接影响直井段钻井施工效率。最后，对钻井施工工艺进行优化，引进先进的设备与技术，实现定向井钻井施工的高效率、高质量，同时我们还要实地考察钻井施工过程中具体情况，对定向井钻井施工的速度使用地质导向技术与井眼轨迹预测技术，保障定向井作业的高质量完成，同时在钻井施工过程中应用更加先进的技术，使用更加先进的设备，实现钻井施工流程的标准化、合理化。

4 结束语

经过以上的研究分析发现，我们找到定向井钻井速度影响因素，根据实际情况制定定向井钻井速度提升措施，充分考虑钻压、下部钻具组合、钻井作业相关参数等。想要提升定向井钻井速度，就要对井壁的稳定性进行严格的控制，适当地优化和创新定向井作业技术，实现定向井施工作业速度的进一步提升，促进石油企业经济效益的可持续发展。