分析大斜度定向井钻井优化设计

周新荣

摘要：作为一种新井型，大斜度定向井能够让井位部署过程复杂难题得到有效解决，同时，可让油气资源的单井产量得到显著提升。但是在对大斜度定向井进行钻取与建设时，其中面临的难题同样较多。因此，相关技术人员必须从大斜度定向井井眼轨道设计、大斜度定向井摩阻扭矩两个角度入手，对这两部分的设计方案进行全面优化，保证规划设计具备更强的实用性以及指导性价值，能够对施工人员的工作组织与落实起到较好的监管与控制作用。

关键词：大斜度;定向井;钻井优化设计

引言

伴随社会发展，社会实际运作过程中需要耗费越来越多的油气资源，所以油田部署的定向井水平井数量越来越多。但是部分油气资源开发区域由于受到地面和地质靶点的各项条件限制，越来越多的大斜度定向井井型应运而生，这种新井型虽然实际的建设与应用过程也会出现很多突发状况，但是，其能够让一些复杂的油气资源开发地质条件障碍得到有效处理，保证获得更高质量的资源获取效率与质量。

1大斜度定向井井眼轨道优化设计

1.1造斜点选择

通常情况下，在选取造斜点的景深时，位置不可过深或过浅，最好依据相关标准适宜选取，因为无论是造斜点过深还是过浅，都可能会导致造斜率无法满足规定标准，甚至可能导致机械钻速较低或加大井壁坍塌的风险。技术人员在对造斜点进行选取时，最好将造斜点定位在岩性好、岩层稳定的地层上，保证造斜点可以稳定发挥作用。与此同时，这也能够让井眼更为稳定，并加快速率的实现造斜目标。最为重要的一点是，根据模阻扭距落实的计算模型，可对造斜点合理性进行保证，能够让模阻扭距数值降到最小。

1.2井眼剖面设计

在对定向井进行剖面设计师必须秉承简单操作、易施工等原则，如此能够让施工过程的轨迹控制更加灵活自如。在对井眼剖面进行设计时，应注意对摩阻扭距进行最大限度地降低，同时还要结合地层特征对工具造型能力进行充分考量，并以此为基础对定向井段进行有效缩减，如此，才能够获得更好的携砂与降低摩阻扭矩效果。最后，施工技术人员要对钻井施工和注采工艺的相关要求进行综合考量，并结合后期作业施工的难度保证井眼剖面能够制定得更加科学合理，符合相关标准要求。

1.3选择合适的井眼曲率

在对井眼曲率进行设置时，同样要秉承适宜性原则，不可过大也不可过小。原因是如果井点曲率过小，那么造斜井段就需要设定较长的距离才可满足稳斜角的设计要求。但是需要注意的一点是，过长的造斜井段会导致井点轨迹控制工作量大幅增加，而工作量的大幅增加则会导致钻井速度被拖慢，这不仅会增加工程造价成本，还会影响施工效率。与此同时，过长的造斜井段也会让摩阻扭距数值更大。

当然，井眼曲率也不可数值过大，因为过大的经验曲率可能会导致造斜段的钻具在实际工作过程中，因不堪重负而出现弯曲变形情况，这会导致设备受到严重的损耗。同时，较大的附加刚性接触力同样会导致摩阻扭距数值大幅增加，还需注意的一点是，钻具就算在实际应用过程中没有出现弯曲变形，过度偏磨同样会造成键槽出现卡钻情况。其他协同作业的设备以及技术操作也同样会受到牵连，致使施工效率与质量无法满足标准要求。因此，在对经验轨道进行设计时，必须对各因素进行综合考量，保证选取的景点获取率更加科学适宜，能够在最为节省原则下获得更好的钻井施工效果。

1.4井眼轨迹控制

落实钻井施工操作步骤的过程中，施工技术人员需要依据以钻井经验的相关数据对该地区地层的造斜和方位漂移规律进行归纳总结，保证钻具组合更加科学合理，能够获得更高效的钻进效果。与此同时，这也能够让大斜度定向井的中靶位置得到更为精确的确定，并维护施工过程的高效与安全。但是施工过程中，还要对所在地区的地温梯度进行综合考量，保证选取的抗高温动力钻具和随钻测量仪器更加精确、合理，能够在施工过程中发挥出更强的指导价值，保证井眼轨迹获得动态性的监测和控制。如此才能够实现钻进工作不需要进行较大幅度的调整，尽量通过不需耗费过多成本的小调整、微调整，就可让复合钻进比例得到有效提高。

2大斜度定向井摩阻扭矩優化

2.1配合降摩减扭工具

为保证低斜井段钻进扭矩在实际传递过程中出现的损失能够获得更加精确的控制，工作人员必须对钻杆接头对套管的磨损程度进行关注。同时，尽量在施工技术操作过程中配合适宜的降磨减扭工具，并将这些钻具组合安装在钻杆接头附近或各个接头之间，这能够让套管外部承受的摩擦阻力得到有效降低，进而获得降低磨损的效果。通常情况下，减阻工具最常见的两种方式是液压式和机械式。

2.2使用复合润滑方式

将复合润滑技术与多种润滑处理剂进行复配，如极压润滑剂、石墨和原油等，可保证获得更好的防磨减扭效果。实际操作过程中，技术人员应依据井斜角大小科学选择润滑剂类别。通常情况下，< 45°的井斜角最好使用感性石墨或是极压润滑剂;> 45°的井斜角润滑剂最好是原油，必要的情况下，还可以将不同润滑机理的润滑油采用复核配置的方式调和使用。

2.3净化井眼

在大斜度井钻井施工过程中，会出现大量的岩屑床，为了防止岩屑床对后续的钻进施工进程产生影响，施工技术人员需要在技术动作落实过程中一边转进一边对井眼进行清洁，保证钻井液的动速比，让钻井液拥有更强的悬浮能力和斜岩能力，预防岩屑床出现。与此同时，在钻进的过程中也可以选择钻井液排量加大的方式做好预防措施，同时，开展100m左右的井下作业技术操作过程中，可在起钻前泵入5～6 m 3 的稠浆塞推砂，固控设备尽量常开，保证钻井液的失水造壁性获得显著提升。钻井技术动作落实过程中，要尽量减少对钻铤的使用，因为钻铤自身重量较大，同时拥有较突出的丰度，实际操作过程中会导致钻井与井壁之间的接触力大幅增加，这并不利于在弯曲的井眼内作业。因此，在实际技术操作落实过程中，可以使用加重钻杆代替钻铤，保证摩阻力可以大幅下降。

结语

在实际的油气资源开发过程中应用大斜度定向井技术，不仅能够钻穿更厚的储层段，还可让更大范围的油气面积得到精确探明与控制，保证单井油气的实际产量。但是工程技术人员在使用大斜度定向井落实钻井施工操作之前，应对地质环境地层构造进行全面的数据收集，保证造斜点选择、井眼剖面设计、井眼曲率、井眼轨迹控制更为合理，能够获得令人满意的经济效益。

参考文献

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