保國(guó)沛

摘 要：近年來(lái)，我國(guó)的石油勘探規(guī)模逐漸擴(kuò)大，定向鉆井技術(shù)作為石油勘探的重要技術(shù)之一，已得到了深入的研究和實(shí)踐。但在具體的實(shí)踐過(guò)程中定向鉆井技術(shù)存在一些問(wèn)題，需要石油勘探企業(yè)予以重視，并積極采取有效的對(duì)策對(duì)其進(jìn)行解決。本文從定向鉆井技術(shù)的重要性入手，通過(guò)分析其應(yīng)用過(guò)程中存在的問(wèn)題提出了相應(yīng)的解決對(duì)策，旨在為定向鉆井技術(shù)的高效利用提供一些建議和思路。

關(guān)鍵詞：定向鉆井；技術(shù)；問(wèn)題；對(duì)策

現(xiàn)階段，我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，推動(dòng)了石油開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的逐步深入，這就需要高水平的技術(shù)作為支撐。目前定向鉆井技術(shù)經(jīng)過(guò)不斷的探索和鉆研已相對(duì)成熟，其在石油勘探中的應(yīng)用降低了石油勘探的成本，提高了石油企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，但從實(shí)際的應(yīng)用現(xiàn)狀來(lái)看，還有很多缺陷亟待完善，應(yīng)針對(duì)其不足積極探尋完善對(duì)策。

1 定向鉆井技術(shù)的重要性

當(dāng)前，定向鉆井技術(shù)在國(guó)內(nèi)外的石油勘探開(kāi)采過(guò)程中得到了廣泛的應(yīng)用，其重要性日益凸顯。定向鉆井技術(shù)包括低中斜度定向井技術(shù)、斜度定向井技術(shù)、大斜度定向井技術(shù)三種類型，其具有便捷、靈活及高效等優(yōu)勢(shì)，有效降低了復(fù)雜地區(qū)石油開(kāi)采的難度，極大地拓寬了石油勘探開(kāi)采的作業(yè)范圍。例如，人工島上、海上或沙漠中鉆叢式井等。同時(shí)定向鉆井技術(shù)還可以應(yīng)用在地面條件受限制的地區(qū)，例如河流、人口稠密地區(qū)、森林等區(qū)域（詳見(jiàn)圖1）。定向鉆井技術(shù)的有效利用提升了石油勘探開(kāi)采的效率，降低了地形地勢(shì)及及氣候條件的限制，同時(shí)也減少了石油勘探開(kāi)采的成本投入，具有較好的經(jīng)濟(jì)性，加快定向鉆井技術(shù)的推廣與應(yīng)用能夠進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)石油行業(yè)的發(fā)展。

2 定向鉆井技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中存在的問(wèn)題

2.1 定向儀器問(wèn)題 定向儀是定向鉆井技術(shù)高效利用的重要儀器，其直接關(guān)系著測(cè)量的精準(zhǔn)性。定向儀存在的主要問(wèn)題是發(fā)生故障導(dǎo)致定向儀不入鍵，定向儀不入鍵說(shuō)明定向無(wú)效，導(dǎo)致定向井眼軌跡發(fā)生偏離，無(wú)法準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)預(yù)定目標(biāo)。

2.2定向井問(wèn)題 定向井存在的問(wèn)題主要體現(xiàn)在定向井的軌跡控制、定向旋轉(zhuǎn)鉆井中井斜控以及定向井井眼清潔問(wèn)題等方面。①定向井軌跡控制。軌跡控制技術(shù)是定向鉆井技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)之一，其使實(shí)鉆井眼精確的沿著設(shè)計(jì)軌道鉆達(dá)靶區(qū)的綜合性技術(shù)，應(yīng)將軌跡控制貫穿于定向鉆井作業(yè)的全過(guò)程中。但在實(shí)際的操作過(guò)程中，軌跡控制不準(zhǔn)確，導(dǎo)致實(shí)鉆井眼偏離了設(shè)計(jì)軌道，無(wú)法實(shí)現(xiàn)最優(yōu)軌跡，導(dǎo)致無(wú)效工作，增加了投入成本，并降低了鉆井施工的安全性。②定向井氣體鉆井井斜問(wèn)題。雖然氣體鉆井具有保護(hù)油氣層及提高鉆速等優(yōu)勢(shì)，但是氣體鉆井的井斜問(wèn)題一直阻礙著氣體鉆井的深入發(fā)展。目前國(guó)內(nèi)外沒(méi)有形成系統(tǒng)的理論與技術(shù)來(lái)具體處理氣體鉆井井斜問(wèn)題。③大斜度定向井井眼清潔問(wèn)題。大斜度定向井井眼清潔問(wèn)題主要體現(xiàn)在巖屑對(duì)井眼的堵塞，尤其是在井斜角為45°～60°的井段，完井電測(cè)時(shí)形成的“巖屑床”會(huì)沿井壁下側(cè)下滑并形成堆積，因巖屑密度大于鉆井液密度，巖屑趨向沉積于井眼低邊形成巖屑床，隨著時(shí)間的推移會(huì)增加井眼低邊近90°夾角的環(huán)空巖屑床厚度，厚度較大的巖屑床會(huì)增加鉆具扭矩以及上下運(yùn)動(dòng)阻力，同時(shí)造成鉆壓不能全部傳遞給鉆頭，直接影響了鉆進(jìn)。

3 有效解決定向鉆井技術(shù)應(yīng)用問(wèn)題的對(duì)策

3.1 科學(xué)、規(guī)范使用定向儀 定向儀的使用要嚴(yán)格按照相關(guān)的規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，并加強(qiáng)定向儀使用過(guò)程中的監(jiān)管，防止人為因素導(dǎo)致的定位失誤，才能發(fā)揮定向儀的最大效用。針對(duì)定向儀器不入鍵的問(wèn)題應(yīng)避開(kāi)造斜彎曲地段，上提或下放至“直孔段”或上下提動(dòng)鉆柱使之入鍵。另外，還要合理控制鉆進(jìn)速度，防止細(xì)固相進(jìn)入鉆孔內(nèi)沉積，逐根清除鉆桿雜物并用大于定向儀外徑3-5mm的圓柱物試通鉆桿，將儀器下行阻力盡可能的降低，合理控制定向儀下行速度，做好科學(xué)、規(guī)范地使用定向儀。

3.2 準(zhǔn)確定位軌跡，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)井身軌跡 定向井最優(yōu)井身軌跡本質(zhì)上是數(shù)學(xué)領(lǐng)域內(nèi)泛函極值的變分問(wèn)題，將定向井最優(yōu)井身軌跡目標(biāo)建立泛函并采取設(shè)極值曲線的方法將泛函極值問(wèn)題轉(zhuǎn)化為多元函數(shù)極值問(wèn)題，從而通過(guò)數(shù)值法求解最優(yōu)井身軌跡，實(shí)現(xiàn)對(duì)定向井軌跡的準(zhǔn)確定位，保障定向鉆井技術(shù)的高效利用。

3.3 控制氣體鉆井參數(shù)，有效解決井斜問(wèn)題 地層傾角及各項(xiàng)異性指數(shù)是導(dǎo)致地層造斜力的主要因素，從而引起氣體鉆井井斜問(wèn)題，因此為了有效解決這一問(wèn)題，要有效控制氣體鉆井地層各項(xiàng)異性指數(shù)小于鉆井液，降低鉆井地層造斜力，防止井斜問(wèn)題的出現(xiàn)。此外，氣體鉆井中高速氣體以及巖屑顆粒會(huì)對(duì)沒(méi)有泥餅保護(hù)的井壁造成沖蝕，氣體鉆井的井徑在不斷擴(kuò)大。

3.4 強(qiáng)化井眼清潔 井眼沒(méi)有凈化主要是由于振動(dòng)篩鉆屑返出造成的，要想有效解決井眼清潔問(wèn)題就要避免過(guò)量的鉆屑返出。調(diào)整鉆井液的性能并合理利用鉆井液處理劑，同時(shí)引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)和方法，保持井眼的清潔，提升鉆井的效率和質(zhì)量。

4 結(jié)束語(yǔ)

總體而言，定向鉆井技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中還存在定向儀器不入鍵、定向井軌跡發(fā)生偏離、鉆井井斜以及井眼清潔不全面、不及時(shí)等問(wèn)題，需要加強(qiáng)對(duì)定向儀的規(guī)范化使用，充分結(jié)合相關(guān)原理，科學(xué)準(zhǔn)確定位軌跡，通過(guò)控制鉆井各項(xiàng)參數(shù)解決井斜問(wèn)題，并做好井眼的清理工作，實(shí)現(xiàn)定向鉆井技術(shù)的高效利用。

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