定向井钻井技术常见问题与对策分析

石磊 秦天宝 李文涛 刘海龙 邱小华

中海石油（中国）有限公司天津分公司 天津市 300452

摘要：作为国家发展的重要资源，石油与人们的衣、食、住、行有着密切联系，随着我国城市化建设的加快，石油的需求量不断增加。定向钻井技术是石油开采的关键核心，其在一定程度上影响着石油的开采效率和开采质量。因此，对于定向钻井技术的提高与优化十分必要。本文结合现阶段我国定向钻井技术存在的问题，针对相关问题提出对应的解决策略。
关键词：油田开采；定向井钻井技术；常见问题
前言：石油属于矿产资源中的能源矿产，其储藏点处于地下，因此，想要实现石油开采便需要借助钻井技术。定向钻井技术在石油开采过程中具有不可或缺的作用，但由于我国石油开采起步较晚，在钻井技术方面还不够成熟，常常会在勘探过程中受各种因素的影响，从而降低油田开采质量。因此，应该针对各种影响因素进行研究，从而制定有效的解决策略。

1、定向井钻井技术

1.1导向钻井技术
　　我国定向钻井技术以导向钻井技术为主，该技术通过简捷的滑动导向钻井工具，在实际应用过程中具有安全及结构简单特点，滑动导向负荷技术在应用过程中，井眼轨迹调整简单、钻具更换更加快捷，实际使用中，滑动导向技术及旋转复合钻等在转速对比中，旋转复合转优势明显。

1.2PDC钻头技术
　　PDC钻头与导向钻具有复合钻进特点，实际工作中，该技术转速具有可控性，钻具转速稳定性较差，钻头保持高速运转，滑动钻井及旋转结合效果理想，能找到井眼位置，在难度较大的井中应用效果良好，实际应用过程中具有一定的不足之处，因此钻头还存在一定问题，比如定向性不足，还需进行深入改造，从而提升工作的稳定性。

2、定向井钻井技术存在的问题

2.1定向仪存在的问题分析
　　数据测量的准确性对于钻井过程与油田开采具有十分重要的影响，定向精度与仪器故障都会影响测量数据的准确性。例如，一些螺丝老化脱落的定向仪器会直接造成测量结果出现错误，不能够起到有效的施工指导作用。不仅如此，数据测量的准确性还受仪器螺杆弯曲程度、地层倾角大小等因素的影响。测量是钻井前期一项十分重要的准备工作，若测量结果与实际结果偏差较大，不仅会影响到整体钻井的质量，还会造成人力、财力以及时间的浪费，无法实现钻井目的。

2.2存在的定向井技术问题
　　就定向井技术来说，在我国的应用中已经有很多年的历史，现阶段，这一技术的应用不断完善，随着国家经济的不断发展，我国在技术方面的要求逐渐提高。在定向井技术逐渐普及的基础上，我国油气田得到了一定的发展。定向井的技术有非常好的环境适应性，操作比较简单，并且性能非常優良，可以在比较恶劣的环境下和人口众多的地方施工，因此，定向井的技术得到了很大范围的应用。

2.3存在井眼清洁不足的问题
　　开采石油的时候，因为施工中的岩屑携带量非常大，导致岩屑床出现，一般而言，是在井斜角45°-60°的范围中，岩屑会被脱落，此时，顺井壁会导致岩屑堆积问题出现，当堆积量比较大的话，就会对井眼造成堵塞，当不能有效地清理时，就会使得定向井的钻井技术无法发挥优势。所以，井眼清洁的程度已经成为定向井的钻井技术指标。

2.4定向井轨迹存在的不足之处
　　钻井眼能不能根据提前所设计的轨道得到运行，向目标区域奋进是对钻井技术进行衡量的技术因素之一，将其称之为是定向井的轨迹控制。具体的施工过程中总是会发生定向井轨迹偏离的问题，当轨迹严重偏离的话，就会导致钻井眼抵达的区域和靶区之间出现明显的差距，必须再次钻井，所需要的施工成本非常大。
3、处理定向井技术问题的对策

3.1加强井眼的清理
　　在钻井中有效地处理井眼，当钻屑不稳定的话，就要运用针对性的对策进行处理，并对钻井进行调整，避免返砂问题的出现，促进钻井技术效率的提高。井眼清洁需要和工程的开采结合，防止发生安全问题，在开采石油的过程中要注重稳定性。开展井眼清洁的工作时必须制定针对性地计划，进行有规律地清理，在第一时间发现问题并清理。除此之外，定向钻井技术的工作人员需要提高自身的专业素质以及能力训练，主动地投入钻井工作当中，监督钻井的过程，当有异常现象发生时，就必须采取措施进行处理。定向钻井的技术含量非常高，工作人员需要具备学习精神，促进自身专业能力的提升，可以寻找到存在的问题，处理问题。工作人员需要加强重视，企业必须加大培训力度，切不可只进行岗前培训，促进在职人员技术力量的提高。进行岗前培训其实就是在包装新的工作人员，可以让工作人员具有基础性的仪器操作知识。培训在职人员其实就是将先进技术与经验传授给工作人员，可以和实际工作之间相互结合，可以处理新的问题。

3.2加强仪器操作的规范性
　　在定向仪器的运用中，需要正确地使用设备，充分地发挥设备的功能。想要确保设备使用的正确性，就要培训好技术人员，让操作人员可以充分地掌握使用的方式，并对不当的操作行为进行规范，降低人为因素所导致的设备故障的几率和设备及其不坐键的现象，促进钻井效率不断提高。在现场施工的情况下，首先必须对仪器的坐键正常性和稳定性进行保障，同时，准确地测量角差。如果仪器坐键出现异常或者是角差错误的话，就会使得定向施工失败；二是，对泥浆性能进行有效地控制，确保泥浆性能和定向施工所需相满足。科学地运用固控设备，还要在钻具水眼中对泥浆滤网进行安装，有助于粗固相含量降低，并对泥浆黏度进行该控制，确保携砂效果；三是，加强钻进速度的控制，按照规定开展工作，确保井壁的圆滑性，减小摩阻，有助于之后工作的开展。

3.3防止井斜问题的出现
　　定向钻井的技术当中气体钻井总是会发生井斜问题，主要影响因素是指地质因素，例如地层倾斜的角度，想要防止钻井中的井斜问题，就要对异能指数进行控制，此外，还要运用针对性地措施对地层造斜力进行改善，并对造斜力的大小进行控制，减小井斜问题的出现。应用气体钻井的技术时，因为气体运转的速度非常快，总是会腐蚀井壁造成冲蚀问题，由于不能有效地保护井壁，深受岩屑颗粒的冲蚀影响，最终导致井身的直径过大。

3.4对定向井的轨迹进行确定
　　确定定向井的轨迹时，最好的方法就是从数学建模角度上重视函数的极值问题，利用泛函数极值的变分问题，建立一个有效地数学模型，利用条件极值的米模式，对定向井最优的轨迹进行确定。进而保障定向井的轨迹准确性，给予施工一定的理论支持，推动轨迹的正常运行，提高钻井技术运用的效率。
结语：综上所述，定向井技术具有一定的综合性，有助于石油开采总量和开采效率的提升。因此，必须加大力度研究定向井技术，制定针对性地解决策略，并且形成一个系统化的理论体系，处理好当中存在的问题，只有这样，才可以进一步完善定向井的技术，促进定向井的钻井效率不断提高，为油田开采企业的发展做好基础保障。
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