定向井摩阻控制与优化处理

赵林军

中石化经纬有限公司胜利定向井公司

摘要：在钻井工作当中针对定向井和水平井摩阻工作的控制至关重要，它不但关系到了整个钻井工作的开展质量和效率，同时还对钻井工作人员的人身安全形成了较大影响，因此研究定向井摩阻控制与优化处理有重要意义。

关键词：定向井；摩阻控制；优化处置

1. 引言

在油井的开采工作中，定向井因为在某个角度上存在一定大小的倾斜角，所以在专注设备和定向，钻进洞当中经常会存在相互之间的摩擦阻力，这个摩擦阻力也被称之为定向井和水平井之间的摩阻。在实际的开采工作中，相关工作人员对定向井和水平井的整体开采特性展开了分析和研究，从整个开采工作的横向和定向的受力特性上展开了分析和探索，通过三维弯曲和受力分析的方法来进行研究，对石油开采工作当中的相关油井开采计算方法进行了综合分析和探讨。在不同的钻井工作当中所产生的摩擦阻力大小也有着较大的差异，因此需要有效结合实际的钻井工的状况，准确的计算出摩阻的大小及其摩阻产生的具体方向，这一问题直接影响到钻井工作人员的人身安全，同时也关系到了整个油井开采的工作效率。

二、定向井与水平井中的“钻柱力学”

在油井的开采工作中，定向井和水平井当中涵盖了钻柱力学等相关技术要点，为了建立起一套科学合理的石油开采理论，需要对水平井和定向井的相关理论知识来加以明确，并且需要建立起定向井和水平井在开采工作当中的相关密切关系。通过对我国某地区一处油田开采工程项目展开的分析和研究，以理论研究为基础将整个钻井当成一种特殊的圆柱形形态，并且通过截面的分析方法来有效研究定向井的整体受力状态，将定向井和水平井相互之间的受力关系，制作成一个理想化的分析模型，通过特定的力学问题以及公式来计算出不同的摩阻。在开采工作当中接触面所形成的摩擦阻力大小，通过所得到的数据参数来有效研究摩阻的具体方向和具体受力状况。

在定向井和水平井的开采工作中，所关系到的力学问题主要是以定向井和水平井，在开采工作当中的整体受力状况，以及整体的受力特性来进行分析。通过建立起水平井和定向井的方法来完成相应的受力分析，将钻井看成一种理想化的受力模型，通过摩擦阻力的点位移和摩擦转角条件来进行判断，上下裂缝所产生的病人条件以及受力平衡的接触条件相同，通过钻井内部的不同边缘区域的受力条件和接触之后的平衡面接触条件来进行对比和分析，在不同的截面范围内，所受到的内力和阻力大小也各不相同。依照截面的扭矩计算公式，对整个横截面当中所产生的横向力来进行判断，充分表现出整个横向方向上所产生的摩擦阻力大小，最后可以通过摩擦阻力参数来得出，油井在钻取过程当中所产生的钻柱强度，通过钻柱强度大小的核对，来有效保证整个油井开采工作的安全稳定进行。

三、“钻柱强度”对定向井与水平井对摩阻的控制

钻柱强度相对于定向井和水平井的摩擦阻力大小来讲，具有良好的控制性作用和导向性作用，在定向井和水平井的钻井施工当中，钻柱不但受到了外部流体所产生的压力差的影响，同时还直接影响到了整个承接面的应力影响。弯曲力和扭转力的综合作用，对整个受力影响非常明显，可以有效提高整个钻柱内部的受力程度，让整个水平井和定向井的开采工作可以安全稳定进行。通过等效应力和钻柱应力之间的参数对比，来有效确定钻柱的具体强度大小，同时依照钻柱的横截面效应大小来准确计算出，整个油井开采工作面的等效应力大小。通过不同的参数对比和分析，从中可以找寻出最大的等效应力作用，将等效用力和定向水平井的强度进行准确的计算，有效提高整个钻井的工作安全性，定向井和水平井在实际的钻井施工当中，由于轴向方向上所产生的应力影响，经常会出现一定的拉伸或者是弯曲等问题，因此在整个综合作用力方面，直接影响到了整个钻柱的实际强度，钻柱的强度大小还关系到了定向井和水平井的作业周期，同时也对油井开采工作人员的人身安全产生了一定的影响，因此在水平井和定向井的摩擦阻力控制工作中需要从专注的强度方面来加以考虑。

四、对水平井、定向井摩阻和钻压的分析

通过对某油井开展工作进行摩阻大小进行分析和研究，最终的摩阻压力理论进行了有效的控制，并且以此为基础来开展后续的研究工作，通过相关工作人员的研究分析可以得出水平井摩阻降低所产生的扭矩也会对应的缩短，这一问题必须要引起相关钻井工作人员的高度重视，需要钻井工作人员时刻保持清醒的工作状态，以此来有效提高相关工作人员的人身安全。随着我国科技技术的发展速度不断加快，在整个钻井作业过程当中整个机械设备的使用不断朝着机械化和智能化方向上发展，在实际的钻井工作当中，因为水平井工程段的开采时间不断延长，在整个山体的地质条件方面也具有良好的导向性作用，因此在角度变化率上，直接通过相关的开采工作人员所决定水平井眼的全角变化率，受到人为性因素影响非常明显，并且在全角的变化率上人为性作用相对较大，从而使得整个转压过程当中摩擦阻力大小和扭矩的大小不断增大，在很大程度上提高了钻柱失效的风险。在水平井的储存层地质导向工作当中，高曲率井段的存在和钻柱水平之间的接触面有着较大的摩擦阻力，因此在水平方向上也存在更多的地质应力，所以在水平井的开采工作中，必须要准确的计算出其中的摩擦阻力大小，同时在定向分支体系当中，因为存在高曲率井段，造成了定向井内壁之间存在大面积接触，直接造成了水平井的正向压力和摩擦阻力的大小都很难进行计算，同时在计算过程中也会存在较大的误差范围。因此，在高曲率到计算过程中，为了最大限度上保证整个钻井的摩擦阻力大小，需要对整个水平井的景点大小进行准确的计算和分析，同时对其中的某组织的大小分析尤为重要。

总之，在钻井工作当中针对定向井和水平井摩阻工作的控制至关重要，它不但关系到了整个钻井工作的开展质量和效率，同时还对钻井工作人员的人身安全形成了较大影响，因此必须要引起相关油田开采工作单位的高度重视。

参考文献

[1]刘勇.定向井水平井摩阻控制与优化处理的理论研究[J].中国石油和化工标准与质量，2017，37（20）：104-105.

[2]李维均.定向钻井摩阻分析及防托压新技术研究[D].西南石油大学，2017.