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定向钻井技术的常见问题与解决方法

发表时间：2020/11/2 来源：《基层建设》2020年第21期作者：左振华

[导读] 摘要：目前，定向钻井技术已经得到更多业内人士的关注和认可，尤其是在石油勘探行业中，定向钻井已经成为主要的石油勘探技术之一。

        湖南省地质矿产勘查开发局四一七队 421001
        摘要：目前，定向钻井技术已经得到更多业内人士的关注和认可，尤其是在石油勘探行业中，定向钻井已经成为主要的石油勘探技术之一。但是在深入研究和实践的过程中，有几种常见的问题逐步暴露出来，这些问题已经得到了相关工作人员的重视，并且采取了很多积极的应对措施。本文的重点就是详细阐述定向钻井技术在应用过程中较为常见的问题及其解决策略，希望能够通过本文为提高勘探效率提供一点帮助。
        关键词：定向钻井；技术；问题；对策；
        引言：石油是极其重要的能源物质，它在各个领域都有广泛的应用，为了能够提升石油的产量及质量，更多人开始关注定向钻井技术。随着科技的进步，定向钻井技术也在不断的发展和完善，目前此项技术的应用效果让很多行业受益，充分发挥出了这项技术法价值和优势，目前应用最广的行业就是石油勘探行业。定向钻井技术具有极强的适应能力，在特殊的地域环境中也能稳定发挥作用，比如在沙漠或人工岛上，采用定向钻井技术便可以顺利完成石油开采任务。此外，在道路或河流等地面条件受限的区域，利用定向钻井技术也能钻探到石油的位置，这是传统法勘探技术无法比拟的，有效的提高了石油开采的效率和质量。但是在应用的过程中，必然会遇到很多问题，妥善的解决这些问题，不断完善和创新定向钻井技术，就能为石油钻井提供技术保障，还能在短期内解决石油短缺的危机。
        一、定向钻井技术常见问题分析
        1.1、定向仪器问题。定向仪器是钻井施工时常用的设备，它能辅助工作人员顺利完成钻井工作，因此，一旦定向仪器出现问题，测量数据就很可能出现偏差，导致安全事故，让本次钻井工作不能达到预期的效果，从而影响到整个工程的进度和发展，损失将无法估计。实际操作的过程中，由于定向仪器使用不当或者定向仪器在使用过程中出现问题而导致的测量事故时有发生，这对钻井工作而言十分不利，因此需要技术人员特别注意，尽快找到克服问题的方法，确保测量结果的准确率，这样才能有效促进矿质勘探工作更顺利的进行。此外，在操作过程中，定向仪器入键如果由于操作失误而出现问题，也会影响到定向测量的精度，但是，这些问题如果能够按照规定的程序进行操作，就可以有效避免，因此需要技术人员不断提升自己的能力，不要让人为因素影响到钻井的效果。
        1.2、定向井问题。钻井过程中经常使用的定向井钻井技术可分为低中斜度的定向井技术、斜度定向型钻井技术以及大斜度的定向井技术，实际操作过程中定向井的轨迹、钻井的斜度以及井眼的清洁度都会成为影响定向钻井结果的问题，因此需要特别注意。首先，轨迹的控制属于综合性较强的一项技术，如果不能准确控制定向井的轨迹，就会导致井眼的轨迹偏离设计方案，这样不仅无法完成预期的施工任务，达不到理想的效果，给施工留下安全隐患，为工程增加成本投入。所以必须将轨迹控制技术贯穿于施工的整个过程，确保钻井的轨迹能按照设计方案的要求完成。其次，在直井段施工时，经常会遇到井斜的问题，这个问题已经成为定向钻井施工顺利完工的严重阻碍，如果直井段的施工遇到井斜问题，后期的工作就失去了意义，不仅施工效果不理想，还会引发各种风险问题，严重的情况下还要采取添井重钻的方式解决问题，但是还会这种方式也会存在风险性，因此井斜问题必须尽快得到解决。最后是井眼清洁的问题。大斜度的定向钻井需要经常清洁井眼，如果井眼被岩石的碎屑或其他物质堵住，就会导致钻井工具的扭矩增大，给施工带来更大的助力。井眼中的岩屑主要是由井壁下侧处岩屑床发生下滑现象或者岩屑的密度过大导致岩屑大量堆积，随着岩屑的不断增加，钻井工作就开始受到影响了。
        二、应对定向钻井技术问题的策略
        2.1、规范仪器的使用。在应用定向钻井技术完成各种勘探任务的时候，合理使用各种仪器的是提高勘探效率的最有效方法。

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首先，必须端正技术人员的态度，确保他们能够保持科学使用仪器的态度，以最规范的操作流程完成对各类仪器的使用，确保不会因为人为的失误而导致钻井工作的失败。其次，要经常组织各种形式的技术培训工作，还可以聘请一些专业的技术人员深入工作一线进行技术指导，确保相关的工作人员都能熟练的掌握定向仪器及各种钻井设备的使用方法。这样才能确保在出现问题的时候，工作人员能够临危不乱，用熟练的技术解决问题，将损失降到最低。最后，还要制定严格的仪器使用制度，详细说明仪器使用的方法及工作流程，如果有人因为操作不当而给工程项目带来损失，将追究直接责任。在规范仪器使用的过程中，有几点内容需要特别强调：第一，在使用定向仪器的时候，必须确保仪器坐键正常，仪器对角差的测量精度在标准范围内，如果这两项内容出现任何偏差，都有可能会让本次钻井施工工作无法完成。第二，合理设计所需泥浆的性能，确保泥浆的标准能够满足此次定向钻井的施工要求。同时还需要合理应用固控设备，在钻具的水眼当中安装上泥浆滤网，这样才能确保在钻井施工时科学管控固相颗粒的含量。第三，钻井施工时必须严格控制住钻井的速度，并且按照技术要求实施短起下，这样操作的目的是为了让井壁保持光滑，符合钻井施工对井壁平滑度的要求，最大限度的降低钻井施工所要承受的阻力，为接下来的施工过程创造有利条件。
        2.2、科学设计井眼的轨迹。科学的设计方案能够有效控制井眼轨迹，在制定设计方案时，需要提前对所要钻井区域的地层环境做出有效的勘查，之后根据不同的地层结构设计出有针对性的钻井方案，这样能够有效缓解井眼轨迹偏离的问题。在设计的过程中，通过计算可以获得很多精准的数据，以这些数据为参考能够设计出多种备选的钻井方案，再结合当地地质情况及地震剖面的资料，最终确定难度最小、施工效率最高的施工方案，以便获得更加圆滑的井眼轨迹，施工效果也能够与设计方案的偏差最小化。
        2.3、处理井斜问题的策略。井斜是直井段钻井施工过程中最常出现的问题，导致这个问题的原因之一就是井下应力的分布情况，在应力的作用下，钻井的轨迹很容易出现偏离，井斜问题就会出现。此外，在施工过程中，会产生大量的岩屑颗粒，这些颗粒发生剧烈碰撞时就会扩大钻井的直径，这时也很容易产生井斜问题。因此，在施工的过程中，需要不断优化与钻井施工有关的各种参数，有效控制各项指标，将地层产生的造斜力通过人为的方式不断减小，这样才能从源头处避免井斜现象的出现。目前，实际操作过程中，技术人员通常会借助一些工具来达到防斜的目的，比如：双稳定器钻具、单弯螺杆+MWD随钻跟踪以及预弯曲防斜钻具组合等工具都能达到很好的防斜效果。
        结束语：总之，定向钻井技术虽然先进，解决了很多传统勘探技术无法解决的问题，但是，还会出现新的问题需要科研及技术人员去解决。目前常见的问题已经找到相应的方法去解决，但是依然不能放松警惕，一个小小的失误就会导致勘探数据出现偏差，为了获得更加精准的勘探数据，需要技术人员付出更多的辛劳。随着工程难度的加大，对钻井技术的要求也会越来越高，因此只有不断专研和创新，结合勘探地区的实际情况，制定更加完善的勘探方案，探索更加完善的定向钻井技术，让偏差出现的几率更小，才能让地质勘探工作的效率更高。
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