定向井钻井技术常见问题与对策分析

发表时间:2021/3/26   来源:《科学与技术》2021年1月   作者:石磊 秦天宝 李文涛 刘海龙 邱小华
[导读] 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,
        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。
参考文献
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        [4]袁超.定向井钻井技术常见问题与对策分析[J].中国石油和化工标准与质量,2017,37(20):170-171.
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