关于定向井施工技术探析

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1、关于定向井施工技术探析　　摘要：随着油田钻井技术的不断发展进步，定向井已成为油田开发勘探的重要措施。文章就定向井施工中井眼轨迹设计与井眼轨迹控制这两个基本方面进行详细论述。首先简要介绍了定向井井眼轨迹的设计，其次介绍了定向井井眼轨迹设计注意事项，最后介绍了钻进参数的优选。关键词：定向井；施工；井眼轨迹；轨迹控制中图分类号：TE243文献标识码：A文章编号：1009-2374（2013）18-0113-021定向井井眼轨迹的设计定向井井眼轨迹的设计是定向井施工的基础与依据，井眼轨迹设计合理与否也是所钻定向井能否符合实际勘探开发需求的重要因素。下面就定向井井眼轨迹的设计原则与设计中的重要细

2、节进行具体分析介绍。1.1定向井井眼轨迹设计的原则8井眼轨迹就是指井眼轴线，是井身在地层中分布的一条具体空间曲线，井深、井斜角以及井斜方位角是井眼轨迹设计中最为重要的三个设计参数，也是钻进过程中对井眼轨迹进行有效控制的具体标准。井眼轨迹的设计与计算主要应满足以下三个原则：（1）可满足实际工程需要。由于钻井工艺技术的不断发展，定向井在油田勘探开发中的作用越来越广泛。定向井既能够是油田勘探过程中用于获取地质资料的勘探井，也可以作为油田增产措施或基于地质条件所限而钻开的采油井，还能在油田发生生产安全事故时作为救援井。定向井的作用不一样，其井眼轨迹设计设计方案往往存在较大差异。进行井眼轨迹设计

3、时应牢牢结合实际工程需要，在满足工程要求的前提下设计出最为经济便捷的井眼轨迹。（2）能实现安全快速钻进。定向井井眼轨迹的设计除了要满足实际工程需要外，还需考虑施工条件与钻进工艺水平所限。井斜角是定向井井眼轨迹设计的重要参数，选择造斜部位也是定向井井眼轨迹设计的重要内容。通常，出于安全考虑，会将定向井的造斜部位选择在地层性质较为稳定的部位，要尽力避开压力异常、易漏失、易坍塌地层，对于井斜角，为了减小钻进施工难度，设计中通常会减小井斜角大小，同时，出于井斜方位角稳定性的考虑，井斜角大小应大于15°。此外，为了保证定向井的钻进速度，还应在井眼轨迹设计工作中考虑到钻进施工时的起下钻时间与造斜工

4、具性能，设计合理的井眼曲率，以保证定向井的钻进效率。（3）要有利于采油工艺措施。无论是出于何种目的钻开的定向井，均应在设计井眼轨迹时考虑到设计方案可能给后续采油开发工作带来的影响。在满足定向井自身工程需要的前提下，井眼轨迹设计方案应尽可能减小井眼曲率，在目的层最好采取减小井斜角以方便后续各种井下作业。81.2定向井井眼轨迹设计注意事项定向井井眼轨迹设计方案应考虑到设计方案的合理性，钻进过程的可操作性这两方面的问题。下面就井眼轨迹设计中的重要注意事项进行简要分析：1.2.1地质施工条件的考虑。地质施工条件是设计人员进行井眼轨迹设计的重要依据，地质资料既包括了地质部门经勘查后给出的施工区块

5、的整体地形、地貌以及地层情况，还包括了钻井施工单位对定向井造斜点、井眼曲率等方面的具体施工要求。对于地质资料设计人员要充分参考利用，切实保证井眼轨迹设计的合理性与钻进工作的可操作性。1.2.2轨道类型的选择与关键参数的计算。定向井主要可分为二维定向井和三维定向井两大类，其中，二维定向井在实际工作中的应用较为广泛，可分为三段式、多靶三段式、五段式以及双增式4种主要类型。进行定向井井眼轨迹设计时，首先应根据地质施工条件选择合适的轨道类型，再根据所选轨道类型进行具体关键参数的计算，最终设计出定向井井眼轨迹。特别需要注意，对于不同类型的二维定向井，其井眼轨迹关键参数的计算方法各不相同，计算设计

6、过程中需要加以区分。2定向井钻进过程中的轨迹控制8定向井的钻进工作是对定向井井眼轨迹设计的具体落实，是定向井施工的具体环节，也是定向井施工效果好坏的重要影响因素。下面就定向井钻进过程中的三个主要工作环节分别展开论述：2.1造斜工作的进行造斜工作是定向井钻进施工的难点也是重点，造斜工作的质量好坏直接影响着此后的钻进效果与定向井的整体钻进质量。下面就定向井造斜工具及造斜层位的选择分别进行分析：2.1.1主要造斜工具及选择。目前，定向井钻进施工中常用造斜工具主要包括动力钻具造斜工具与转盘钻造斜工具两大类。动力钻造斜工具位于钻铤与钻头之间，主要包括涡轮钻具、螺杆钻具与电动钻具三大类，通常利用循

7、环钻进液所产生的动力来带动钻头破碎地层，常应用于定向造斜施工。转盘钻造斜工具主要包括变向器、射流钻头以及扶正器组合，其在实际造斜工作的应用并不广泛，相较于动力钻具造斜工具，其最大的优势在于钻速，实际工作中为了提高钻进效率，常常会在造斜段钻进完成后使用转盘钻造斜工具继续钻进。2.1.2造斜层位确定及实施。定向井造斜工作的重点在于井斜方位角的确定。为保证井斜方位角准确，通常会选择地层性质较为稳定，均匀性较好的地层展开造斜工作。具体实施定向井造斜时还