定向井钻速影响因素与提速技术研究分析

摘要：定向井钻井在其施工的过程中，要想钻井工作能够正常的开展，就需要将钻井速度调节达到要求，但是在实际的施工过程中，想要让钻井速度达标是很困难的，这就会让施工的进度和成本控制受到影响，所以，提高定向井钻井速度就是我们工作要加强的一个方面，再加上我们国家是一个有着丰富地貌和地形特征的国家，这就给定向井钻井施工加大了难度，所以我们面对这样的情况，就要求我们施工单位要提高技术含量去适应这种状况。

关键词：定向井；提速；技术；应用

一、定向井钻井速度影响因素

1.设计方面的影响因素

在施工过程中，不同的设计方案会给定向井钻井速度有不同程度的影响，工作人员以最初的设计去进行井眼轨道作业，比如：在实际施工的井眼轨道与原设计差距拉大，那么原来的预定目标就没有办法按照规定的时间段去实现，定向井就会引起脱靶现象，井眼的轨迹管控就不会成功，这就要求设计定向井的专业人士要有丰富和科学的现场施工经验，从而结合不同的情况采取不同的方法，但是大部分的设计人员普遍由于工作经验不足，而且多依靠相关的设计软件去完成这一工作，最后使得井眼轨道太过复杂、井斜角太大等情况的出现，在实际工作中，影响定向井的钻井施工因素是轨迹摩阻扭矩偏大以致工具面无法摆正，这样最后就导致速度变慢，更有甚者存在安全隐患。

2.施工方面的影响因素

设计因素是一方面，施工因素也是另外一方面能够影响钻井速度的质量。大致体现在：第一，钻井施工的排量及钻压，这种情况的影响下，施工人员要在设备上去保障施工的进度，如果钻井施工的钻压施加不合理，就会使钻头无法正常进入地层，定向井机械的钻速就不会高，如国定向井在施工的过程中所携岩屑排量与规定的要求不一致，螺杆钻具这些定向工具就无法去切合转速的要求，岩屑就会在井底深处不断破碎，这样的情况就会影响施工速度。第二，不同的井段也会有不同的情况出现，在施工过程中，直井段在因为没有得到良好管控的情况下出现井斜角，这种情况的影响之下，与临井间的碰撞风险也就相应的增加，为了避免这种情况出现，需要结合施工方案的参数进行合理的监控，定时进行测斜，减少影响风险。第三，现场工作人员的素养也是一方面，包括其井眼轨迹的控制人员，个人综合素养也会给实际的施工速度有一定的影响。

3.钻井轨迹的影响因素

决定着钻井工具能否顺利进入到井身底部的因素是定向井眼轨迹的控制。在实际的施工过程中也会受到很多因素的影响，钻井形成的轨迹与设计方案上的轨迹存在着一定的差别，而且钻压和转速是能够影响井眼轨迹的主要方面，钻压是和增斜力方向力成正比的。所以我们要结合这种情况去调整钻压的方式来达到对井斜增减率的调整，钻井速度的提高会让钻柱产生横向的振动，使钻头不稳定，出现跑位。

4.井眼轨迹很难进行有效控制，需要二次定向

有些钻井作业区段的井眼轨迹剖面多采用直-增-稳的这种方式进行，这种形式的设计较为方便，在钻井施工中也容易操控，但是如果中稳斜井区段的长度超出合理的范围米数，井斜与方位设计的内容会完全不同，需要采用二次上车的方式才可以实现定向和中靶，这种情况就会使钻井速度降低。

二、提升定向井钻井速度的策略

1.加强设计工作，优化钻井速度

为了使定向井钻井速度随着施工区提高，要结合现场细致的勘测并根据相关的设计要求规范进行方案设计，以科学的目标参数为导向，使用先进的设计方案不断地优化钻井速度，这就要求设计人员应当具备过硬的设计能力，在结合三维设计的方案进行创新，对于新出现的未进行深入施工的地质，要组建专业小组，去克服施工过程中出现的问题，对具体的项目参数要进行精准的推算，结合实际情况去制定关键位置点信息，去优化整体的速度设计。

作业人员通过明确进口位置、范围点坐标位置、靶点位置、靶点水平位置，去进行总体的设计方案，并精确地算出定向井的范围和水平位移，以资料为主，准确定位定向井所在的地理位置，并了解定向井的井身结构。

（1）定向井的设计资料。对定向井进行设计的时候，不但要结合井身剖面类型、完井方法、钻井液类型去考虑，还要结合定向井的实际钻探情况去进行科学的设计，使得施工能够正常运行，为了使得设计更为科学和合理，设计人员不但要了解方位角的变化规律，而且要计算科学的漂移率，在结合岩石稳定性、层倾角度以及PDC钻探的具体范围，去进行方位角的设计，确保各项符合项目施工指标。

（2）定向井的设计原则。对定向井进行设计的过程中，也要推行高效、科学、安全、优质等方针政策，对井身的结构、完井的方法、剖面的类型进行科学的设计，使靶点位置更具合理性，使井身结构与井控措施完全切合定向井钻井作业的需求，最大限度地减少井眼轨迹控制，降低钻井作业的施工难度，提高作业的速度，使钻井作业和实际的要求一致。定向井钻井设计中，要以实地的资料为依托，合理计算定向井范围漂移率，并应用PDC钻头进行定向井的推进工作，使提前角切合实际施工需求。

2.强化施工工作，优化钻井方法

从钻井施工给钻井速度产生的影响来看，我们需要不断地改善钻井方案，并运用合理的方式，使得定向段与直井段的施工质量能有所提高，只有使钻井速度提高了，才能为后期的优化提供支持。但是实际上是复合钻井施工成本高昂，需要在优化钻井技术的基础上，结合严格设计的钻井速度进行。在施工中，工作人员要不断加强钻井技术，去提高施工的速度和效能。

3.确保井壁稳定

在施工过程中，不要通过反复的调整井眼轨迹去维持定向井钻井速度，去实现井壁稳定，而要通过平衡压力钻井技术，也就是说要严格按照设计密度去执行施工，去保证排量合理，这样就不会出现剥蚀岩块的现象，从而使井壁稳定。

4.优化定向井钻井技术

直井段的钻井工作，直接关系着后续工作的良好开展，钻井作业的不良因素是直井区段的反向位移比较大而井身垂直度不够，在直井区段应该采用钟摆结构的方式，井身斜度增大应该提升钟摆来减小斜力，从而使井身斜度处于一个合理的范围内。而且应该应用现代化的钻井工艺技术，针对不同的地质，相应的技术，比如：井眼轨迹控制和预测技术、地质导向技术等，使井眼轨迹拥有良好连续性和光滑度，让井身质量得到保证的前提下，同时提升水平井钻井施工作业速度。也可以通过合理地减少造斜点来缩短斜井区段的距离以及扭方位的可能性。

5.优化井眼轨迹控制技术

我们可以通过控制好井眼轨迹去提升钻井速度，可以避免因为起、下钻井工具而对钻井速度的影响，提高作业效率。所以，我们要运用无线随钻设备去进行成轨迹的进展监控，在增斜作业施工时，要根据设计方案来对井眼曲率剖面进行作业施工，避免井眼轨迹出现不规则的情况，稳斜井区段要运用勤、少调整的控制方式，对轨迹情况进行测量以及实时监测，将采集到的信号传送到钻井施工软件当中进行计算，使现有轨迹与原设计轨迹不至于出现大的误差，在井底部位满足设计需求后，还应该把井身斜度减小到1度，起钻作业与普通钻井工具不同进行，可以提高钻井速度，从而使施工能够按照预期的计划完成。

三、结语

综上所述，经济的发展带动了石油行业的发展，石油的开采也需要行业人士在结合自己的专业知识的前提下，运用定向井钻井技术来实现，时代在发展，要求相应的技术也要不断更新，专业人士可以从各种因素分析来提高工作效率，提高定向井钻井速度可以提高作业效率只是其中一个方面，我们需要不断深入地分析在施工作业中影响速度的因素，以便采取相应的应对措施，对方案进行深入分析，总结经验，对以后的石油行业将会大有裨益。