水平井钻井摩阻影响因素与减摩技术应用分析

摘要：对于水平井钻井作业来讲，我们需要结合地理地质条件的实际环境、结合现场施工的情况，对于施工各个方面进行了解之后，才能够在适合现场施工条件的基础上，将技术手段有效利用其中，并且对于技术设施使用过程中出现的问题加以重视，制定相应方案计划，解决技术实施作业上的问题并进行专业技术分析，得出科学结论，推进水平井钻井工程更加顺利完工。

关键词：水平井；钻井摩阻；影响因素；减摩技术；应用分析

一、水平井钻井摩阻影响因素分析

1.钻柱屈曲行为因素

对于水平井钻井工程施工来讲，水平井钻井的钻具是工程中施工的重要影响因素，水平井的施工钻柱就是其中的一项，水平井钻井钻柱屈曲行为导致出现摩阻现象，水平井钻柱承受着自身重量、钻井时产生的压力、钻头进行施工时前进的阻力、还有扭转矩、与钻柱会和水平井井壁两者之间的产生接触力，会对于水平井钻柱产生共同的作用，这些作用力就会对钻柱造成破坏，促使钻柱的屈曲行为出现，这样的问题会在水平段较长的水平井和多分支的水平井之中较常出现，在施工现场出现问题时的外在表现就是施工钻压力加不上，当这样现象产生时就应该是钻柱屈曲了，就需要施工团队对于施工用具进行维修与更换。所以钻柱屈曲对于水平井钻井工程施工会造成一定程度的影响，钻柱屈曲导致摩阻加大，从而影响施工工程进度实施。

2.轨迹控制因素

对于水平井钻井施工工程来讲，钻井摩阻影响因素还有对于施工的轨迹控制因素，由于施工工程项目的地点都是不稳定的，会随着不同施工项目更换不同的地理位置，所以在一项工程施工钻井作业前期工作进行时，需要专业的工程团队对于现场施工的实际情况和地理位置、地质条件等各项指标进行测量与分析工作，得出科学的专业的施工地点结论，并且能够通过结论的数据参数，对于现场施工全方面的了解且针对适合施工用具开采、施工时地质砂石产生摩阻较小、施工速度快的各项条件研究制定好施工轨迹，如果轨迹控制工作分析不到位，或者施工作业控制不良等问题出现，可能会延长施工路线，或者施工路线需要经过砂石较多的地点，这样就会增加水平井钻井的摩阻问题，导致钻井摩阻加大，破坏钻井工具、延长施工进度。

3.钻井液密度因素

水平井钻井摩阻影响因素还有钻井液密度的分析，钻井液密度是在一定的单位体力之内的钻井液的质量。钻井液的密度会对水平井钻井摩阻造成一定影响，工作团队在钻井过程中，内部钻柱由于受到外压差的影响贴近井壁，增大井壁与钻柱之间的接触面积，导致摩阻数值的提升，所以需要加大对于钻井液密度的控制，使钻井液密度在工程施工过程之中能够达到使用标准，从而减少水平井钻摩阻问题的出现。

4.水平井钻井减摩技术

在水平井钻井的项目作业施工进行时，依据具体特性选取钻井液，利用降低摩擦的特殊工具，优化井眼轨道等。随着国际上对水平钻井技术的重视与研发，越来越多的专业施工技术减摩用具被开始投入使用，工具最突出的设计是其组合式减摩轴承套，轴承内部的涂层，可以减少使用过程中对工具的磨损，外表面的多辊轮安装槽，每个安装槽可以装备两个滚轮，滚轮在安装槽内可以进行滚动，完成作业，滚轮之间相互咬合首尾相连，形成一个圆环，两个轴套非常坚固，因此不会在使用过程中由于受力改变进行分离，为提高该工具在钻井时的携岩能力，在心轴的上下处设计了螺旋导流槽，该设计可以满足水平井与大位移井等容易堆积岩石碎末的井进行开采作业，螺旋槽可以阻碍岩石碎屑，对井眼起到清洁作用。通过对于摩阻现象产生的原因分析，专业的技术人员通过相关知识技术研究，从而开发出能够有效帮助钻井作业减摩的技术，水平井钻井减摩技术由多种针对问题解决的方法技术构成，能够有效影响水平井钻井摩阻现象，加快施工进程，帮助施工进度快速实施。

二、减摩技术的应用

1.优化井眼轨迹

减摩技术的研究是针对解决水平井钻井过程中出现的摩阻现象而研究的，在水平井钻井施工中，优化井眼轨迹能够有效果的起到减少摩阻作用，当施工团队在指定地点项目要进行施工之前，需要钻井施工团队的相关专业人员对于钻井工程周围的地质条件、地下砂石情况进行分析，再结合现场施工实际情况，利用相关技术在钻井需要经过的地下路径进行勘测，了解地下的地理地质环境，对于不易前进的路段和地下坚硬的砂石位置进行一定的规避，结合全方面在钻井时会遇到的问题提前做好预备方案，进行最适合的井眼轨迹选择，并且制定好施工路线图表，这样通过优化井眼的轨迹措施，帮助施工轨迹减少不必要的行走路线，减少钻井机械与地下砂石之间的接触，从而保护施工工具，减少施工时长，能够有效帮助摩阻现象也有一定的减少作用。

2.使用清砂工具

对于施工现场设备设施能够经过的重要必经路线，并且会对摩阻现象有明显影响的路段，多砂石的地带进行清砂工具的使用，利用清砂工具，让专业的基础作业施工人员对于制定路线进行清砂工作，施工进行中，砂石对于施工团队的钻井工作的破坏阻力是最大的，清理砂石能够有效的帮助保护施工作业的设备设施，减少与一些砂石等阻力较大的施工障碍进行接触，从而减少摩擦阻力，帮助施工流畅进行，清砂工具也可以通过科学技术进行改进，帮助清砂工作更加轻松快速进行开展。

3.优化钻井液性能

钻井液对于水平井钻井工程的影响还是十分重大的，钻井液的密度控制也是需要专业的工作人员进行一定比例的调整使用，当施工过程中钻井液密度过高时就会对钻井的施工造成一定的摩擦阻力加大作用，想要减少对于密度的控制不稳定问题，减少工程施工的摩阻现象，就需要进行钻井液性能的优化，需要专业人员研究出对于不同的施工工程项目、不同的地理位置条件，将钻井液的密度配比都做好标准调整，这样使施工工作人员在进行钻井液的使用时能够快速准确的进行密度使用，减少出现钻井液密度过高，影响摩擦阻力的问题出现，帮助工程减少施工难度，推进施工顺利实施。

4.钻井参数调整

对于钻井工程的钻井参数的调整，也能够有效地减少水平井钻井摩阻现象，水平井钻井中施工人员测量的钻井参数，可以直接的让人们对于钻井的周围环境、钻井施工进度、钻井地下地理条件分析都有一个明确的数据了解，利用数据对水平井钻井展开大量的研究工作，优化水平井钻井参数，帮助开发研究工作更加具有准确性，在一定程度上利用相关科学技术，有效帮助水平井钻井速度进行提高，高速度的钻井作业，也能够在一定程度上减少钻井摩阻，并且节约时间，能够缩短施工工期，节省相关基础专业工作人员时间，节约经济成本，帮助水平井钻井工程得到进步。

5.优化钻具

一方面，要结合水平井钻井周边的地址条件和施工现场选择合适的钻具，使钻柱所具有的重量尽量轻，以免由于钻柱自身重量太大引起摩擦问题，这也是有效减小钻井摩擦阻力的主要方法。另一方面，要使用在摩擦阻力减小中具有较强专业性的工具，使其在大位移井和水平井中得到高效的利用，不但有效地减少扭矩和摩擦阻力，而且可以使套管跟结构之间具有的摩擦阻力下降，以免出现卡钻问题，有效提高钻井作业的速度。同时，这一类型的工具在导流槽作为具有专业性的设计，能够使经验获得一定程度的净化。在降低摩擦阻力中发挥重要作用的部件主要是减摩轴承套，在内部会涂抹不同厚度的薄层，外部配备一定数量的滚轮安装槽，从而使滚轮有效连接起来，构成一个圆环，提高轴承套所具有的稳定性，以免出现旋转或者分离问题。

三、结语

对于人们日常使用的原油等天然燃料的水平井钻井开采工作，都是需要通过利用不同的专业技术、专业设备、专业知识并加以行动实施才得以开采而来的。在水平井钻井作业的过程中会有很多不同的困难和问题，摩阻现象就需要人们根据多年的工作经验、利用科学技术手段对其减少或解决，通过对于水平井钻井技术、摩阻影响因素的分析以及对于减摩技术的了解，更加有效更加直接的对于施工时出现的问题进行分析，制定解决措施，想要提高水平井钻井技术、提高钻井开采率、节约工程施工成本、提高钻井作业到整体效率等，一方面必须避免产生摩阻的因素，另一方面必须采用先进的技术和设备帮助钻井工程有效实施。