摘要：随着经济的发展，石油需求的不断增加，对于石油钻井开采技术的要求越来越大。对此，本篇文章将研究定向钻进技术应用及水平井施工的意义，旨在为石油开采的发展尽一份力，本文的观点仅供参考。
关键词：定向钻进技术；水平井施工；应用
1定向井钻井施工介绍
所谓的定向井钻井，也就是在钻井过程中形成的井筒按着设计的井斜方向进行钻井施工，利用特别性能的井下钻进工具，可以对形成的井眼轨迹进行控制，让地层内的钻头顺着设计的方位钻出方向确定的井眼，达到定向井钻井作业施工的要求。我国已经研究开发了多种定向井钻井作业工具以及设备，采用无线跟随钻井测量设备，对井筒中的数据资料进行采集分析，从而对井眼钻进轨迹进行有效地控制。具备定向井轨道设计技术能力，研发井眼轨道控制技术，可以使定向井钻井作业施工所形成的井眼轨迹达到设计需求，采用套管防卡措施、地层测试措施可以处理好定向井钻进过程中存在的各类问题，从而提升定向井钻井作业效率。定向井钻井施工作业，必须在科学合理的设计前提下开展，选取符合性能要求的钻进工具以及设施，提升钻井作业施工的效率，减少在钻井施工过程中发生事故的可能性，可以有效保证定向井钻井作业在每个不同的井段顺利的施工，实现设计要求的井眼轨迹，使钻井作业施工质量得到保障。由于水平井是定向井的一种比较特殊的方式，对于水平井钻井施工必须要控制好井段的垂直区段、造斜井区段、稳斜井区段和水平井区段的钻井施工，合理选用钻井工具的组合，对井眼轨迹进行很好地控制，满足井斜角度以及方位角度的设计要求。
2定向技术及水平井施工的意义
2.1大大节约了钻机设备转运及物流成本
传统勘探直井只能做到一台钻机只打一口井，为了实现不同且多样化的地质勘探施工目的，整个施工项目不得不上多台钻机同时施工，需要投入大量的人力、物力、财力，工程管理难度和施工成本大大增加。在没有多台钻探设备和熟练施工人员的情况之下，一个钻井完孔验收之后，其井队设备人员需要在较短的时间内转移至新井的打钻之处。时间紧任务重，设备转运成本大大增加，在井队钻探设备转运过程中容易诱发安全事故。转运设备的物流成本高昂。而定向技术应用于钻探领域后可以通过打出主井下完套管后，再打出不同的分支精准地打到目标层位，实现一口垂直主井多个分支水平井的辐射状态，用一口主井和多条水平井的施工设计方案，完成甲方规定的勘探目的和任务。免去了多台钻机多个井队同时施工，工程管理难度大的尴尬局面。同时也免去了钻探设备搬运的高昂耗费。实现了资源的优化配置，促进了产业的有效集中。
2.2定向钻井技术应用降低了清赔费用
传统地勘企业利润低、效率低的另一个主要因素是，井队和钻探设备进场时需要和施工当地的市、县、乡镇政府协调和当地村民协调好清赔问题，以达到最小程度地破坏耕地，使得当地农民损失最小化，施工井队利润最大化。首先不同的施工场地可能分布在不同的市、县、乡镇辖区，一个工程可能需要和多个市、县、乡镇协调，协调难度加大，其次按照正常程序走，需要政府的逐级审批，往往从地质合同的签订到进场施工需要长期的沟通协调时间，耽误了施工的黄金周期。施工过程中主要负责人员还会被大量当地居民引发的清赔事件所困扰，难以一门心思地投入到工程技术管理中去。定向钻井技术的应用很好解决这一问题。可以实现一口垂直主井多个分支水平井的辐射状态，用一口主井和多条水平井的施工设计方案，完成甲方规定的勘探目的和任务。这样只要谈好一个井队场地的清赔问题就可以完成过去多个场地井队同时钻进完成的地质任务和其他勘探目的。
2.3定向技术的应用可以克服地形因素对施工的影响
野外施工的地形条件是不以工程人员的主观意识为转移的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆经常遇到需要施工的地质层
位垂直地面部分是河流、湖泊、山地等，按照传统钻探方法，钻机难以架设，甚至架设成本极端高昂，施工风险系数极高。定向钻探技术用一口主井和多条水平井的施工设计方案，完成规定的勘探目的和地质任务，有效地克服了这一不利因素，变不可能为可能。
3定向钻井技术应用分析
3.1井下数据的测量与传输
在石油钻井过程中发展和应用井下数据的测量与传输的相关技术时，为了对地层和流体的边界位置进行准备和判断，就需要采用多层便捷随钻探测技术，采用其中的电磁测量技术来满足地质导向的要求。而且施工人员在进行具体操作的过程中，需要对其中的几个关键参数进行严格管理和控制，对探测方位进行认真研究和制定，实现对井眼轨迹上下的地层特性进行准确识别。在采用此种定向钻井技术时，可以更好地对地层倾角进行评价来确保钻井位置处于最佳状态。此外还可以采用定向钻井技术中的近钻头随钻测井技术，此技术可以实现对地面导向能力的有效提升，还可以在一些特殊情况下来采用单独的马达和短节对钻井成本进行有效控制，并对其使用寿命进行有效延长。
3.2井眼轨迹控制技术
此技术在定向钻井过程中可以结合旋转导向系统等采用不同的方法来对定向钻进技术进行创新，并将其应用于轨迹较为复杂的井中，并且适用于海油陆采以及非常规油气的开发中。此外，在此种控制技术中还由于一种钻井液马达，应用了定向转速控制技术，能够实现对钻速的有效控制，以及对钻井成本的降低。其应用过程中主要是通过增加井斜的方式来使得压力冒充装置产生压力波动，从而增加进入马达的波动流体体积，确保此时的切削井壁的岩石体积最大。
3.3定向钻井新模式
所谓定向钻井新模式主要表现为以下两种技术，主要是井工厂作业技术以及远程决策控制技术，这种新模式就是在工厂化的作业模式中，通过采用快速移动式钻机对丛式井场的多口井进行钻进作业。而远程决策控制技术的应用则对提高钻井作业的效率起到明显的效果，主要是此技术可以对参数和数据进行有效传输，通过对旋转导向以及钻井速度的优化并且应用安全预警系统来实现钻井作业效率的提高以及井下作业事故概率的降低。
4石油钻井工程定向井技术的发展趋势
针对定向井钻井施工的实际情况，精确井眼控制技术措施，而且测试岩性和储层的特点，使其更好地为油田的勘探开发提供依据。研制和应用高效的随钻测量工具，精准地测试井筒数据，并通过数据的远传，使其达到最佳的处理效果。井眼轨迹的控制水平越来越高，利用旋转导向系统，合理控制井眼轨迹，如水平井的钻探，针对造斜井段和稳斜井段的特点，过渡到水平井段，提高水平井段的钻探施工的质量，为后续水平井段的开采，创造了条件。将旋转导向钻井技术与井眼轨迹控制技术结合起来，提高钻井的时效，加快钻井进尺。实现钻井工具的一体化，将最优化的钻具组合形式与定向井的钻井施工结合起来。如果使用独立的钻具形式，一旦发生故障，互相影响。研制和开发一体化的定向井钻具，会大大提高钻井施工的效率。研究和发展自动化钻井技术措施，将钻井施工过程与计算机技术结合起来，实现精确的井眼轨迹控制，是保证定向井钻井施工质量的关键环节。选择最优化的钻井液体系，不断提高钻井液的性能，提高钻井液的携带岩屑的能力，避免发生钻井事故，保证定向井钻井施工顺利进行。
结束语
综上所述，对定向井钻井工艺技术措施进行优化改进，应该采用最好的钻井施工技术来打造出性能质量都能满足设计要求的定向井，达到对油气田进行开发利用的要求。应该在不同的井段采用不同的钻井工具组合方式，对井眼轨迹进行科学合理的控制，使水平井钻井作业施工质量符合标准要求。
参考文献：
[1]张子彬.定向钻进技术应用及水平井施工的意义[J].西部探矿工程，2019，31（09）：101-102.
论文作者:朱华亮
论文发表刊物:《基层建设》2019年第23期
论文发表时间:2019/11/15
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