摘要:在定向井钻井施工中,定向钻井速度的高低直接影响钻井施工的经济效益,此制定有效的应对措施对于定向井施工来说具有十分重要的意义。要分析影响钻井施工速度的因素,并针对这些影响因素制定相应的提速技术措施,才能有效地提高定向井钻井速度。
关键词:定向井;施工速度;影响因素;提速措施
引言
目前我国的经济发展迅速,石油和煤炭领域相关的技术发展取得了较大的进步,钻井技术已经逐渐的出现在人们的视野之中,钻井技术根据施工所在地的地质性质不同和钻井用途不同,也存在一定的差异。在钻井施工过程中,钻机的选择和钻井速度的控制是最为重要的两个因素,目前我国钻机技术发展时间比较短,与国外的发达国家相比存在一定的不足,最近的几年中我国逐渐的加大钻井技术的研究和开发,已经慢慢地与国际的先进水平接轨,但是在钻井提速方面还具有一定的上升空间。
1关于定向钻井的简述
钻井工作的原理就是在施工场地中使用特殊的钻井工具将地面钻出一个圆柱形的井,钻井的深度根据我们的实际需求进行控制,我国的大部分地区都存在钻井施工技术,根据钻井施工地区地理性质不同,影响钻井施工的因素也比较大,钻井施工过程中使用的设备性能好坏是影响施工效率的关键因素,对于钻机设备的选择目前比较常用两种为顿钻和旋转钻,这两种方法使用的钻井设备数量较少,操作起来比较简单。一般钻井施工只是使用钻机进行钻孔,一些比较特殊的地形因为需要钻井的深度比较浅,采取的钻机体型比较小,小型钻机的重量和体积都很小使用操作都比较简单,如果一些地形需要钻孔的深度比较深,则需要使用一些大型的钻机设备,一些石油和天然气的勘探过程中大型的设备都需要一些比较特殊的车辆进行运输,大型钻机设备在工作时还要进行基础设施的架设工作。在钻井施工过程中,需要很多相关设备与钻井施工相配合,相关设备在使用前一定要先进行检查,避免在施工过程中设备出现故障,影响施工正常进行。
2影响钻井速度的主要原因
在实际的钻井作业前,需要进行多点数据的测量和造斜点位置的计算工作。对于定向钻井施工的井斜、垂深的定向井段都有着比较高的标准,要求设计人员根据实际情况,对钻井井眼轨迹进行设计。但在实际的钻井施工过程中,经常会出现地层倾角比较大的地层,对于井眼穿过这样的地层的设计工作难度比较高,需要对地层倾角方向和夹角进行比较精确的计算,这会在很大程度上增加钻井施工的难度,很容易出现井眼轨迹控制难度较大的情况,会严重影响钻井的速度。在实际油田开采过程中,定向井测量仪器的使用也是一个比较大的问题,一旦其出现仪器故障、操作失误等问题,就会直接导致定向方向的偏差,导致油井的钻井轨迹出现偏差,很难对目的层位置进行准确的预测,严重者甚至导致钻井工程的失败。一旦井眼轨迹出现偏差,就不能高效快速钻达设计目的层位。虽然采用物体外围堆积会在很大程度上提升轨迹的精确性,但不能完全避免井眼轨迹出现偏差的现象,同时,也会在很大程度上增加钻井工程的成本。
3提高定向井钻井速度的策略
3.1定向钻井提速的技术难点
目前钻井施工作业中经常使用的钻头为PDC型,钻头质量的好坏对钻井施工是否顺利有很大的影响,钻头质量的好坏能够直接影响钻井速度,目前PDC钻头的普及和应用十分广泛,但是每个地区的地理性质各不相同,因此相关的PDC钻头也得到了改进和完善,每个地区使用的PDC钻头种类和型号都存在差异,在PDC钻头选择时一定要参考当地的地理性质、钻井数据等信息。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆钻井施工过程中还有一项需要注意的就是井眼剖面的设计,会影响钻井施工后期的工作进程,我们要根据当地的地质特点和钻井要求,在井眼的设计时做到尽量的优化,保证最大程度的将造斜点进行提升,井斜就会下降,降低施工难度,同时还能有效的提升钻井速度,在PDC钻头等设备正常工作的基础上,尽量保证一次钻井成功,我们要尽量的保证在施工前进行实地的考察,才能保证把以上两种问题发生的概率降到最低,借鉴以往钻井施工成功的经验,在以后的设计中吸取教训,避免这些因素的发生,采取有针对的设计,才能保证钻井施工技术越来越完善。
3.2定向钻井提速的技术研究
想要提高钻井的速度,就要在保证施工质量的基础上科学、合理的使用钻具、钻头的种类和参数、螺杆的种类和参数。首先对钻具的选择要符合钻井设计的参数,先确定短钻铤的长度,选择相关的机械设备,在钻井施工过程中我们主要根据位移参数来确定螺杆、上稳定器、短钻铤的尺寸大小,这样才能保证钻井施工时设备之间的协调工作,有效的提升钻井速度。PDC钻头是目前使用性能良好的钻头之一,具有很多的种类和参数进行选择,得到了广泛的应用和普及,但是根据钻井施工条件和需求的不同,需要的PDC钻头也各不相同,正确的选择钻头能够提升钻井的速度和效率。比如长的钻头在定向的精度上就会容易出现偏差,我们在选择钻头型号时,不能盲目的进行选择,尤其是针对新出型号的钻头,选择时一定要谨慎,尽量选择一些已经得到实际使用的钻头,在使用中效果比较好的钻头,这样才能有效保证定向钻井的准确度,有效提升钻井效率和速度。
3.3井眼轨迹控制技术
控制好井眼轨迹可以有效的提升钻井速度,提高一次定向成功的可能性,防止由于起、下钻井工具对钻井速度的影响,提高了钻井作业效率,因此,可以采用无线随钻设备来完成轨迹的跟踪和控制。在进行增斜作业时,应该依据设计方案来对井眼曲率剖面进行施工作业,防止井眼轨迹的出现不规则现象,减小井身的狗腿度。稳斜井区段应该采用勤、少调整的控制方式,勤于对轨迹情况进行测量,把采集到的信号传送到钻井施工软件当中进行运算,调整与原设计轨迹间的偏差。井底部位移满足设计要求之后应该把井身斜度减小到1度,起钻作业可以和普通钻井工具进行组合,要可以提升钻井的钻井速度,保证钻井施工作业的工期要求。
3.4加强专业人才建设
钻井施工过程中人为因素的影响也必不可少,专业的操作人员能够有效的提升钻井施工的速度和效率,目前我国定向井专业技术人员比较缺乏,缺少具有丰富经验的专业型人才,因此我们需要加强相关专业人才的培训,有效的促进定向钻井技术的发展。钻井施工有着生活不便性、地区偏远,因此造成施工队伍人员组织并不是很规范,流动性非常大,这些因素都阻碍了定向钻井技术的发展。
结语
目前我国的经济正处在快速发展的时期,对石油资源的需求量也逐渐的增大,为了有效的满足我国经济发展的需要,我们对现有的定向钻井技术进行了深度的研究和分析,定向钻井技术在目前的石油开采中应用十分广阔,但是受到很多因素的影响,造成钻井速度下降,工作效率不高。因此加强定向钻井仪器的科学性、保证井壁的稳定性、提高操作人员的专业性、钻井设备的优化等措施都是有效提升定向钻井效率的方法,我国未来定向钻井速度将会有很大程度的提升,定向钻井技术也会更加的成熟,定向钻井技术是石油开采中重要的主力技术之一,有效的促进了我国经济的发展。
参考文献
[1]牛淑珍.浅谈钻井时效分析在提高钻井速度中的作用[J].中国石油和化工标准与质量,2011(7):25-27.
[2]郭磊.浅谈定向井优快钻井技术的研究和发展前景[J].石化技术,2017,24(08):203.
论文作者:段开刚
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第09期
论文发表时间:2019/9/30
标签:钻头论文; 定向井论文; 速度论文; 钻机论文; 轨迹论文; 技术论文; 过程中论文; 《科学与技术》2019年第09期论文;