摘要：油田企业必须要加强对定向钻井技术的研究，逐步完善定向钻井技术的理论体系，与此同时，还要加强定向钻井技术在具体实施过程中的相关仪器设备以及施工操作的规范要求，这样才能进一步提升定向钻井的施工效率。本文基于关于定向井优快钻井技术研究展开论述。
关键词：关于；定向井；优快钻井技术研究
引言
现阶段，我国社会发展稳定，经济增长持续上升，工业生产以及人们日常生活对于石油能源资源的需求量也在与日俱增。纵观当前我国石油行业发展现状，成效明显，但是石油资源供需矛盾突出。同时，在油田钻井工程技术的应用方面仍然有待提高，石油钻井工程任务量较大，钻井施工工艺技术复杂等。这一系列的问题，严重制约了钻井工程技术优势的充分发挥。此外，钻井工程技术缺少突破与创新，在一定程度上延长了油田钻井施工的周期，增加了油田开采成本以及能源消耗，这导致石油开采质量以及开采效率都无法保障，不仅给石油企业的发展造成一定的阻碍，甚至严重影响企业的经济效益。针对油田直井钻井的实际情况，设计最佳的钻井施工程序，优化钻具组合形式，对于不同的层位，实施不同的钻井工程技术措施，保证安全钻探，才能避免发生各种钻井事故，提高钻井施工的经济性。
1油田的钻井施工程序
依据油田钻井的实际情况，设计最佳的钻井施工设计和钻井地质设计，做好钻前的准备工作，避免由于钻前准备不完善，而引发严重的钻井事故，应急处理措施不到位，影响到吐哈油田钻探施工的顺利进行。一开井段：0～600m的井段钻探施工过程中，选择PDC钻具组合形式，钻穿砾石层后若泥岩变纯，可起钻下入PDC钻头钻进。二开井段：表层完至完井，分段实施钻井施工，不易漏失段采用螺杆钻具组合形式，如果钻遇漏失层，则起钻下入抢钻钻具结构，钻穿漏失层后继续随钻堵漏钻进，如常规堵漏无效井段的钻井施工，应用抢钻和打水泥的方式，在选择工具时，加上震击器，能够抑制卡钻事故的发生。钻完漏层至下部三间房或西山窑的钻探，选择螺杆钻具组合的形式。
2定向井钻井速度的影响因素
2.1钻井速度影响因素
定向井再施工作业环节众多，具有较高的复杂性与多变性，对施工作业工艺要求相对比较高，定向钻井作业前需要实施定向钻进作业与测斜工作。通常情况下，定向井钻井作业对方位与井斜具有明确的要求与标准，对定向井钻井作业带来一定的限制。定向井对直井段井眼轨迹与斜井段井眼轨迹要求相对比较严格，在定向井设计中需要将直井段井斜设定为“零。但是从定向井的实际作业情况来看，直井段井斜通常无法为“零”，对后期钻井施工作业带来一定的难度，增加钻井压力，间而影响到定向井的钻井速度。通过对比分析我们能够发现，定向井施工在井斜与方位方面的要求要远远高于直井施工要求，在直径施工中作业人员仅需对各个井段水平位移以及全角变化情况进行控制即可，无需对方位做过多的要求，这就导致定向井钻井过程受斜井段与范围的影响，钻井速度下降。从定向井井身轨迹来看，定向井内部结构相对比较复杂，曲率变化相对比较大，导致钻井工作无法顺利展开。
2.2钻具组合优选
为了提高钻井施工效率，必须对施工的钻具组合进行进一步的优化，以往在施工中通常是造斜段要一套钻具组合，等施工到水平段后就要起钻更好水平段的钻具组合，这样的钻具组合设计会增加一趟钻的起下钻时间，不利于提高施工效率。通过调研国内外钻井提效成功经验，结合本井设计的井斜角和造斜率，决定采用一趟钻的施工方式，既造斜段和水平段施工使用一套钻具组合、一趟钻施工完成。
2.3钻井轨迹影响因素
实践研究得知，钻井轨迹受地质因素、地层倾向方位角、地层倾角、下部钻具组合方式、地层各向异性、钻井参数、钻头偏转角等因素的影响，想要提升钻井速度就需要科学掌握钻井的轨迹，明确钻井轨迹影响因素。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆地质因素是一项客观存在的因素，通过对定向井所在地钻井资料与钻具结构等资料进行分析，了解定向井钻井地区井斜变换、井段变化以及方位变化。钻头主要有钻进尺、地层、时间三种因素决定，是影响钻井轨迹的次要因素。因此，影响钻井轨迹的因素主要有三相内容，即钻头力、下部钻具结构以及钻井参数。
3抗冲击性研究
PDC在钻遇砾石及夹层时，由于受力不均匀导致钻头不平稳切削，造成钻头崩齿。我公司致力于研究钻头在井底的平稳切削工作，分析切削齿在三维动态环境下的受力情况，研发出了三维动态力平衡分析软件，经过大量现场应用，优化过力平衡的钻头，在现场都取得了不错的效果。
（1）冠部形状
钻头的冠部形状对钻头结构的影响规律：①钻头的冠部形状决定了钻头每个刀翼上放置复合片的弧线的形状和长度，影响钻头的布齿数量和齿的分布趋势；②钻头的冠部形状决定了钻头切削形成的井底形状，使得不同部位的切削齿受力、磨损状态出现差异，不同部位的切削齿接触井底的先后次序不同，由于最前端的切削齿（鼻部齿）在半无限体状态下破碎岩石，所受的单位面积的切削力最大，而后序切削齿由于自由面形成，所受的单位面积的切削力逐次降低。因此钻头冠部形状对不同部位切削齿的受力和磨损有较大的影响。③内锥的大小决定了钻头中心部位未破碎的凸起岩石的体积，因而影响钻头在井底工作的稳定性。④钻头冠部形状确定了井底流道的形状，对钻头的水力结构有较大的影响。
（2）保径结构
钻头的直径保持对钻头的导向性能和钻头的稳定性有很大影响。结构由直径长度、直径宽度和保持直径造型决定。一般来说，地层磨削性越大，直径维持面积就越大。考虑钻孔的导向性能和稳定性，同时保持钻孔直径。保持直径的形状分为直线形和螺旋形。保持直径形状与刀翼形状、形成特性和钻孔轨迹控制相关。
4钻井井斜问题处理
与传统钻井施工相比，在定向井钻进过程中，必须确保直线段的倾斜角度在指定范围内，根据井下应力分布情况，定向井钻进施工过程中的直线段可能会出现井倾斜问题，实际钻井施工中的头屑颗粒激烈碰撞会导致井径逐渐变宽，从而导致井倾斜问题。另外，在钻井施工过程中，不合理控制与钻井施工相关的参数，合理优化相关参数，进一步发挥地层倾斜能力，从而导致井倾斜问题。因此，在实际钻井施工中，钻井技术必须有效地控制相关的异性指标，这样才能进一步减少地层中产生的倾斜力。在实际钻井施工过程中，为了进一步解决井斜问题，通常使用地下工具进行防倾斜，双稳定器钻头、单弯螺钉+通过MWD钻孔跟踪、预弯斜钻头组合等在钻井施工防倾斜过程中得到了非常广泛的应用，实际应用效果也比较明显。
结束语
现代经济的快速发展对资源的需求量在不断上升，石油领域在科学技术的快速发展形势下，自身的勘探技术水平也得到了极大的提升，对我国石油行业的发展也起到了极大的推动作用。而定向钻井技术已经取得了不错的成就，但是在现代勘探开发不断深化的形式下，定向钻井技术在实际的应用过程中也出现了一些问题，这对石油勘探开发造成了一定的影响。因此，针对定向钻井技术进行深入的研究具有十分重要的现实意义。
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论文作者:廖明斌
论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期
论文发表时间:2019/12/9
标签：定向井论文; 钻头论文; 组合论文; 作业论文; 形状论文; 地层论文; 轨迹论文; 《基层建设》2019年第24期论文;