张翔

（中石化华北石油工程有限公司五普钻井分公司 河南新乡 453000）

定向钻井提速的技术应用分析

张翔

（中石化华北石油工程有限公司五普钻井分公司 河南新乡 453000）

随着社会的发展，经济的不断进步，石油和煤炭的开采技术也得到了不断的革新。由于陕西地区的油田压强低，渗透性低的特点，使得定向井钻井技术在石油勘探过程当中使用的较为广泛。定向钻井技术在现阶段的地质工程中拥有着非常重要的地位，随着石油资源的开采量不断的增加，使得定向钻井技术也得到了空前的发展机遇。本文针对定向井钻井技术进行了简要的分析，并且重点的阐述了定向钻井提速技术的应用。

定向钻井；提速；技术应用；分析

现阶段，钻井的不同用途，不同地质也使得钻井技术在使用过程当中也存在着很大的不同。在进行定向钻井过程当中，钻机种类的选择以及钻井速度的控制是当前亟待解决的两大问题。相对于国外的钻井技术而言，我国的钻井技术还存在着许多的不足之处。但是随着科技的不断发展，我国的钻井技术也得到了不断的提升。目前，已经达到了先进国家的技术水平，但是对于定向钻井的提速技术还有着很大的进步空间，还需要我国的技术人员在实际应用过程中不断的改善。

1 定向井钻井技术的简述

定向井钻井技术是一项特色的工艺，它利用特殊的钻井设备根据井眼的轨迹钻出一个圆柱形的井，并且根据钻井的实际用途来控制钻井的深度。由于钻井技术在全国范围内有着一定程度应用，但是不同的地域其地质也有着很大的不同，所以，在施工过程中需要根据不同的地质对于钻井设备进行不同的选择。现阶段的钻井施工过程中，对于钻井设备的选择是非常重要的。目前，使用的钻机通常有两种：①顿钻；②旋转钻。钻井的工程的施工较为简单，没有过于复杂的施工程序，所以在进行钻井时，只需使用钻机钻孔即可。对于一些地质较为特殊的土壤，在钻井的深度上没有要求所以宜选取一些小型的钻机进行施工，小型钻机的重量以及体积都较小，便于施工；对于钻井深度有较高的要求的钻井工程则需采用一些大型的钻机进行施工，例如石油勘探。大型的钻机设备在进行运输时通常需要专门的车辆，在大型钻机施工时，还需架设相应的基础设施来保证钻机的正常运行。

2 定向钻井技术分析

定向钻井技术是由普通钻井技术改善而来的，在实际施工过程中，需要对钻探的位置进行设定，并且在钻探过程中按照钻探的方向以及轨迹准确的进行，如果对于钻探的方向以及轨迹的设定过程中出现问题，那么定向钻井工程的施工就会以失败告终。例如，在对陕西某一地区进行了勘探，并且确定勘探地区地下拥有着大量的石油资源。在勘探过程中，技术人员确定了储藏石油的具体方位，所以，在进行石油开采时就需要利用定向钻井技术来进行。在进行定向钻井前，需要对钻探的的方向以及轨迹进行相应的设定，保证钻井能够准确的进入到石油储藏处，使得石油能顺利的被开采出来。随着人们对于石油的需求量越来越大，石油的开采量也在不断的增加，所以对于同一个石油储藏点往往会使用多个钻井进行开采。在实际石油开采过程中，如何在两个钻井中同时使用定向技术，而且两个钻井在地下还要能相通成为了定向钻井技术实施过程中的两大难题。特别是地质条件较差的区域，要求两个钻井之间的距离不宜过近，这也使得钻井在进行钻探时的精度得不到想要的保证。在实际钻井过程中，对于钻井的精度要求是比较高，一旦出现较大的误差后果是无法想象的，而定向钻井技术的使用大大减少了钻井过程中出现误差的概率。

3 定向钻井提速技术分析

随着钻井技术在近几年的不断完善，使得人们对于钻井的速度也有了更高的要求。为了使钻井速度不断的提高，人们对于钻井设备进行了深入的研究，例如：如何根据地质合理的选择钻头种类，如何对钻具进行组合才能更好的提升钻井速度组合，如何对螺杆的种类进行选择等等。当下，PDC钻头在钻井施工中应用的最为广泛，并且对于钻井速度有了一定程度的提升。随着PDC钻头的在钻井施工中的广泛应用，PDC钻头也根据不同的地区的地质条件不同而形成了几种不同的PDC钻头。所以，在钻井施工时要对不同的施工地点选择不同的钻头。在实际钻井工程施工中，对于井眼剖面的设计即是重点也是难点，经验剖面对施工质量有着直接的影响。所以，在实际施工过程中，要根据施工地点的地质将经验剖面进行设计。在进行钻井之前，还要对石油储藏地进行考察，结合一些成功钻井的案例进钻井设计，对于一些影响钻井速度的因素进行总结，并在设计钻井的过程中对于这些因素进行相应的处理，使得定向钻井的速度得到提升。对于螺杆的选择相对来说较为简单，目前市场上螺杆的种类较少，在进行选购时只需对螺杆的动力和扭矩进行相应的考察即可。一般情况下，扭矩较大的螺杆对于钻井速度的提升有着一定的作用。

4 影响定向钻井速度的因素

（1）在定向钻井施工中，斜井对于钻井的速度有着一定的影响。在实际施工过程中，对于钻井的井斜要求非常严格，在直井段钻井施工中更是如此。在钻井施工过程中，对于直井段井斜的要求是0，但是以现阶段的技术手段很难达到这样的效果，所以使得钻井工作在施工过程中会出现一定的难度，对于钻井的速度产生一定的影响。

（2）在钻井工程施工中，分为直井段和斜井段。在直井段施工时，对于方位没有要求，只需要将全角以及水平位移的控制得当，就能将钻井工作很好的完成；但是在斜井段钻井施工时，定向钻井技术就无法发挥自身的功效，只要对斜井段的施工方位进行调整，就会使得钻井的速度减小到正常的钻速之下。

（3）定向钻井中施工中的钻井轨迹相对于直井来说更加复杂，在施工过程中容易发生键槽现象，为钻井施工的起钻带来一定的影响，严重的会出现键槽卡钻。而且，在钻井过程中，井身的轨迹不能很好的进行控制，就会影响钻井的速度。

（4）在钻井过程当中，影响钻速的主要原因还有井身的质量。在进行钻井施工过程中，如果无法保证井身的质量完好，就会导致钻井施工过程中出现一些故障，使得钻井的速度无法得到保证。

5 定向钻井提速技术的应用

5.1 井身剖面技术的应用

在进行钻井施工时，如果钻井的斜角不断的增大，那么方位角也将不能保持稳定。通常情况下，要想方位角达到施工标准，其井斜角在必须要达到25°以上。井身剖面技术则很好的符合了这样标准，在进行钻井施工时，减少了小井斜的出现，使得漂移量得到了相应的保证。

5.2 导向复合钻井技术的应用

水平井身的轨迹使得复合钻井技术的实施受到了一定程度的限制。所以，在对于可钻行较好，比较浅的定向井进行施工时，可以充分的利用钻井设备将直井，稳斜段以及定向段的施工完成。在对深井进行施工时，导向复合钻井技术可以对可能产生方向漂移的底层进行掌控，并且确定方位漂移的剩余量。

5.3 复合性的PDC钻头的应用

PDC钻头与牙轮钻头相比较而言，其寿命，进尺度，钻速都有着一定的优势。PDC钻头对于底层尤为适用，对于钻井速度都有着一定的提升。

5.4 井下导向技术的应用

井下导向技术主要通过两种方式来提升定向钻井速度：①在施工过程中发生不起钻现象时能够对钻井轨迹进行及时的调整。②使用具有动力的钻具将钻头的速度进行提升，从而提升钻井的速度。

6 结束语

总而言之，随着人们对于石油需求量的不断提升以及石油勘探技术的不断发展，人们对于钻井的速度也有了更高的要求。在实际钻井过程当中，影响钻井速度的因素有许多，但是随着定向钻井提速技术的不断出现，使得钻井的速度不断的提高，在石油开采过程中发挥了更好的效果。

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TE243

A

1004-7344（2016）07-0193-02

2016-1-28

张翔（1985-），男，助理工程师，本科，主要从事石油工程工作。