王印

（大庆钻探工程公司钻井一公司， 黑龙江大庆 163411）

定向井钻井与普通直井相比具有非常大的优势，可以开发那些因为地面条件限制而难以开发的油气田，因此受到了国内外各油田的广泛重视。自定向井钻井技术应用到油气田的勘探开发之后，不仅使一些剩余油藏得到有效的开发，提高了单井的产量，而且丛式定向井施工还节约了井场的占地面积，方便了油井地下管道的集中铺设和后期油井的集中管理。但在定向井施工工艺与技术不断完善的同时，一些定向井钻井施工中还存在钻井速度不高、施工效率较低的情况，这样的定向井施工严重地影响了油田整体的勘探开发效率和经济效益，为此系统地分析定向井钻井施工速度的影响因素，才能制定相应的技术措施来提高定向井施工的效率。

1 定向井施工中影响速度因素分析

在多年的定向井钻井施工实践中发现，影响定向井施工速度的因素主要包括地质因素、工程因素和人员操作因素等几方面。

1.1 地质因素对定向井速度的影响

所谓的地质因素就是所钻定向井的地层情况，主要包括地层的可钻性、各向异性和稳定性等几方面。定向井在施工中如果钻遇的地层比较坚硬，就会使定向钻井中的机械钻速比较低，这就会极大地影响定向井的施工速度和定向井施工的效率。当定向井施工中所钻遇的地层在沉积过程中存在地层的各向异性和软硬交错不均匀，那么在定向井的施工中必然钻头要向地层较软的方向前进，这就很可能引起井斜角的产生，为后期定向施工埋下了安全隐患，如果井斜角过大影响了后期的定向施工，那么就要进行控制钻压进行纠斜钻井，甚至要起钻更换特殊的仪器和工具进行纠斜钻井，这一过程不仅增加了钻井工人的劳动强度，而且频繁的纠斜钻井和起下钻作业也使定向井的施工速度和施工效率变低，从而影响整个定向井的施工进度和经济效益。

1.2 工程因素的影响

在定向井的施工中，影响施工速度和施工效率的另一个因素是工程因素，工程因素主要包括前期的地面勘察测量、井眼轨道剖面的设计和现场定向施工等几方面。如果在定向井的设计之前未进行良好的地面勘察，仅凭借采油厂给出的地质坐标就进行井队的搬迁作业，那么很可能实际情况与理论情况存在较大的差异而影响定向井的施工效率。在定向井井眼轨道设计中，如果设计人员对于定向井剖面设计只依赖工程软件进行，那么可能与实际情况脱节而增加定向井现场施工的难度，进而使定向井施工的效率和速度受到影响。在定向井施工中如果工程参数，例如钻压、转速、排量和钻具组合选择的不够合理，那么也会严重影响定向井的施工效率，造成定向井的施工速度低下。

1.3 人员操作因素的影响

影响定向井施工速度和效率的另一个重要因素是人员操作因素，这一因素与定向井施工人员的素质密切相关。在定向井施工中，如果操作人员对所使用的设备不够熟悉，不能很好地操作设备，那么就会使定向井施工的速度降低。同时定向井施工中的定向人员如果业务能力不够专业，也会影响定向井的施工速度。在进行定向井施工时不能根据现场施工的直井段的井斜角与方位角产生的偏差进行定向井的井眼轨道修正设计，不能降低定向井井眼轨道控制的施工难度，这样一定会引起定向井施工速度降低。再有就是在定向井施工中钻井液的配制人员不能很好地维护钻井液的性能，使钻井液的摩擦阻力增加，甚至出现井壁不稳定的情况，那么就会使定向井的施工速度降低，甚至引起定向井的井下事故复杂情况。

2 定向井提速措施分析

从以上影响定向井施工速度的因素分析可知，地质因素不可改变，要想提升定向井的施工速度，只能从工程因素和人员操作上想办法。

2.1 优化定向井剖面的设计

若想对定向井施工应用的井眼轨道设计进行优化，首先要对定向井设计人员进行强化培训，使这些定向井设计人员能够很好地熟悉定向井在整个施工中的工艺流程和技术，熟练掌握定向井剖面模式中的三段制、四段制以及五段制轨道设计模式的不同特点，这样才能在进行定向井轨道设计时将多种轨道类型进行对比分析，从中找出最适合现场施工的井眼轨道类型，并根据选定的井眼轨道类型进行造斜点、造斜率等关键参数的优化，降低现场施工的摩阻和扭矩，使现场定向施工人员能够准确地控制井眼轨道，达到提高机械钻速、缩短钻井周期、进而使整体经济效益得到提升的目标。

2.2 优化施工参数

定向井钻井速度低的原因之一是施工参数不够合理，因为作为定向井现场施工的技术人员要对现场施工的技术参数进行优化，这样才能提高定向井的施工速度，保证施工安全。首先是对定向井的施工中的钻压、转速和排量等参加进行优化，如果在普通的215.9mm井眼中要想实现定向快速进行，要保证钻压在40-80kN，同时要保证足够的排量，一般情况下要求排量要达到34L/s以上，这样才能使螺杆钻具发挥最大的功率，输出最大的扭矩，从而提高定向井的施工速度。

2.3 其它技术措施

一是对钻具组合的结构进行深入优化。在定向井的直井段施工过程中，由于会产生井斜角，为了尽量避免井斜角的发生，需要在施工中及时调整施工参数和钻具组合，因此就会影响定向井的施工效率。为了保证直井段井斜角控制在设计规定的范围之内，会在施工中对钻具组合进行进一步优化，对各种使用的钻具组合进行受力分析发现，在直井段中使用钟摆钻具组合不仅可以有效防止井斜角的产生，而且还具有纠斜功能，对于那些易斜区块采用大钟摆钻具组合，其它区块使用小钟摆钻具组合能够有效地提高定向井施工速度和效率。二是应用导向钻井技术。导向钻井技术是一种较为常见的钻井施工技术，该技术有着相对简单的设计，在实际应用过程中有着良好的安全性和适用性，与滑动导向复合技术的结合能有效缩短钻井时间，提升钻井效率。滑动导向复合技术有助于井眼轨迹的调整，能获得较高的中靶精度，下钻换钻具结构的时间可大大缩短，提升了综合效率，提高了钻井速度。三是搞好钻井液性能的维护与处理，使钻井液能够具有很好的润滑性能和井壁稳定性能，这样才能使定向井施工速度得到进一步提升。

3 结束语

定向井钻井是一项系统工程，影响定向井施工速度低下的原因是多方面的，在系统分析定向井施工影响因素的基础上，优化定向井井眼轨道剖面设计、提升定向井施工人员的业务水平、优选钻压、转速和排量等施工参数，这样才能使定向井施工的整体速度和效率得到提升。

◆参考文献

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