復(fù)雜地層鉆井井眼軌跡控制技術(shù)摘要：時代在發(fā)展，科技在進步，在國民經(jīng)濟發(fā)展的驅(qū)動下，井下資源被大量開發(fā)，為了確保開井的順利進行，井眼軌跡控制技術(shù)就顯得尤為重要，而井眼控制過程中受到很多因素的影響，特別是地質(zhì)條件、地貌特點以及井眼開發(fā)等因素，但是由于地質(zhì)特點是人力可不控制的，就需要加強對井眼鉆進軌跡的有效控制，本文主要對鉆井井眼軌跡控制技術(shù)中的常見參數(shù)進行介紹，針對不同階段的井段軌跡控制過程操作和技術(shù)進行簡要分析以及合理的控制。關(guān)鍵詞：鉆井，定向井，井眼軌跡一、井眼軌跡的基本參數(shù)井眼軌跡主要指的是實際鉆進的井眼軸線，在實際鉆進施工過程中，井眼軸線其實就是鉆進時的一種空間曲線，想要控制井眼軌跡，首先要全面掌握這條空間曲線的整體形狀和分布特點，簡單來講就是井眼軌跡測量，也稱為測斜。現(xiàn)階段，我國使用比較普遍的測量方法是每隔一個測段進行一次點測。通常情況下，軌跡參數(shù)主要包括井深、井斜角以及井斜方位角這三個基本參數(shù)。井深井深又稱斜深或者測量井深，主要指的是從井口到測量點之間的長度，井口的位置一般以轉(zhuǎn)盤面為基準(zhǔn)點，一般情況下，通過對電纜或者鉆井的長度進行測量來獲取井深值，因此，井深是一種雙向指標(biāo)，是測量參數(shù)又是位置標(biāo)志。在測量過程中，井深值的增加量叫做井段，在同一個測量段上的兩個不同測量點，井深值相對小的點叫做上測量點，反之，井深值較大的點叫做下測量點，兩個測量點之間的長度差叫段長，井段計算方式為下測量點與上測量點之間的差值。井斜角井斜點主要指的是在鉆井測量點地方的井眼線與重力垂直線之間的角度，而井斜角則表示的是井眼軌跡與井斜點的斜率值，在同一區(qū)域內(nèi)，下測點與上測點的差值代表的就是該測段內(nèi)的斜率增加量。井斜方位角所謂的井斜方位線指的是在井眼空間曲線某一個點上沿井眼水平方向投射到水平面上的線，在投射線上的點作切線，并將切線向著井眼統(tǒng)一延伸，就可以獲得該點的井眼方位線。以鉆井上的某一點的正北方向為基準(zhǔn)邊，沿著順時針方向進行旋轉(zhuǎn)所獲得的角度即為井斜方位角。二、對鉆具組合進行設(shè)計根據(jù)鉆井區(qū)域地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地貌特點、人文環(huán)境、自然條件等的不同，地質(zhì)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度也不盡相同，這就使得不同地域要根據(jù)自身實際發(fā)展情況選用適合鉆進技術(shù)及鉆井工藝，而鉆井工藝流程都有自己獨特的鉆具體系，以從式井鉆井為例，運用比較廣泛的是井下動力鉆具，并將鉆具與測量技術(shù)結(jié)合體為技術(shù)導(dǎo)向。此外，作為井眼軌跡控制技術(shù)中常用的一種技術(shù)，滑動導(dǎo)向復(fù)合鉆井技術(shù)具有較強的適應(yīng)能力，能夠準(zhǔn)確的完成定向鉆進以及增斜要求的各項操作，安全性能較高。三、井眼軌跡控制技術(shù)直井段防斜打直我國復(fù)雜地層鉆井方式主要分為水平鉆井和定向鉆井兩種，而保證鉆井垂直度的方法就是控制井眼軌跡，在對地層進行鉆井時，一旦直鉆過程中未能做到軌跡垂直，那么設(shè)備鉆進到該處時就會出現(xiàn)角度偏離，這種鉆進角度的偏離將直接影響到直井段的定向偏斜，特別對于這種上方鉆進位移所造成的位置偏離對一道工序井道的產(chǎn)生軌跡也會帶來不同程度的影響。當(dāng)鉆進井道斜坡的傾斜度位移偏離小于零時，施工人員為了確保施工效果能夠滿足實際生產(chǎn)、建設(shè)需求，在具體鉆進期間，要最大程度的制造施工坡度的傾斜角度，反之，當(dāng)井道斜度偏離位移超過零時，就需要減小斜面角度。如果施工斜井按照圖紙設(shè)計要求的方向出現(xiàn)偏移的話，就會從二維變?yōu)槿S定向井，會對后段施工井眼軌跡的控制工作帶來一定程度的難度。而從式井在鉆進期間，一旦垂直井段施工過程中發(fā)生井斜偏離，那么就容易出現(xiàn)在垂直井段內(nèi)的兩個方向的定向井在鉆進時出現(xiàn)碰撞的風(fēng)險，容易引發(fā)安全事故，對經(jīng)濟效益及人身安全帶來嚴(yán)重的損害，該項操作并沒有使新鉆空的作用得以高效發(fā)揮，同時還會使原有的鉆孔遭到不同程度的損壞，造成浪費能源，成本投入的增加。另外，如果防斜鉆井與垂直井段在鉆進過程中出現(xiàn)相互碰撞，一般會使用井下動力鉆具，運用一些先進的機械鉆井技術(shù)共同完成直井段的鉆進。造斜段軌跡控制技術(shù)造斜過程首先從造斜點位置開始，利用鉆具等外界力量強行使鉆頭偏離原來井口并垂直增加斜度鉆進的一個施工作業(yè)過程，該項操作的首要任務(wù)是利用技術(shù)手段確保鉆頭偏離井口位置，保證后續(xù)造斜過程施工的順利開展。在此期間，造斜段所表現(xiàn)出最為突出的特點是具有較高的偏移點，由于土質(zhì)結(jié)構(gòu)不夠堅硬，相對比較松軟，不利于受力點的支撐，當(dāng)鉆進期間遇到其他結(jié)構(gòu)結(jié)實的障礙物時，極易產(chǎn)生鉆井方向的偏離，這就需要重新調(diào)整角度進行再次鉆孔。故而，在復(fù)雜地層中進行鉆井亦或是開井期間，當(dāng)出現(xiàn)障礙物時，首先選用開孔或者劃眼的方式將障礙物清除，能夠有效規(guī)避新井眼的出現(xiàn)。此外，在進行井斜角施工作業(yè)時，一般會運用旋轉(zhuǎn)與滑動鉆進兩種技術(shù)的綜合應(yīng)用，還要保證井斜角增加度數(shù)的緩慢性，同時設(shè)定增加速度并按照該速度進行造斜及邊坡作業(yè)。為了確保井眼軌跡表面的光滑度和平整性，施工作業(yè)時要嚴(yán)格遵循先低后高的邊坡修理方式，從而最大程度的減少邊坡左右不平衡的問題。穩(wěn)斜段軌跡控制技術(shù)當(dāng)造斜段鉆進完成后，針對直一增一穩(wěn)三段制構(gòu)造的井眼軌跡控制進行分析，需要完成對穩(wěn)斜井段的作業(yè)，通常情況下，在該段作業(yè)過程中會使用比較先進的無線隨鉆測量儀器，該測量儀能夠準(zhǔn)確、快速完成各項施工任務(wù)的監(jiān)控，實時動態(tài)監(jiān)控能夠及時發(fā)現(xiàn)鉆進實際操作過程中的井斜角以及方位角與方案設(shè)計值之間發(fā)生的位置偏移并做出鉆進方向的調(diào)整，從而確保井眼軌跡可以中靶。然而，在不具備使用無線隨鉆檢測儀器的條件下，需要使用穩(wěn)斜鉆具組合進行井眼軌跡的控制，利用單點和多點井眼測斜儀來完成定點的測斜，減少井眼設(shè)計軌跡與實際鉆井軌跡之間的偏差，做到確保中靶的同時還能提高鉆井的機械效率。當(dāng)井眼鉆井的設(shè)計軌跡與實際軌跡兩者之間的剖面存在很大的偏離時，很容易出現(xiàn)拖靶的現(xiàn)象，導(dǎo)致井身出現(xiàn)嚴(yán)重的質(zhì)量問題，反之，當(dāng)設(shè)計軌跡與實際軌跡之間的偏離值很小，就要頻繁的進行井眼軌跡測斜操作，多次的起下鉆和頻繁的更換鉆具組合，勢必降低設(shè)備的機械鉆速，降低工作效率，延長鉆井的施工周期。四、結(jié)束語綜上所述，隨著經(jīng)濟建設(shè)的快速發(fā)展，推動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅猛發(fā)展，使越來越多的井眼軌跡檢測設(shè)備變得更加智能化、標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化。因此，復(fù)雜地層的鉆井井眼軌跡的鉆進施工作業(yè)正逐步朝著安全可控性方向發(fā)展。使得鉆井井眼軌跡控制過程中的三維定標(biāo)逐步精細(xì)化，能夠有效輔助地面鉆進工作。此外，在確保井眼軌跡無誤的同時還要全面控制成本的投入，合理進行資金分配，使優(yōu)選鉆具、機械設(shè)備使用壽命以及泥漿材料循環(huán)利用上做到資源優(yōu)化，既要保證鉆井質(zhì)量又要確保經(jīng)濟利益的最大化。參考文獻(xiàn)邊躍龍.淺析復(fù)雜地層鉆