罗文浩
安徽省淮南市谢家集区安徽省煤田地质局第一勘探队
摘要：我国煤层气资源丰富、开发前景广阔，经过20多年的不断探索，无论从产业规模，还是勘探开发技术方面，都取得了很大的进展。为进一步提高煤层气开发技术的适应性和煤层气资源的有效性，推进煤层气产业的快速发展，以我国煤层气产业发展现状为出发点，系统梳理了目前我国煤层气开发的理论进展和技术现状。本文基于如何提高定向井钻井速度技术分析展开论述。
关键词：如何提高；定向井；钻井速度技术分析
引言
煤矿井下近水平定向钻进采用先进的孔底马达定向钻进技术，钻孔轨迹可人为控制，主要应用于岩层（普氏系数f＜５）和较稳定、较硬煤层（普氏系数份f＞０．５）的瓦斯抽放钻孔和地质勘探孔。目前已广泛地应用于探放水、瓦斯防治地质构造探测等领域。
1中硬煤层钻进技术
针对中硬煤层，我国自主研发了一种随钻测量定向钻进技术，其采用的钻进装备具有体积小、功率大的特点，即：（1）井下定向钻机：该钻机不仅功率大，还采用了双系统独立行走分体式设计，且主机和泵车采用了履带式自行式设计，运输体积小、结构紧凑且布局灵活，是定向钻机高效节能的体现；该钻机提供了三种钻进工艺，即：孔底马达定向钻进、复合驱动和孔口回转钻进；该钻机的输出转矩为12000N·m，给进和起拔能力为250kN，满足了大直径钻孔施工的需要；该钻机可与不同规格的打捞钻具、通缆钻杆、普通钻杆配套使用，工艺适应性非常强。（2）井下防爆型无线随钻测量系统：该系统的测量对象以电磁波、泥浆脉冲为主，同时应用了外径76mm的一体式脉冲信号发生器，即：当泥浆泵排量为1.6L/s时，该发生器将会稳定地发出测量信号，具体服务于煤矿井下小孔径、小排量钻孔轨迹的测量需要。（3）井下导向钻进系统：该系统根据煤矿区地层的自然伽马参数，收集地层信息，同时根据钻孔轨迹测量数据，控制煤层中钻孔向预定方向延伸，以保证煤层钻遇率更高、地层地质信息收集更全面、钻探效率更高，继而实现了煤矿井下精确地质导向钻进。
2定向井施工中影响速度因素分析
2.1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。
2.2人员操作因素的影响
影响定向井施工速度和效率的另外一个重要因素就是人员操作因素，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，不能很好地进行设备的操作，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，那么也会影响定向井的施工速度，在进行定向井施工的时候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，不能够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。
还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，甚至出现井壁出现不稳定的情况，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。
2.3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。
3定向井提速措施分析
3.1优化定向井剖面的设计
要想对定向井施工应用的井眼轨道设计进行优化，就要先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的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进行设计的时候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。
3.2优化定向井钻井技术
随着我国科技的飞速发展，当前无论是在煤田勘探或者是在煤田开发过程中都需要使用全新的技术才能提高钻井的整体质量，使得煤田的开发和勘探能够更加科学化、合理化，提高开采的整体效果。在科学发展的形势下，提高定向钻井的速率，利用全新的科学技术，充分地运用相关设备进行钻井技术的优化，其中包括了以下几点:第一，科学且合理的设置钟摆结构。在直井段的钻井施工中，钟摆结构经常会容易出现偏差，导致其钻井的质量较差，传统的增强定向井速度施工过程中，需要经常进行水平方向的校正，目的是为了让钻井的整体质量以及钻井的效果满足实际需求，而合理的设置钟摆结构之后，可以有效地对定向钻井的整体轨迹进行设定和规范，一旦定向钻井出现严重的倾斜问题，钟摆则会显示问题的所在，以及如何进行位置的调整。作为定向钻井的相关负责人员以及施工人员应对问题第一时间进行调整。钟摆结构的设置以及钟摆结构的标准状况可以优化直井段钻井的效果和速度。第二，优化钻井施工工艺。在当前的钻井施工工艺中，已经拥有了全新的施工技术，其目的是为了提高定向钻井的速度，并且让定向钻井高效率完成。需要在钻井施工过程中，对钻井地区的实际情况进行实地考察，对地址进行分析。
4结束语
综上所述，定向井钻井工艺技术的优化改进对于我国煤田开采工程与工程企业的发展都有着重要作用，相关人员需要从施工环境、工程设备、施工方式、数据支撑等方面做好全面的改进优化，从而为我国的定向井钻井工程发展提供有效的专业技术支撑。
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