中石化经纬有限公司胜利定向井 山东东营 257064
摘要：在定向井钻进施工过程中，只要把握好靶前距和偏移距的处理、入窗找油的控制、井眼轨迹设计等这些关键点，注意好其中的细节问题，以进一步减少水平井施工难度。本文主要分析定向井井眼轨道优化技术研究。
关键词：定向井；井眼轨道；优化技术
引言
在石油企业发展过程中，钻定向井是开发的重要手段之一。定向井井眼在设计过程中，主要指的就是设计目标与井口不在一条铅垂线上的井。在钻井过程中，要满足各种要求，需要综合考虑后续机械采油设备合理运行及节能降耗等一些问题，不断优化井眼轨道剖面类型，这对于我国石油开采来说具有非常重要的作用。
1、定向井剖面设计
定向井的剖面设计相对来说是较为重要的一项工作，在具体施工的过程当中，需要确认定向井的一系列相关数据，不仅如此，在实际施工的过程当中，还要给出具体的方位角以及水平位移等等一些方面。在实际施工进行的过程当中，还要根据资料的实际情况来搜索具体的地理位置，以及详细的数据信息来完善井眼的自身结构。在这方面工作的工作人员不单单要按照相关的规章流程来进行，同时在进行设计的过程当中，还要设计出多种的策划方案，以满足实时的变化，使得钻井工作能够更加方便快捷的进行。在实际钻井工作进行的过程当中，需要按照具体的钻探目的以及钻井过程当中井眼的自身结构，剖面种类等等一些方面来进行更加合理的优化和安排。与此同时，在剖面的层位安排以及布局的过程当中，一定要进行认真的布局和定夺井自身的结构，井控措施等一些方面，只有更好的配合在一起，才能够让钻井工作更好的进行下去。那么这就需要在钻井工作进行的过程当中安排一些较为容易操作的剖面结构才能够降低在施工中的工作难度，由于工作难度的降低，那么生产的效率自然就会提升上去，从而更好地为我国社会经济的发展提供一定的帮助。因此可以看出，如果想要对定向井井眼轨迹进行不断的优化，那么这就需要在实际施工的过程当中选择一些较为容易操作的剖面结构来进行设计，这样不单单能够让设计的方案变得更加简单，同时也能够让施工的过程变得更加简便，从而被我国油田企业的生产提供更加有效的帮助。
2、现场施工技术
2.1轨迹控制技术
直井段轨迹控制，虽然该井的直井段比较短，只有150m，但是依然要做好防斜打直工作。首先在进行设备安装时要保证安装质量，使天车、转盘和井口在一条直线上，误差小于10mm。然后在一开钻井过程中由于上部地层比较松软，要严格控制钻压，不致于影响机械钻速，确保井眼开直。造斜段轨迹控制，根据该井设计造斜率为4.5°/30m的实际，结合不同厂家生产的螺杆钻具造斜率情况，再根据以往施工该区块的实际造斜率情况，最终选用1.0°螺杆钻具+MWD随钻仪器进行施工，具体钻具组合为：Φ215.9mm钻头+Φ172.0mm单弯螺杆（1.0°）+Φ165.1mm无磁钻铤（内带MWD）×8.75m+Φ165.1mm钻铤×27.85m+Φ127.0mm钻杆。施工中根据随钻仪器测斜情况，及时调整井眼轨迹控制方案，采用滑动与复合钻进交替的方式进行轨迹控制，既保证了设计的造斜率，又能够使井眼轨迹光滑，还能提高机械钻速。稳斜段轨迹控制，为了提高机械钻速，按照钻井工程设计的要求，在稳斜井段使用三稳定器强稳斜钻具组合，具体为：Φ215.9mm钻头+Φ214.0mm稳定器+Φ165.1mm无磁钻铤×8.8m+Φ214.0mm稳定器+Φ165.1mm钻铤×8.9m+Φ210.0mm稳定器+Φ165.1mm钻铤×72.3m+Φ127.0mm钻杆。施工中随时监测井斜角和方位角的变化，如果发现变化要及时调整钻井施工参数，必要时将进行起钻作业，换MWD随钻仪器进行跟踪稳斜控制，保证井眼安全设计控制，达到准确中靶的目的。
2.2安全施工技术
井控技术，由于井区上部存在浅气层，而且油层异常高压，因此井控井需要进行良好控制，以确保安全钻井。一、井控设备选用井控板喷油器，保证井控设计安装标准，压力试验合格。其次，浅气层和油层开通前，将钻井液密度提高到设计上限，利用钻井液密度平衡土层压力，做好井控工作，控制油层开通时的机械钻速和 继续钻井施工并无异常，组织专人控制水井检查点，出现危险时立即报告水井关闭情况。 井眼清洗技术，首先是提高钻井体积，调节钻井液性能，使钻井液具有良好的润滑和流量变化，以及运输岩石碎片的能力；二、利用固体控制设备及时清除钻井液中有害固体相含量；三是定期切眼，短期销毁岩屑床，回收大排放物清洗眼井。
3、钻井井眼设计方面的软件优化
3.1地质特性数据管理
钻井施工在进行的过程当中主要就是通过钻机来将地层击穿，然后再将相关的石油资源输送到地面上，这就是整个采油过程。相较于地面作业来说，钻井施工进行的过程当中主要所遇到的问题就是在进行的过程当中有许多的不可控因素，这往往就会导致各种各样问题的出现。因此可以看出，如果想要让钻井过程当中出现的各种问题被有效地避免这就需要在实际施工进行的过程当中将当地的地质特性熟悉的掌握，从而才能够保证施工的正常进行]。
3.2井眼轨迹几何形状数据库的建立
井眼的几何形状决定了井眼方向轨迹在特殊的井底条件下是否能最大限度地穿透油层，从而避免了钻井过程中由于位置角度或偏差而造成的钻井困难。为了确定经验性轨迹的几何形状，首先根据钻孔地层特征，确定了井深剖面类型(三级、五级、地籍、双稳定性、二次抛物线和侧抛物线)，简而言之，建立了多种地质形状的相应数据库信息。
3.3钻井工艺参数
数据收集只是其中的一个方面，最重要的是参数的选择，如果在参数选择过程中出现问题，在具体工作中很可能会出现问题。这需要在实际工作中根据地形条件和森林类型确定主要参数，包括森林重量、转速、泵压、森林流量、淤泥特性、森林密度等。严格控制这些方面基本上可以确保目标钻探轨道的持续优化，从而不断优化我国的钻探技术。
3.4钻井剖面优化
井眼结构优化:根据近年来的施工经验，考虑到地层、减少摩擦和扭矩等因素。，形成了井眼结构优化措施:(1)复杂区域。考虑到富阳油层上部普通话组注水压力较高，苗族至喜迪组油气浅，地表水工作深度大于200米，技术管道在清山口组泥石段施工，并在井口安装防喷装置，以确保施工安全；(2)没有复杂的区块，对于没有浅气井和水井的区块，三维钻孔设计改为二维设计。表面管道工作深度不得小于100 m封闭第四纪太康组，技术管道工作深度应更好封闭第二嫩组上方的软组。为了优化井眼轨迹，解决传统井眼轨迹设计中存在的缺陷，例如对下偏差剖面中的井眼轨迹的影响、随后阶段摩擦增加以及无法正常进入窗口等，该原理稍大一些主要技术措施如下:(1)采用六步式“直—增—稳—增—微增—水平”轨迹设计模式；(2)优化钻孔曲率和目标距离的调整，调整扭转方位角的间隔和幅度。二维井中石油峰值的优化长度为30 ~ 50米，曲率为3 / 30米，从而减少了井径的上下调整。整个三维路径将转换为分段的二维路径，并且累加点将向上移动以降低累加率。
3.5井眼轨道曲线的数值模拟
在模拟进行的过程当中主要所依靠的内容就是井下作业的力学分析和机械采油管柱井下作业的力学分析这两个方面。井眼轨迹曲线在对其进行模拟的过程当中需要依靠一个参数来进行，而这个参数的设定主要就是通过倾斜角方位角这些内容来进行参照的。基本参数：井深、倾角、方位角在钻井工程中称为基本参数。如果在进行模拟的过程当中只要知道任何一点的轨迹的数值的话那么就能够将其具体的参数确定下来。
结束语
总而言之为了能够让我国的定向井井眼轨道在实际开采的过程当中得到更好的应用，这就需要不断地加强这方面的重视。虽然现阶段我国在这方面取得了一定的成绩，但是相较于国外的一些发达国家来说仍然存在着各种各样的不足，这就需要相关的工作人员能够在工作的过程当中不断地加强这方面的重视程度，在技术设计以及软件设计方面进行不断的创新和研究，积极的借鉴外国的一些先进经验从而应用到自身发展的过程当中，这样不单单能够为我国油田企业的发展提供更加有效的帮助，同时还能够更好的推动我国的经济发展。
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