水平井井眼軌跡控制技術探討

于磊（中國石油集團長城鉆探工程有限公司鉆井技術服務公司,遼寧 盤錦 124010）

關于水平井井眼軌跡控制技術的研究分析，首先要從其技術特點入手，通過對水平井井眼軌跡控制的技術特征進行分析和探討，再通過與多目標井、定向井的比較分析，從而指出其影響水平井井眼軌跡控制技術的關鍵因素，實現(xiàn)關于水平井井眼軌跡控制技術探討的目的。

1 水平井井眼軌跡控制的技術特點

無論是用于水平井還是定向井的井眼軌跡控制技術，其最終的技術要求目標都是能按照設計達到中靶要求，所以在明確其技術目標后以此為方向從而達到水平井井眼軌跡控制技術要求。關于水平井區(qū)別于多目標井、定向井的技術難點主要有以下三個方面：第一，與普通的定向井相比，水平井在中靶上有更高要求，其主要原因是因為水平井通常采用三維靶體，其具體形狀主要是前端是呈水平的矩形窗口的幾何體，所以水平井的井眼軌跡在進入其中時，還要注意避免因為鉆頭超出靶體從而造成脫靶的情況發(fā)生；第二，擺放工具面角有很大的難度系數(shù)，由于水平井的斜井段延伸長度與井眼摩擦阻力成正比的特點，所以就導致了在利用鉆具對井眼作業(yè)時難以轉動，再加上關于工具面角擺放位置也很大程度上加大了作業(yè)難度；第三，技術上有一定控制難度，因為地質環(huán)境的不確定因素以及測量信息不能實時更新，再加上鉆井工具在斜造能力上的欠缺，導致了水平井在其著陸控制以及水平段控制上難度大大加深。

在水平井井眼軌跡控制技術上要對以下三個方面重點落實：第一，水平井通常會預先設計以軌道為軸呈柱形的靶，因此在中靶上也有區(qū)別于定向井以及多目標井的難度系數(shù)，因此要對矢量中靶系數(shù)精確計算；第二，要是出現(xiàn)設計軌道與實際軌點的位置及方向發(fā)生偏差現(xiàn)象時，可以通過增加斜井段的方法進行解決；第三，因為水平井通常根據(jù)井身剖面的中、長半徑曲線特征來考慮水平井的井眼軌跡，所以要注意井身不同剖面其軌跡控制不同這一特點。

2 水平井井眼軌跡控制的關鍵技術

關于水平井井眼軌跡控制的關鍵組成技術，主要從技術、工具和參數(shù)控制三方面入手，以下就以這三方面簡要敘述其關鍵組成技術。

2.1 關于鉆井工具的應用選擇

在對水平井進行鉆井時，定向側鉆這一關鍵環(huán)節(jié)一般要采用組合模式的鉆具，如彎接頭加上直螺桿鉆具組合模式以及單彎和雙彎螺桿的組合模式，在定向側鉆過程中，要注意針對具體情況作具體分析，從而通過鉆井工具的合理組合，保證井眼軌跡控制。

2.2 關于軌跡控制中的著陸和水平控制

軌跡控制中的著陸控制，主要是指從靶窗增斜井段一直到井段末端這一過程的全程控制，關于這一過程的控制要重點注意側鉆，通過增斜鉆進的方式，采用實時動態(tài)監(jiān)控的手段，從而達到矢量進靶的結果。軌跡控制中的水平控制，則主要是對進靶后直到鉆出全段水平井段整個過程，對于水平控制要采用實時動態(tài)監(jiān)控的手段，但與著陸控制不同的是水平控制采用的是穩(wěn)斜鉆進的方式，同時要采用加強對復合鉆進工具的使用，保證鉆井速度的轉速，還要注意垂向控制的富余量，避免鉆頭在調整過程出現(xiàn)脫靶現(xiàn)象。

2.3 對剖面設計的要點

水平井井眼軌跡控制中剖面設計應本著優(yōu)化井眼軌跡控制的目的，再通過鉆井工具的最大合理化工具組合使用，保證井眼的規(guī)則性以及平滑性，一般井身剖面采取的是造斜率可調整的“直-增-微增-增-平”類型。關于水平井井身剖面對井眼軌跡控制可歸納為以下幾點：第一，水平井的井身剖面曲線所顯示的特征對軌跡控制的影響；第二，在切線調整段的井身剖面具有兩個方面的特征；第三，在利用分段造斜剖面時要注意克服其表現(xiàn)出的復雜性；第四，要利用擁有的先進技術，做好井段要求的調整工作。

通過以上對水平井井眼軌跡控制技術的分析，我們也對其技術要點有了一定的了解。做好對井身剖面的優(yōu)化設計工作能大大降低水平井井眼軌跡控制實施過程的難度，從而保證水平井實施的成功率，側鉆鉆井的效率是影響井眼軌跡控制技術的關鍵，所以要根據(jù)實際鉆井情況做好鉆井工具的選擇及組合，在水平井井眼軌跡的著陸及水平控制技術上，要著重注意閉合方位控制以及穩(wěn)斜探頂、工具造斜率、動態(tài)監(jiān)控和矢量進靶這些因素對其的影響，從而做好水平井井眼軌跡控制的技術工作。

3 結語

總之，水平井井眼軌跡控制技術對水平井的鉆井成功率具有非常重要的影響。為保證水平井井眼軌跡控制技術的穩(wěn)定性及可實施性，就要對影響其中靶及軌跡的各項因素進行全面掌握，注意其關鍵技術的要點，通過對鉆井環(huán)境的實時考察，保證水平井鉆井工作的順利進行。

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