現(xiàn)代導向鉆井技術(shù)的新進展及發(fā)展方向

王銘傳 何滔

摘要：現(xiàn)階段，現(xiàn)代導向鉆井技術(shù)在我國國內(nèi)已經(jīng)取得了不錯的成就，并且勘探工作進入全新的階段，因此加強現(xiàn)代導向鉆井技術(shù)變得尤為必要。鉆井工作的開展最主要的目的是對油氣藏的開發(fā)和地質(zhì)環(huán)境做出評價。本文將分析現(xiàn)代導向鉆井技術(shù)的新進展和發(fā)展方向，以供相關(guān)人士參考、交流。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代導向;鉆井技術(shù);新進展;發(fā)展方向

引言：

在二十世紀末期，現(xiàn)代的鉆井技術(shù)就已經(jīng)獲得了不錯的成績，并且當時的鉆井技術(shù)已經(jīng)得以廣泛的應用。鉆井技術(shù)的廣泛使用能夠很大程度的推動石油業(yè)的發(fā)展同時提高石油業(yè)的工作生產(chǎn)質(zhì)量。想要使得該技術(shù)實現(xiàn)其更大的價值，需要相關(guān)技術(shù)研發(fā)人員對技術(shù)的進行更深入的研發(fā)，推動技術(shù)的升級和換代，最終技術(shù)服務和推動整個石油業(yè)的發(fā)展。

一、現(xiàn)代導向鉆井技術(shù)的新發(fā)展

（一）轉(zhuǎn)盤經(jīng)驗鉆井技術(shù)

該技術(shù)產(chǎn)生于上個世紀的二十年代末，該技術(shù)最初只要是要考技術(shù)人員的工作經(jīng)驗進行對組按壓轉(zhuǎn)速參數(shù)和下端鉆具結(jié)構(gòu)的情況預測和分析。由于該技術(shù)的使用主要是憑靠技術(shù)人員的經(jīng)濟狀況決定，在技術(shù)的開展過程中存在諸多問題，特別是鉆井工作開展到最后一階段時。倘若鉆壓、鉆具以及轉(zhuǎn)速等等層面出現(xiàn)變化，那么后期的鉆探工作開展也就很難保持，所以鉆探技術(shù)還需要不斷的優(yōu)化和升級[1]。

（二）井底動力經(jīng)驗鉆探技術(shù)

該技術(shù)的使用原理是運用老渦鉆具將定向斜井鉆出，之后出現(xiàn)的有限脫落和策行多點測斜儀器的發(fā)展，使得鉆井技術(shù)的發(fā)展得以根基穩(wěn)定。定向的鉆井技術(shù)還被稱為井底動力經(jīng)驗鉆探技術(shù)[2]。但目前該技術(shù)還多運用在理論分析中，其理論和功能尚未被完全的開發(fā)出來，相關(guān)技術(shù)人員仍然需要繼續(xù)深入的研究和開發(fā)該技術(shù)。

（三）滑動導向鉆井技術(shù)

滑動導向技術(shù)始于上個世紀八十年代，其最主要的功能就是能夠跟隨鉆井同步進行測量，并且能夠?qū)⒎轿唤且约靶蔽唤堑能壍赖葏?shù)傳輸?shù)较嚓P(guān)裝置中，因此滑動導向技術(shù)能夠?qū)︺@頭的方向進行自主的調(diào)節(jié)。但不可否認的是該技術(shù)也存在一定的缺點，倘若在鉆井過程中降低成本或者增強鉆速后，容易出現(xiàn)馬達掉落以及磨損的情況[3]。這樣的缺點也使得該技術(shù)在使用上受到很大的限制：首先，當滑動導向技術(shù)在鉆井過程時，鉆柱不會旋轉(zhuǎn)，并且一部分的鉆柱還可能出現(xiàn)與井壁貼合從而形成一定的工作阻力。特別是位于角度斜井以及水平井的位移較大的井中，井眼有少量的巖屑床，這將會使得鉆柱與井壁產(chǎn)生強大的摩擦阻力，同時井眼的凈化作用也會降低;除此之外導向鉆具的彎角變大，后相對應的摩擦力也會變大。第二，在實際的鉆井過程中，由于鉆頭是朝下進行滑動的，這樣就會使得摩擦阻力過大導致鉆頭本身應有的鉆壓力被減弱，鉆頭的馬達工作效率也隨之降低，最終鉆井的進度變慢，鉆井所需耗費的成本增多。

（四）旋轉(zhuǎn)導向鉆井技術(shù)

該技術(shù)主要是對轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)鉆柱工作中，給鉆頭提供實時的導向，并且該技術(shù)能夠?qū)ぞ叩你@速、摩擦阻力和扭阻進行及時的調(diào)節(jié)，使得鉆井的速度和工作周期得到對應的縮短，是提高鉆井工作質(zhì)量和效率的關(guān)鍵。現(xiàn)階段的鉆井技術(shù)研發(fā)的方向是推動鉆井的深度達到一萬五千米的深度，并且在這樣的前提上還需要降低鉆井所需要耗費的成本，以此來推動鉆井業(yè)的發(fā)展。隨著鉆井工作程序的愈加復雜以及“海油陸采”項目的出現(xiàn)，在上個世紀末期就已經(jīng)有相關(guān)的技術(shù)開發(fā)人員對該技術(shù)進行深度的剖析，并且獲得不小的成就。一些國際企業(yè)逐漸掌握技術(shù)在工程技術(shù)的投入上采取壟斷的方式，這也使得我國的鉆井技術(shù)的相關(guān)研發(fā)上受到不小的阻礙。

（五）幾何與地質(zhì)導向鉆井

幾何導向鉆井技術(shù)與地質(zhì)導向鉆井技術(shù)在鉆井作業(yè)的過程中都占有非常關(guān)鍵的作用。幾何導向鉆井主要是建立在將鉆井區(qū)域的地質(zhì)狀況掌握清楚的前提下，采用三維空間中的經(jīng)驗軌跡對幾何進行未知判斷，進而對鉆井的方向和速率等等進行控制，該技術(shù)的精確度相對是較高的。地質(zhì)導向鉆井技術(shù)則是在不能將鉆井區(qū)域的地質(zhì)狀況摸清的情況下，運用該技術(shù)幫助技術(shù)人員進行對地質(zhì)的判斷和估測，推動鉆井導向工作的展開，對于控制鉆井的速率和井深的規(guī)劃有決定性的作用。但目前，該技術(shù)的研究還停留在初步階段，仍然需要相關(guān)研發(fā)人員的努力，以推動技術(shù)的完善和創(chuàng)新[4]。

二、現(xiàn)代導向鉆井技術(shù)的發(fā)展方向

（一）改善鉆井控制理論

想要更好的推動鉆井技術(shù)的發(fā)展，對鉆井技術(shù)的理論知識運用是必不可少的，想要達到技術(shù)升級的目的，還需要完善對鉆井控制的理論。首先，需要根據(jù)井的實際狀況，運用旋轉(zhuǎn)導向矢量理論，以更好的控制井體之間的偏差。第二，對于在鉆井過程中存在的干擾因素，要合理的運用鉆井控制理論并且結(jié)合井內(nèi)實際狀況對干擾因素進行合理的解決。第三，依靠指令動作，運用地面和井下的指令理論使得鉆井技術(shù)根據(jù)指令進行正常的作業(yè)。第四，相關(guān)技術(shù)人員運用自主制導理論對鉆井系統(tǒng)進行自主的研發(fā)和設(shè)置，最終得到提高工作質(zhì)量的效果。

（二）研發(fā)全新旋轉(zhuǎn)導向鉆井工具

在推動鉆頭導向工具研發(fā)的同時，對于定向的鉆頭研發(fā)也不能落后，該鉆頭與導向原理之間存在著較大的差異。定向鉆頭的研發(fā)推進可以使得定向鉆頭制定出具有一定傾斜角度的鉆頭，避免在鉆井過程中出現(xiàn)鉆頭傾斜的情況。對于井內(nèi)傾斜角過大的地方，可以采用傾斜度較小的鉆頭并且把角度控制在5度以內(nèi)，使得鉆頭的傾斜角度得以固定。根據(jù)這兩點理論上的指導，現(xiàn)階段的旋轉(zhuǎn)導向工作研發(fā)已取得了不小的成效，該鉆井工具也得到了廣泛的使用。

三、結(jié)束語

總的來說，目前我國的導向鉆井技術(shù)有了不錯的成就，但是在實際使用的過程中仍然存在缺陷和問題，這些問題的出現(xiàn)會阻礙該技術(shù)在鉆井的使用。因此，相關(guān)人員要大力完善該技術(shù)，使得該技術(shù)在油藏開采作業(yè)中實現(xiàn)更大的價值和作用。

參考文獻：

[1]周肖貝，李維波，張敏.基于專利數(shù)據(jù)的深層油氣藏改造與開發(fā)技術(shù)發(fā)展趨勢研究[J].高技術(shù)通訊（中文），2019，29（007）：722-730.

[2]賈琨，王東紅，李克訓，etal.石墨烯復合吸波材料的研究進展及未來發(fā)展方向[J].材料導報，2019，33（05）：805-811.

[3]杜鵬，紀競垚.中國長期照護政策體系建設(shè)的進展、挑戰(zhàn)與發(fā)展方向[J].中國衛(wèi)生政策研究，2019，12（01）：33-38.

[4]宋驥衍.近五年油氣藏開發(fā)的地質(zhì)研究技術(shù)進展及未來趨勢[J].中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，2018，000（01X）：P.26-26.