石油定向钻井技术常见问题与解决策略

魏斯壮

（中海油田服务股份有限公司，天津300450）

由于石油资源的特殊性，我国不仅扩大了石油资源的进口规模，同时也通过不断地提升钻井技术应用水平，加快我国石油资源的开采力度，确保石油资源可以满足我国经济发展的要求。对于石油定向钻井技术而言，尽管其在钻井领域有着多年的应用经验，但是仍然在应用过程中存在许多问题，如果问题解决不当，将会直接影响石油定向钻井技术的应用质量，更是会危及我国石油产业发展。因此，积极解决石油定向钻井技术在应用过程中存在的问题，对推动我国石油资源产业发展有着积极意义。

1 石油勘测技术

我国对于石油资源的需求逐年增加，所以为了满足国内经济发展要求，需要勘测人员利用先进的技术，对我国石油资源进行勘测，从而实现提升我国石油产量的目的。当前，石油钻井完井技术按照钻井形式划分，可以分为多种形式，例如：定向井、水平井以及超深井等。随着我国钻井完井技术的不断发展，我国定向钻井技术在石油勘测领域得到了广泛应用。与西方国家相比，我国石油钻井技术的研究起步时间比较晚，但是随着改革开放的不断深入，我国加大了对石油钻井技术的研发投入，并且不断对传统石油钻井技术进行改革创新，同时积极汲取国外现代化的钻井技术应用经验，从而使我国石油钻井技术得到了迅猛发展。

2 石油定向钻井技术优势

由于石油勘测工作越来越重要，所以定向钻井技术在石油勘测领域获得了广泛应用。在应用定向钻井技术过程中，由于科研人员的不断努力以及大量应用经验的支持下，使得我国定向钻井技术得到了不断完善，并且收获了喜人的应用效果。现阶段，定向钻井技术可以分为三种类型，即：低中斜度定向井技术，斜度定向井技术与大斜度定向井技术。与其他钻井技术相比，定向钻井技术不仅具有效率高、灵活性好等特点，而且操作更加便捷，同时可对复杂区域实施钻井作业，技术适用范围广，从而拓展了定向钻井技术的应用范围。

通常来说，为了对地下油气资源进行勘探与开发，需要在被勘测区域附近实施定向钻井技术。如要在海洋中勘探开发石油，需要在勘探前完成海上平台的搭建，或者使用可移动式钻井平台，再或者从陆地边缘打定向井。如果地层复杂，并且难以穿过时，为了绕开复杂地层，可通过定向井技术来予以实现，此种方式可称之为绕障定向井。如果突发安全事故，例如：火灾、卡钻以及钻具断裂等情况时，需要采用侧钻井、救援井等方式解决突发事故。随着近年来各类水平井、多分支井的出现，加快了定向井技术的发展速度，并且也使油藏开发方案得到进一步优化，从而实现提高原油开采量与开采效率的目的。总之，随着定向钻井技术的不断发展，未来定向钻井技术的应用领域还将进一步扩大。

3 石油定向钻井技术在应用过程中存在的问题

3.1 定向仪的精度不够准确

在应用定向钻井技术时，仪器设备的精度高低以及是否存在故障问题，均会影响定向钻井技术的应用质量。其中，如果仪器测量精度低，或者存在故障，将会使测量结果存在比较大的误差，从而会对施工指导产生影响。另外，测量是前期准备工作的核心内容，如果定向仪的测量偏差过大，不仅会延误施工工期，而且也会对钻井质量产生直接影响，有损钻井单位的经济效益。

3.2 定向钻井轨迹控制问题

在钻井作业中，轨迹控制的重要性不言而喻。在整个钻井过程中，需要严格地对钻井轨迹进行控制，确保按照事先设计的路径完成钻井任务。一般来说，为了与地下油气资源储藏地进行连接，往往会对钻井精度有着严格要求。但是，在部分钻井工程中，由于钻井轨迹控制不严格，导致实际井眼与目的地存在比较大的偏差，不仅会增加钻井支出，甚至会因此引发安全问题。

3.3 定向井钻井井斜问题

长期以来，井斜问题是影响石油定向井钻井技术发展的关键因素。在定向钻井直井段施工阶段，如果出现井斜问题，将会不可避免的影响后期施工计划，除了会影响钻井效率，而且也会引发安全问题。所以，在实施石油定向钻井技术过程中，务必要针对井斜问题的发生原因进行分析，采取措施降低井斜问题的发生几率。

3.4 大斜度定向井井眼清洁问题

在清洁大斜度定向井井眼时，时常会出现岩屑堵塞井眼的问题，影响接下来钻井工作的开展。在钻井过程中，井壁下侧的岩屑床会在钻井过程中出现明显下滑，导致大量岩屑在井眼位置聚集，引发井眼堵塞问题。此外，与钻井液的密度相比，如果岩屑密度大于钻井液密度，同样也会引发岩屑聚集，导致岩屑床在井眼区域形成。随着时间的不断推移，岩屑床会因为大量岩屑堆积而导致厚度不断增加，在应用石油定向钻井技术时，钻具的扭矩会快速增加，从而增加施工难度，影响钻井效率。

4 解决石油定向钻井技术问题的策略

4.1 定向仪的操作精度问题

在石油定向钻井技术中，定向仪是影响钻井质量的重要仪器设备。在操作定向仪过程中，操作人员要按照规范要求完成定向仪的操作，并且对操作人员的专业性有严格要求。在钻井阶段，定向仪的操作要由多人来完成，并且要对定向仪的使用过程进行相互监督，以免因操作失误而影响钻井质量。此外，在钻井前，定向仪的维修保养要予以关注，使用校准螺丝对定向仪的精度进行调整，保证定向仪的测量精度符合钻井要求，避免出现失准问题。在勘察阶段，定向仪不得在弯曲地段中使用，并严格控制钻井速度，如果钻井速度过快或者过慢，均会影响定向仪的测量精度，所以钻井速度要保持在合理区间。总之，为了提升定向仪的操作精度，除了要提升操作人员的专业技能水平外，还应做好定向仪的维护工作，保证定向仪的操作精度可以满足钻井工作要求。

4.2 控制钻井轨迹

轨迹控制是提升钻井质量的关键，通过严格的轨迹控制，可以使井深的整体走向符合要求，降低后期石油开采难度，提升使用开采效率。在应用石油定向钻井技术前，需要通过计算的方式确定钻井轨迹，在计算过程中要将目标点纳入在运算公式当中，并作为计算依据，同时结合物理与数学公式完成钻井轨迹的计算，使钻井轨迹更加科学。另外，在计算钻井轨迹时，需要对泛函极值问题进行合理运用，并可通过设立极值曲线的方法提升运算的科学性，在保证钻井定位准确的前提下，严格对钻井轨迹进行控制。总之，为了提升轨迹控制的精度，合理计算是最基本的要求。

4.3 避免井眼倾斜

井眼倾斜是定向钻井工作中最常出现的问题，一旦出现井眼倾斜，将会严重影响钻井质量。因此，为了解决井眼倾斜问题，需要在钻井前做好充分的准备工作，并对钻井流程进行控制，降低钻井倾斜力对井壁的作用，使井壁得到最大限度的保护，同时对钻井直径进行扩大，有助于降低井眼倾斜问题发生的概率。另外，为了降低地层斜向作用力的钻井的影响，需要在钻井时对其他方向的作用力进行严格控制，降低地层斜向作用力的影响，并且钻井环节的每一步都要高质量完成，方可从根本上解决井眼倾斜问题。

4.4 定向钻井应按时清理井眼

为了解决井眼堵塞问题，在定向钻井过程中，需要提前做好计划，定期对井眼中的钻屑进行清理。在清理钻屑时，需要使用专业的清理液，并对钻井流程进行合理规划，避免返砂问题出现，提升定向钻井技术的应用质量。在清洁井眼过程中，做好安全保护措施，以免发生安全问题。另外，钻井工作人员要通过不断学习，提升自身专业素质水平，并注重能力训练，有助于提升钻井工作的质量，并可有效地监督钻井全过程。如果在钻井时发现异常情况，则要及时对问题进行上报，并根据问题处理预案要求完成故障问题的处理。最后，做好岗前培训工作，帮助钻井人员了解基本仪器的操作常识，不断将先进的定向钻井技术与经验传授给钻井人员，为快速解决石油定向钻井技术中的常见问题打下坚实基础。

5 结语

总之，随着我国石油资源需求的不断提升，未来还将加大石油资源的勘测规模，从而满足我国经济发展的要求。钻井技术是石油勘测、开采工作中最为关键的技术形式，所以下大力气加快石油定向钻井技术的研发，积极解决定向钻井技术中存在的问题，对推动我国石油事业发展有着重要意义。