直井防斜打快技术分析

钻井施工中井斜的产生原因与预防对策探析在钻井工程的施工过程中，影响井斜角的因素比较多，地质上主要是受到地层的软硬不均、各向异性等不可控因素的影响，工程上主要是钻具组合选用不当，钻井施工参数施加不合理，操作失误等方面。

为了保证井斜角不超过规定的范围，就要进行防斜打直研究，文章通过对井斜角产生的原因分析，对施工中主要防斜措施进行了深入探讨，对预防井斜角产生具有一定的指导作用。

标签：地质因素，工程因素，预防措施，井斜角自人类进行钻井工程施工以来，井斜问题就一直伴随着钻井生产而产生。

就目前而言，我们施工的直井、定向井和水平井，都会产生井斜，而一旦产生井斜，就会产生一定的危害，主要体现在以下几个方面。

对于直井来说，一旦产生井斜，就会影响该井的垂直深度，进而影响到地质录井的油气层深度的界定，这样就会使地质资料失去了原有的真实性，影响后期的油田开发和布井方案等;对于定向井来说，特别是平台丛式定向井，当井斜产生以后，直接涉及到的问题就是与邻井的防碰问题，如果井斜产生后监控不及时，而且是向着已经完成井的井眼方向产生井斜，那么就有可能造成井眼相碰的事故，这样不仅影响施工周期，也会造成一定的经济损失，同时也会影响平台定向井的下一口井的施工;对于一口水平井来说，虽然井眼轨迹控制过程中需要主动增加井斜，调整方位，但是在直井段的施工中是要严格控制井斜角的产生的，这是因为如果一口水平井的直井段井斜角过大，那么就会产生一定的水平位移，这样就很不利于后期的定向增斜施工，因此就需要严格控制井斜角大小。

因此无论任何井型，都要严格控制井斜角的产生。

1 井斜产生的原因分析在长达半个多世纪的钻井施工实践之中，钻井工程技术专家、学者及现场施工技术人员对于井斜产生的原因研究从未停止过，从多项的研究成果中可以看出，井斜的产生主要受到以下三个方面因素的影响，既地质因素、工程因素和其它因素。

1.1 地质因素地质因素是产生井斜角的主要原因，也是在钻井工程施工过程中不可控制的因素。

浅析钻井工程中井斜的原因及控制措施作者：卢维虎来源：《中国新技术新产品》2013年第09期摘要：在钻井过程中，井斜给钻井工程带来一系列的危害，并造成巨大损失。

要想控制直井井眼绝对不斜，是不可能的。

问题在于能否控制井斜的度数或者井眼的曲率在一定范围之内。

本文主要探讨井斜的原因以及在现场中控制井斜的措施与方法，这对合理化的钻井有非常重要的意义。

关键词：钻井；井斜；防斜钻具；原因；措施中图分类号：TE20 文献标识码：A井斜是钻井工作中一个较为普遍的问题，它直接影响着钻井井身质量和钻井度。

钻井作业不但要求钻速快，而且要求井身质量好。

井身质量的好坏是油气井完井质量的前提和基础。

它直接关系到泊气田的勘探和开发工作是否成功。

直井防斜技术的研究已有80年的历史，对防斜打直起到了重要作用。

然而，传统的防斜技术多采用“轻压吊打”，以牺牲钻井速度为代价。

近年来发展起来的偏心钻具、偏轴钻具、柔性钻具等钻具组合，虽然有了明显的改进，但是对于高陡构造以及造斜能力强的地层，其井斜控制效果往往仍难以保证。

呈现这种局面不是偶然的，钻具组合的内在力学性质决定了目前的防斜技术是有局限性的。

现代防斜技术的核心是解决提高井身质量和钻井速度之间的矛盾，必须突破传统观念的束缚。

积极探索新的防斜技术，实现优质与高效的统一。

1 井斜的危害1.1 对勘探开发的影响井斜如果较大则会对勘探工作产生较大的影响，这就会导致勘探过程中对井深产生误差，这样所得出来的地质资料也不够真实的准确，另外，由于倾斜过大，则会导致井底远离设计的井位，这样对于地下的油气层可能出现偏离的情况，导致勘探工作的失败。

这对断块小油气田显得格外重要；如果井斜过大，也会打乱油气田开发的布井方案。

1.2 对钻井施工的影响如果井斜过大，恶化了钻柱工作条件，钻柱易发生疲劳破坏；易造成井壁坍塌及键槽卡钻等事故；井斜过大，造成下套管困难，套管下入后不易居中，会直接影响固井质量，往往造成面井窜槽和管外冒油、冒气。

直井防斜技术一、直井防斜的意义优质、快速、低成本是对钻井工作提出的基本要求，所谓优质是指井身质量、取心质量和固井质量而言，衡量井身质量的最主要标准就是井斜问题。

除了定向井、水平井之外，只要是直井，就希望把井打得笔直，但在实际工作中，这是不可能的，因为影响井斜的因素很多，且十分复杂，目前虽有解决的办法，但成本相当昂贵，难以推广应用。

开发一个油田，要制定开发方案，在地面上按一定的规则布置井位，希望地面与井下能符合一致，但如井身质量不能控制，其结果将超乎人们的预想，达不到合理开发的目的。

如图 1-1 所示。

在小而复杂的断块油田，井斜与方位的偏差，可能导致钻探的完全失败。

所以地质家往往对钻井提出一些近乎苛刻的要求，三、四千米的井，井底位移不准超过 20m 或 30m，这在过去是很难想象的，但现在要求你必须做到，否则你在市场上就站不住脚。

井钻斜了，给钻井工作本身也增加不少困难，甚至造成严重事故。

在斜井内，钻柱易靠井壁，产生磨阻；在弯曲井段，钻柱易产生弯曲，发生疲劳折断；在井斜突变处，易产生键槽，发生卡钻；井斜大了，下套管困难，且不能居中，固井质量，不能保证；更有甚者，井斜超过合同要求，达不到钻井目的，被迫填井重钻，既报废了部分井眼，又拖延了施工时间，造成的直接经济损失是非常大的。

斜井也会给以后的采油作业带来麻烦，如井口偏磨，起下封隔器困难等。

因此，井斜问题就成为目前需要研究并予以解决的热点问题。

图1-1 井斜对开发方案的影响二、产生井斜的原因一.地质因素:１．地层倾角的影响：石油钻井多在沉积岩中进行,沉积岩呈层状结构，开始沉积时是水平状态，以后经过地壳运动，发生了倾斜，最大的倾斜角可能达70～80°。

又由于各个时期的沉积环境不同，物料来源不同，压实程度不同，充填性质不同，油气水的饱和度和压力系数不同，就构成了千差万别的地层特性，有的地层硬，有的地层软，这就为钻直井带来了一系列的困难。

在诸多因素中，起主要作用的是地层倾角。

螺杆钻具防斜打快技术分析【摘要】井斜问题是影响钻井井身质量的关键因素，而目前钻井中对井身轨迹提出了更高的要求，如何控制好井斜大小和井身轨迹的走向以及提高钻井速度是钻井的重要工作。

利用常规钻井技术不但很难满足井身质量的要求，而且严重制约了钻井速度的提高。

通过理论分析和实践，利用动力钻具配合高效钻头钻井，可以大大地提高机械钻速、缩短钻井周期，尤其是防斜打直方面可以更好地控制井身轨迹。

【关键词】动力钻具钟摆钻具井身轨迹防斜打快目前，普遍使用的防斜钻具结构主要有钟摆钻具组合、双稳定器满眼钻具、柔性防斜钻具、偏轴防斜钻具等等。

通过力学分析，以上钻具结构都是依靠钻具的钟摆力来达到防斜和纠斜的效果。

因此，钟摆钻具是在直井段钻进中广泛使用的，而且在普通的地层里，其防斜效果非常明显，但在一些倾角较大的地层，其防斜能力较差，往往不能提高机械钻速，而且井斜得不到控制。

为提高钻具结构的防斜及纠斜效果，并提高机械钻速，根据动力钻具自身的特点，利用动力钻具的高转速带动钻头高速转动。

实践证明利用此钻具组合，不用再采取小钻压吊打，不仅很好的控制了井斜也大幅度的提高了机械钻速，缩短了钻井周期，取得了较好的经济效果。

1 钻井现状1.1 井身轨迹的严格要求随着大部分油田开发进入中后期，越来越多的采用大斜度定向井、大位移井来加密开发剩余油气藏，这就对井身质量提出了越来越高的要求，靶区半径由原来的50-70m，缩小到了现在的20m，15m，甚至要求在10m半径范围内，而且对井身轨迹提出了更高的要求，限制直井段井眼轨迹的位移，这是为了与老井眼进行防碰，也是为了将来能够有足够的空间布置新井位。

1.2 地质条件的限制在普通地层，采用钟摆钻具，可以很好地控制井斜，使井身轨迹达到设计要求。

但是在深井、大倾角地层及易增斜地层，采用常规钻具钻进，虽然采取小钻压吊打的方式，但往往很难起到控制井斜及轨迹走向的目的，更是严重制约了钻井速度，得不到很好的经济效益。

探讨油田钻井防斜打直技术特点及应用发展[摘要]钻井过程中影响井斜的因素很多，且井斜给钻井、完井等作业带来一系列的危害，并造成巨大损失。

防斜打直技术是石油钻井一项关键技术。

针对钻井中多次出现井斜问题，国内使用较多的除钟摆钻具和满眼钻具防斜技术外，发展了偏轴钻具防斜技术、螺杆钻具配合pdc钻头防斜技术等，近年来又扩大了vds、sdd、vertitrak、powerv等具有主动防斜能力的自动化井斜闭环控制系统的应用，成功地解决了高陡构造、断层等情况下钻进时的井眼质量问题。

[关键词]油田；钻井；井眼；防斜打直；钻具组合中图分类号：tu743 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）11-0180-01前言胜利油田地处渤海湾，石油资源丰富，油藏类型复杂多样，如何实现高效勘探开发，一直是石油工作者不断探索的课题。

其中：石油钻井施工中的防斜打直问题一直是困扰钻井施工的难题之一，如果井斜控制不当，不断达不到预期的开发目的，而且容易造成重大井下事故。

地质因素（地层倾角、层状结构、断层、软硬交错等）和工程技术因素（钻具结构、钻进参数等）均会导致井斜，严重井斜是制约钻井速度的关键。

经过多年研究探索和试验，已经初步掌握了一整套传统的防斜打直理论和技术，根据井斜控制原理及控制能力的不同，防斜打直技术分为被动防斜技术及主动防斜技术。

国内以钟摆防斜降斜技术和偏轴防斜技术为主，国外出现了如vds系统等新型主动性防斜打直技术。

本文重点分析了目前防斜打直技术现状和技术特点，探讨了发展趋势。

1 被动防斜打直技术包括钟摆钻具、刚性满眼钻具、偏重（心）钻具等组合。

特点是利用钻具组合（bha）自身的受力和变形特性，不借助其它外部因素（如井下测量和控制系统等）防斜，因而也称为bha防斜打直技术。

在地质构造复杂地区，这种技术应用效果不理想。

（1）钟摆钻具组合。

包括塔式钻具、普通钟摆钻具、柔性钟摆钻具等。

在众多防斜、纠斜打直技术中，它可以适合各种地层倾角的地层。

浅析钻具组合防斜打直技术在现场的应用中英文Analysis of BHA anti-deviation direct application of technology in the field中原油田钻井三公司在西部各油区主要以以刚性满眼钻具和钟摆钻具防斜。

在吐哈盆地的巴喀、三塘湖马朗、条湖等高陡构造上也试验过偏心接头、柔性钟摆、动力钻具导向钻进等防斜技术Three of Zhongyuan Oilfield Drilling in the western region mainly by rigid packed hole and pendulum deviation control. High steep structure in Tuha basin Baka, three Santanghu Malang, lake and so on also tested eccentric joint, flexible pendulum, dynamic drilling tool guiding drilling anti-deviation technology etc.塔式刚性钻具组合防斜技术的应用Application of technology of rigid inclined tower BHA prevention在西部油区，Φ311mm以上尺寸(含311mm)井眼均采用由较大尺寸钻铤组成的塔式刚性钻具组合：In the western region, the size of a diameter of more than 311mm (including 311mm ) borehole using tower rigid assembly by the larger size of drill collar:Bit+Φ228mmDC×9m+Φ203mmDC×18m+Φ178mmDC×27mBit+ Φ228mmDC ×9m+ Φ203mmDC ×18m+ Φ178mmDC ×27m吐哈盆地、三塘湖盆地实钻情况表明，利用这钻具组合配以合理的钻井参数能够满足可钻性好、倾角较小的表层钻井时的防斜要求，井深800m（表层套管下深）以内一般能保证井斜不超过1.50°，钻井速度也比较快。