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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。
石油钻井施工中产生井斜角原因及预防措施探讨摘要：在石油钻井施工的过程当中，由于多种因素的影响，会产生井斜角，一旦井斜角超出一定的范围，就会给石油钻井工程带来不利的影响，比如探直井如果井斜角过大，那么就会引起垂直深度出现偏差，给钻井施工中的准确卡准目的层深度带来困难，甚至影响后期的开发；在平台开发井施工当中，如果直井段的井斜角过大，那么就会引起新井与老井之间发生相碰撞，造成老井新井和老井报废，引起巨大的经济损失。
因此在石油工业钻井施工中要尽量控制井斜角。
关键词：石油钻井施工；井斜角；原因；预防措施某公司布置的一口开发水平井（X井），该井设计井深5634m、垂深3956m。
X井通过优选防斜、纠斜螺杆钻具组合及相应的钻井参数，同时结合复合钻进和垂直钻井系统进行防斜打直，使井身质量得到有效控制，满足钻井设计要求，对同区块直井段防斜打直具有借鉴意义。
1井斜角在钻井施工中的现状在进行钻井施工时，井斜是不可避免的，井斜的存在关乎井身的质量以及钻井度。
钻井工作既需要钻头速度快，又需要井身的质量过关。
井身本身的好坏，也就是环境地质因素决定了井身本身的质量。
这是能否开采到泊气田的先决条件。
随着科技的发展，一些钻具组合的出现，比如偏心钻具、柔性钻具等。
对钻井慢的情况有所帮助，但如果遇到特殊地形或土质结构，仍然很难对整个井斜做很好的控制。
所以要新的防斜需要对井身质量进行检测提高，同时还要保证钻井速度。
这是一个全新的挑战。
2石油钻井井斜角产生原因2.1地质因素地质因素是造成井斜的根本原因。
该井中生界以上陆相沉积地层倾角较大，局部小型褶皱较多，地层硬度大，自然造斜能力强。
当钻头在倾斜的层状地层中钻进时，由于在层面交接处的岩石不能长时间支持钻压而趋向沿垂直层面发生破碎，因而在井眼下倾一侧的层面上形成小斜台，它对钻头施加一个横向力，把钻头推向地层的上倾方向，从而引起井斜。
当钻头逐层钻进时，将使井斜不断增大，但最大也只能等于地层倾角。
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。
2019年第7期西部探矿工程*收稿日期：2018-10-30作者简介：张鹏程（1982-），男（汉族），黑龙江安达人，工程师，现从事钻井工艺管理工作。
钻井工程井斜产生原因及其控制措施张鹏程*（大庆钻探工程公司钻井二公司，黑龙江大庆163413）摘要：为了有效防斜，保证井身质量，进行产生井斜的机理分析，并根据产生原因进行了相应技术措施和装备的改进，为有效防斜提供了必要的技术支持。
关键词：产生原因；控制措施；井斜；钻井工程中图分类号：TE2文献标识码：A 文章编号：1004-5716(2019)07-0069-02在石油天然气直井钻井施工的过程当中，无论你采用何种技术措施，都会有井斜角的产生，井斜角如果在规定的范围内，并且可以控制，那么危害还不是很大，如果井斜角超过规定的范围，那么将带来非常严重的危害，因此在石油天然气钻井生产中尽力控制好井斜角。
1井斜角产生机理分析经过多年人们对石油天然气钻井的井斜角产生机理的分析，总结起来主要是以下3个方面：一个是地层本身的原因，二就是工程技术方面的原因，三是人员操作上的原因。
1.1地层原因地层原因是导致井斜产生的先天性因素，是不可更改的。
一个是地层存在倾角可以引起井斜角产生，这是因为如果地层在漫长的地质年代沉积中并不是平滑的，而是会出现一定的倾角，这样的倾角如果越大，越容易产生井斜角，有相关研究发现，当地层倾角达到45°的时候，井眼将沿着地层倾角上倾的方向倾斜，如果地层倾角大于60°以后井斜将沿着地层下倾方向倾斜。
二是地层的各向异性。
当地层在沉积过程中如果呈现的是水平沉积的，那么就不容易产生井斜角，如果地层在沉积过程中如果呈现的是垂直沉积的，那么就很容易产生井斜角，而且方位还非常不稳定，当地层沉积过程中如果呈现的是倾斜沉积的，那么这种情况是最容易产生井斜角的。
各种沉积状态如图1所示。
三是地层软硬交错。
地层在沉积过程中不可能都是一样硬的，在不同的层位结合部分往往呈现的是软硬交错，因此当钻头钻遇到这样的软硬交错地层的时候钻头就会往软的地方前进，而逐渐偏离原来的垂直行进轨迹，达到一定的倾斜度后井斜角就自然产生了。
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。
常规防斜打快技术一、概述直井钻井防斜，是现场经常碰到的难题之一。
在钻直井时，如果井斜过大，会使井眼偏离地下设计目标，打乱油气田开发的布局。
对于勘探工作来说，井斜大了，会使井深发生误差，使所得的地质资料不真实，甚至偏离勘探目标。
井打斜了，也给钻井工程本身增加了困难，甚至造成严重的井下故障。
在斜井内，钻柱易靠在井壁一侧，旋转时发生严重摩擦，在井斜突变井段钻柱发生弯曲，易使钻柱和套管磨损，钻柱折断，套管脱落，也可能造成井壁坍塌及键槽卡钻等故障，有时甚至被迫填井侧钻。
井斜超标，也会影响固井质量，首先是造成下套管困难，同时套管下入后不易居中，这往往是造成固井窜槽、管外冒油冒气的原因之一。
因此，直井防斜打快问题一直是油公司和钻井工作者十分关心的一个重要技术问题。
防斜技术自上世纪五十年代鲁宾斯基发表论述至今，经过数代人几十年的发展，已经有了长足的进步，早期只有光钻挺、塔式组合；钻柱稳定器产生后又形成了钟摆、满眼等钻具结构，在此基础上，发展了柔性、偏轴等特殊防斜钻具组合。
随着定向技术的发展，以螺杆和随钻为主的导向钻井技术应用于防斜纠斜，在很大程度上避免了填井侧撞；近年来，自动垂直钻井技术得到了较好应用，但由于其技术含量、使用成本高，限制了使用的范围。
易斜地区大多仍然采取常规防斜纠斜技术。
在我国东部多个油田推广应用了自然造斜钻井技术，使易斜地区钻井速度得到了较大提高。
川东北钻遇的中上部地层普遍存在着地层倾角大（30°～60°），局部小褶皱多，自然造斜率较强（自然造斜率大于1°/100m）等特点，井身质量难以控制，尤其是井斜控制难度大。
同时，地层古老、岩石坚硬、研磨性强、岩性多变、地层可钻性低（可钻性级值5～8），机械钻速普遍较低，导致钻井生产效率低下。
川东北防斜打快是井身质量控制的难点，而陆相地层是防斜打快的重点。
如沙溪庙地层倾角大，须家河组研磨性强，又处于大井眼井段，防斜打快矛盾比较突出。
石油钻井施工中产生井斜角原因及预防措施探讨钻井工程中井斜角的产生具有必然性，随钻科技不断发展，越来越多的先进仪器和工艺都将应用到钻井工程生产中，特别是随钻仪器的出现，使人们从被动防斜变为主动防斜，它不仅能够及时监测到井斜的变化趋势，还能有效地进行纠斜，保证井身质量，值得进行推广应用。
标签：石油;钻井施工;井斜角在钻井施工的时候，井斜角总会产生，我们在对所钻井井斜角产生原因进行分析的基础上，才能采用有利的技术措施，进行防斜打直，保证井斜角在钻井工程设计规定的范围之内。
1石油钻井井斜角产生原因1.1地层因素石油钻井主要是对地层进行钻探，因此井斜角的产生和大小与地层因素是息息相关的，这主要表现在下面几点：一是地层的各向异性。
地层在几亿年，甚至几十亿年的沉积过程中并不是都一样硬度的，因此就会产生软硬交错，这种软硬交错的地层不仅表现在地层的垂直方向上，也表现在地层的水平方向上，一旦钻井施工应用的钻头遇到这样的软硬交错的地层，那么钻头就会改变原来的行进轨迹，朝着比较软的方向前进，使井斜角产生，并且逐渐增大，最后危及钻井施工安全。
二是地层倾角。
地层倾角和地层的各向异性一样，都是地层在沉积过程中普遍存在的现象，在地层沉积的长期过程中，由于沉积环境的变化和上覆岩层压力的不同，地层就会产生倾角，这种地层倾角从零点几度、几度，甚至几十度不等，当石油钻井应用的钻头钻遇到这样本身带有地层倾角的地层的时候，钻头就会沿着地层倾角的方向前进，最后使井斜越来越大。
1.2工程因素对工程因素进行论述，地层因素是内因，而工程因素是外因。
工程因素主要也表现在两个方面：一个是石油钻井所应用的钻具组合选择不合理。
在钻具组合的选择的时候，主要是没有根据施工的井型和地层进行系统的钻具组合优化，下部应用的大钻铤比较少，使钻具比较柔软，不能满足钻井施工的需要，一旦这样的钻具组合应用到石油钻井当中就会发生钻具本身弯曲，进而引起井斜角的产生。
二是使用的工程参数不够合理，所有的工程参数对井斜角影响最大的是钻压，当使用的钻压超过所应用的钻具所能承受的最大钻压的时候，就会引起钻具组合发生一次弯曲、甚至二次弯曲和三次弯曲，这样就会是最前面的钻头偏离原来的轨迹而产生井斜角。
