钻井施工中井斜的产生原因与预防对策探析

钻井施工中井斜的产生原因与预防对策探析

费秀龙

大庆钻探工程公司钻井三公司 黑龙江大庆 163412

摘要：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。

关键词：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。地质因素产生井斜主要体现的以下的几个方面，一个是地层倾角的存在，对于同一个时期沉积的地层来说，由于沉积环境的变化，会使地层在某一个方向上产生一定的倾斜角度，这个倾斜角度会从几度到几十度之间不等，当钻井施工中钻井钻遇到地层倾角位置后钻头就会顺着倾角的倾向方向而倾斜，从而产生井斜角。二是地层的各项异性，软硬交错。在地质沉积过程中，由于收到温度、压力、以及环境等因素的影响，地层岩性就会产生各向异性，这种各向异性既有纵向上的，也有横向上的，而且地层还软硬不均匀，当钻井施工中钻头钻遇到这种有异性，软硬不均匀的地层中时候，钻头也会欺软怕硬，就会朝着软地层的方向行进，这样就会产生井斜角。

1.2 工程因素

在钻井工程中井斜的产生除了地质因素以外，工程因素在井斜角的产生中也发挥着不可替代的、特殊的作用。在工程因素中最重要的就是钻具组合结构与钻井参数这两个方面。当一口井的施工钻具组合不合理的时候就会产生井斜，比如在某口具有一定的地层倾角和倾向的直井施工中，选用塔式钻具组合，由于塔式钻具组合中没有扶正器支撑着井壁，因此在钻遇到地层倾角地层的时候就会产生井斜角；钻压也是同样影响井斜角产生的主要因素，对于一些钻具组合来说，对钻压的要求是非常敏感的，比如钟摆钻具组合，当施加小钻压的时候该钻具组合会产生一定的钟摆回复力，这个时候该套钻具组合就是防斜钻具组合，当逐渐增加钻压到一定程度，使扶正器下部的钻铤发生弯曲后，扶正器就成为了支点，该套钻具组合就变成了增斜钻具组合，所以钻具组合和钻压也是影响井斜角产生的非常重要的因素。

1.3 其它因素

处理地质因素和工程因素以外，其它因素也会使井斜角产生。主要是钻井设备安装不合格，在安装后，开钻前没有认真对天车、转盘和井口进行校正，在一开钻的时候就把井斜给开斜了；还有就是人员操作不当，由于施工人员责任心不强，施工中随意调整钻井参数而导致井斜角的产生。

2 井斜的预防

2.1 加强地质研究

对于井斜角的产生主要因素就是地质因素，因此在进行钻井施工前就要加强地质研究，充分认识施工区块的地层特点，倾角和倾向，将这些基础数据都纳入到钻井地质设计和钻井工程设计当中去，让施工队伍和施工人员对施工区块的井斜原因有充分的认识，这样才能在施工中主动去采取防止井斜产生的技术措施。

2.2 选取合理钻具组合

要想实现防斜打快，就必须要从工程上进行研究与分析，首先是根据施工区块的不同来选取合理的钻具组合和钻井施工参数，主要是钟摆钻具组合和满眼钻具组合，并严格执行钻井设备安装规程，保证井眼开直。其次是对现场操作人员进行培训，加强其责任心，保证施工参数的准确性。

2.3 主动防斜，保证井身质量

随着钻井工程技术的不断发展，对于防止井斜产生方面我们不止在钻具这方面来下功夫，还要采取主动防斜方式，一个是在易斜地层应用弯螺杆+MWD进行主动防斜，二是应用垂直钻井系统对高陡区域进行施工，变被动防斜为主动防斜，实现防斜打快。

3 结束语

在钻井工程施工中，井斜是一直存在的，无论怎样对防斜打快方式进行研究，井斜都会产生，我们能够做的就是如何运用现有的技术手段，主动去防斜，将井斜角控制在一定的范围内，保证井斜角的危害最小，保证施工的安全。

参考文献

1. 李国华.钻井井斜产生原因与预防对策[J].化工管理，2015年6期.

2. 张建.钻井工程中井斜产生的原因与预防探讨[J].化工管理，2017年35期.

3. 王国庆，刘长江，王建华，等.钻井施工中井斜产生的机理与预防对策探讨[J].中国科技博览，2016年32期.