油田平行断层定向井技术

摘 要：定向井技术指的是一种钻井方式，通过相关技术让井壁按照原本设计好的防卫以及斜度发展，直达目的层。这一技术目前在油田开采中使用效率较高。本文基于这一背景，简单阐述了定向井技术在我国的运用前景，分析了定向井的剖面分类，研究了平行断层定向井的优势，并在此基础上针对这一技术使用要点提出几点看法。旨在优化这一技术使用模式，提升油田开发效率。

关键词：定向井 油田开采 平行断层

目前我国在石油勘探方面使用最多的技术之一为定向井技术，这是一种近年来不断普及并逐步优化的钻井技术，由特殊工艺、测量仪器以及井下工具相结合构成，能够达到对井眼的有效控制，让钻井过程中可按照目标方向钻进，直到到达油层设定位置为止。这项钻井工艺能够让由于受到地下以及地面条件限制而无法有效开发的油气资源得到更合理的开发，降低油田开采经济成本、提升开采效率。同时由于减少了钻井失误产生几率，定向井技术的使用也在一定程度上减轻了对当地环境的不良影响，尤其是平行断层定向井技术的使用，大幅提升了油气开采效率，降低施工成本，无论是社会效益还是经济效益上都具有不可比拟的优势。本文基于这一背景，以平行断层定向井技术为主线，分析了这一技术的各项要点，现报道如下：

一、定向井的剖面分类

1.两段型

两段型属于相对简单的类型，是由造斜段以及垂直段组成。这类型定向井在开挖上较为简单，在实际使用中更适合于短期、小型的油田开采，若开采面积或是深度较大，不建议试用这种类型的定向井。

2.三段型

三段型类型相对于两段型而言，多了一个稳斜段，也就是由稳斜段、造斜段以及垂直段三部分组成。这种类型适合于中小型油田的开采，在定向井向下钻的过程中相对两段型更为稳定。

3.五段型

五段型主要由下部垂直段、上部垂直段、降斜段、稳斜段以及造斜段构成，适合使用在较大型油田开采中。五段型的定向井在建造上相对较为复杂，但在油田开采方面效率更高。技术人员应在清楚了解目标油田规模以及地质结构前提下考虑是否采用五段型模式。

二、平行断层定向井的优势

定向井施工中，水平井属于较常见的一种，属于在倾斜或是垂直钻入到油层之后，让井筒转达倾向于水平状态的一种模式。常规油井开采在斜度设定上一般为让油井倾斜或是垂直贯穿油层，油层部分的井段距离相对较短；而水平井穿过油层的长度能够达到百米以上，部分大型油田可达到两千米左右。

在平行断层定向井施工中，由于井筒与油层相对处于平行状态，长井段在目标油层中可持续性钻进直到完井。换言之，这一采油技术能够在定向井帮助下在更短时间内更方便的让裸眼井钻进在达到预先计划井深之后让油层与井底按照一定形式结构连接起来。在平行断层定向井施工时，其采油量相对较多，也就是采油效率相对偏高。究其原因，在于其油层中的液体在向井中流动的过程中所受到的阻力更小，相对于斜井、直井而言，平行断层中使用定向井可在生产能力上提升数倍。

目前我国再此方面研发的成果较多，除普通定向井以及水平定向井之外，还研发出分支井、丛式定向井、救援定向井、多目标定向井等多种模式，在施工工艺上可根据具体目标选择合理钻井方案。

三、平行断层定向井技术要点分析

1.防碰扫描

在实施平行断层定向井技术时，一定要注意扫描工作，避免钻头产生较严重碰撞而影响到钻井效率。由于定向井技术使用通常在于中大型油田，这类型油田的特点之一便是在多次加密调整之后，其地下井网密集。当钻井区域中存在数量较多的地下井时，必须实施防碰扫描。

具体而言，相关人员首先应在防碰扫描前实施二维常规设计，查看碰撞情况。若没有出现碰撞，则表示对定向井的规划是成功的，可在进一步分析调整后投入使用。若出现碰撞情况，则说明设计方位中存在障碍井，也就是设计钻井路线中有原本设置的地下井，会对其钻进产生影响。若不管如何变动设计参数，其二维常规设计都不能够达到满意效果（也就是无法避开障碍井），则应考虑使用三维模式，实施三维绕障设计来达到定向井设计目标。

2.确定定向井参数

在平行断层定向井设计中，其轨迹位置应处于平行断层面之中，且井身应设计离断层面有一定距离，避免钻进过程中对断层面造成不良影响，也可避免阻碍钻进效率。定向井应尽可能的向断层靠近但不紧贴断层，这样能够开采到断层边缘部位的剩余油。

具体而言，设计人员可利用水平井轨迹控制模式，在控制点设计上稍微多设计几个控制点，保障定向井的钻进轨迹与断层面处于相对平行状态，这样也可避免将断层面钻断。之前提到，定向井的钻进轨迹离断层部分距离并不远，因此在轨迹控制上可使用靶窗设计模式，将定向井轨迹设定为斜向，使之与断层面垂直。其中将靶心半径设定为10米。定向井钻进轨迹与断层之间的距离设定为30米，与断层面平行的靶窗，其靶心半径设置为20米。

在造斜段，井眼轨迹需实施检测，可使用MWD方式展开。多数井段能够通过旋转复合钻模式来实施。在具体施工过程中，应按照井眼轨迹的变化，利用滑动钻将井斜角及时调整，确保井眼轨迹按照预先设计的钻进线延伸。

结束语

在油田开采中，平行断层定向井技术得到了广泛应用。但由于目前我国在此方面研究程度尚处于初、中级阶段，因此实际运用中会遇到不确定性问题，尤其是防碰扫描方面。合理的钻进轨迹是定向井施工与断层面平行的保障，这项石油开采技术在我国运用前景广阔，相关人员应加大研究投入力度，确保这一技术优势得以充分发挥。

参考文献：

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作者姓名：王东升，（1987），男 2011年 毕业于 西安石油大学学校 石油工程 专业，现从事 定向井工程师（DD）。