浅析钻井施工监督中的井眼轨迹监控

杨杨

摘 要：石油钻井施工需要实时监督，而监督的核心就是监控。对钻井施工的监督需要严格按照设计标准进行，确保规范施工。井眼轨迹的监控工作决定施工的质量，文章将针对监督工作中的井眼轨迹监控进行简要探讨。

关键词：钻井施工;轨迹监控;狗腿度

做好钻井施工监督工作，必须对钻井施工的每一道工序熟练掌握，确保施工的正常运行，预防事故发生，保障施工质量。监督工作需对眼井轨迹进行重点监控，避免出现轨迹失控的现象，从而发生打“空井”，影响钻井施工的进度，给油田企业带来损失。这是钻井施工监督中绝对不允许发生的事情。

1    强化监督的意义

石油钻井施工中，质量监督责任重大，监督力度不够就会出现狗腿度超标的情况。狗腿度超标将会直接影响套管下入，出现电测不到位要通井的情况，甚至会导致断钻。同时，对后期施工造成一定困难，严重的话还会引起事故。

钻井施工监督工作人员必须严格按照施工的设计和规范对施工进行监督，需深入现场，与工程设计相结合，确保施工的每一道工序都符合规范和要求。做好井眼轨迹监控需监督以下数据：

（1）井口坐标。在油井设计时，井眼轨迹的初始剖面不是准确的数据，并不能开始施工作业，而是需要在井架立好后，相关部门进行复测，并通过复测数据重新设计轨迹，再得出轨迹剖面。所以，复测井口坐标决定着钻井施工的开端。虽然有些油井前后测量的差距不大，但钻井施工需要科学、严谨地进行，才能保障施工的质量和安全。

（2）狗腿度。是钻井施工中的数据，对钻井的井眼轨迹、后期开采都有着重要的影响。如果对狗腿度的监督不当，将会导致施工成本大大增加，所以，对狗腿度的有效监督非常重要。在不同的钻井施工中轨迹会出现差异，但都是需要成为光滑且变化幅度小的轨迹。使用常规钻具钻进时，必须做好钻具之间的配合工作，通过参数确保轨迹正常;使用导向钻具钻进时，需要科学、规范地运用转盘钻与滑动钻。

（3）靶区半径。监督工作的目的在于中靶。在多靶的定向井或是水平井施工中，需要进行前后靶的兼顾。在钻进施工中，前靶中如果不能控制好轨迹趋势，将对后靶造成很大影响，就不能将平面靶作为参考，而是需要根据空间靶区来分析。

（4）其他质量要求。钻井施工种类非常多，包括：特殊用途定向井、大斜度井、水平井等，井身轨迹质量的要求需要更加精细。在实际钻井监督过程中，对于测斜间距以及不同轨迹段全角变化率的要求等，都需要按照设计标准严格执行。

2    轨迹监控软件对轨迹监控流程控制

2.1  多类型轨迹监控与关键节点

对不同的轨迹进行监控，虽然大致相同，但在细节上有所不同。根据不同细节，可以分为以下几种轨迹监控：

（1）垂直井轨迹监控。轨迹监控软件进行垂直井轨迹监控，将井口坐标输入后，再垂深靶圈半径与靶点即可。其中，监控轨迹的最大井斜与狗腿度是监控重点，根据监测数据分析，与施工单位配合，确保钻井垂直和狗腿度符合质量要求。

（2）单靶定向井轨迹控制。对于定向井轨迹来说，其曲率一般比较单一，但在实际施工过程中造斜率是变化着的，所以，具有一定经验的施工人员会运用比设计能力高的造斜工具，来应对实际施工中的变化。监控重点是预防狗腿度超标，并对轨迹数据进行及时、有效的处理，确保施工轨迹按设计进行，同时，将设计轨迹和实际轨迹进行对比分析，监督中靶后的轨迹符合设计要求。

（3）多靶井与水平井的轨迹控制。多靶井的特点是做到前后兼顾，不仅局限在当前靶点，更要考虑后一个靶点的准确性，所以，多靶井并不是一个点，更是一个面，和水平井有相似之处。在多靶井与水平井的轨迹控制中，在当前靶点，不仅要确保中靶，更要为下一个靶点做好轨迹姿态，其井斜以及方位都必须符合后靶需求，与单靶井相比，其轨迹控制难度更大。

在多靶井与水平井的监控中，需要对待钻井眼进行及时分析，对靶窗前关键段进行严格掌控。通过轨迹控制软件的计算，实现对井斜情况系统的轨迹设计调整，确保钻井的准确性。但因施工的重要性，还是不能放松警惕，需要时刻保持警惕状态，确保施工的顺利进行。

（4）丛式井轨迹控制。丛式井的轨迹需要从整体考虑，关系到丛式井组是否能顺利完工。在监控过程中，需要对井间距进行精准分析，结合防碰烧苗功能，确保油井之间不会发生相碰的情况。特殊情况下，还要进行防碰绕障设计，结合大数据信息、运用软件进行及时处理，为丛式井施工提供便利。

2.2  软件监控关键节点

通过控制过程与动态轨迹的调整，来进行待钻井眼设计。待钻井眼需要根据当前位置进行分析，以钻井施工要求为出发点设计轨迹。可以根据钻井过程中的实际变化，对施工轨迹进行优化处理，确保轨迹符合实际施工情况，以满足最终目标，为施工提供便利，提高工作效率。

在薄油层施工时，对轨迹精度的要求更加严格。如果轨迹控制不合理，则会出现钻穿油层的情况，降低水平段的作用。严重的会导致减产或不出油，给企业造成巨大的损失。

在测斜仪器的实际操作中，数据信息的延迟是不可避免的。薄油层着陆能根据对轨迹的控制，防止钻井过程中钻出薄油层。通过对曲率以及探頂角等数据的收集与分析，对估计进行模拟运行，可以确保钻薄油层的精准度，从而保障施工的质量。

3    结语

油田企业要想确保石油钻井工作的质量，必须做好井眼轨迹监控工作。施工中的轨迹监控要求中，首先，要确保设计科学、合理，技术操作符合规范;其次，对轨迹控制的观念要加强，专业知识面要拓宽。采用现代科技手段，利于软件辅助，帮助现场施工应对各种复杂的工作环境，确保施工高效、顺利进行，为油田企业创造更高的效益。

[参考文献]

[1]袁野.井眼轨迹预测及井眼轨迹三维可视化研究[D].大庆：东北石油大学，2017.

[2]魏祥高.川东北元坝陆相地层水平井井眼轨迹控制方法研究[D].成都：西南石油大学，2014.