提升定向井钻井速度的建议

前言：

定向井作为实现油田高效开发、精准开采的重要手段，近年来在我国石油钻井工程中得到大规模推广。相比传统直井，定向井能更有效地控制井眼轨迹，提高储层接触率和产能利用率。尤其在老油田进入中后期开发阶段后，为进一步挖掘剩余油气资源潜力，定向井已成为提高采收率的核心井型。系统研究影响定向井钻井速度的关键因素，结合工程实践提出有针对性的提速技术和管理措施，具有重要的现实意义。

1.严格对井壁的稳定性进行控制

井壁稳定性是保障定向井钻井施工顺利进行的关键环节，在定向井钻井作业中，必须从设计到施工全过程对井壁稳定性进行严格控制。在钻前设计阶段对目标地层的岩性特征、孔隙压力、地应力状态等进行综合分析，合理规划井眼轨迹与井身结构，确保井壁受力均匀，避免应力集中区域[1]。根据设计结果选择适配的钻井液体系，优先采用具备良好封堵性、润滑性和抑制性的泥浆体系，控制井壁滤失、减少岩屑分散，从根源上降低井壁失稳风险。在钻进过程中，需持续监测井壁稳定状态，合理控制泵速、钻压和转速，避免因参数突变引发井壁扰动。起钻时分阶段提速，避免瞬间压差引起井壁剥落或诱发井涌；如遇钻具受阻，应及时采取循环冲洗、大排量清孔等措施，保障井眼清洁度。为增强井壁承压能力，可在钻井液中适量加入防塌剂（常规浓度 1.5% ），有效改善地层孔隙封闭效果，并将失水率控制在 3 mL 以下，进一步稳定井壁结构。采用大通径钻头、大排量喷嘴设计，提升井眼冲洗效率，减少岩屑堆积；选配柔性短节与稳定器组合，降低钻具对井壁的机械扰动，延长钻头寿命。

2.对定向井的钻井技术进行适当优化

提升定向井钻井速度不仅依赖设备性能，还需在钻井技术路径与工艺流程上进行针对性优化。随着油田开发技术不断进步，先进钻井理念与数字化控制手段日益普及，为优化定向井钻井技术提供了有力支撑。在垂直段施工中，合理布置稳定器位置与长度，可有效抑制井斜，提高垂直钻进效率。特别是在定向前的直井段，若钟摆结构设计不当，极易造成井眼倾斜和轨迹偏移，影响后续造斜段控制与轨迹调整。因此，需结合地质条件与井型要求，科学配置扶正器尺寸、位置及马达弯角，确保井眼轨迹稳定。钟摆系统还具备一定的轨迹反馈能力，当井斜趋势变化时，可通过随钻监测及时发现偏差，辅助施工人员进行实时调整。针对复杂井段可采用导向钻井技术与井眼轨迹预测技术，结合LWD/MWD 随钻测量系统，实现钻头实时导向控制。通过井下传感器获取倾角、方位、岩性变化等信息，并在地面平台上形成三维轨迹模型，辅助现场调整钻井参数与造斜路径，大幅减少偏离修正时间，提升整体钻进效率。

3.钻井液技术革新

钻井液作为钻井作业中的“血液”，在定向井钻井速度提升中扮演着不可或缺的角色。传统钻井液系统在应对高温高压、复杂地层、压力窗口窄等条件时常常存在携岩能力差、滤失控制弱、井壁稳定性不足等问题，严重制约钻进效率和安全性[2]。因此，推动钻井液体系技术革新，实现钻井安全与速度的有机统一，是提升定向井钻井速度的重要路径之一。针对不同地层特点，需选用差异化的钻井液配方。在高压致密地层或易诱发井漏地层，可采用“高密度+强封堵”型油基钻井液，密度控制范围可扩展至 1.8\~2.2g/cm³ ，滤失量控制在 1.5mL 以内，同时动切力保持在较低水平（ ≤15Pa, ），在提高支撑井壁能力的同时，保障井眼清洁，减小钻具磨损。在低压泥页岩或弱胶结砂岩中，应使用“强抑制+低伤害”水基钻井液，强化页岩抑制与岩屑稳定性管理，提升岩屑回收率，避免井壁软化、塌陷等问题。新型智能流变调控技术也在钻井液应用中崭露头角。通过随钻测井系统（LWD）实时采集井下温度、压力、密度等参数，结合自动注入控制模块，动态调节钻井液黏度、失水率和抑制性能。

4.钻头与钻具优化策略

钻头与钻具是直接参与破岩作业的核心部件，其性能优劣对定向井钻井速度起着决定性作用。优化钻头类型与钻具组合策略，提升破岩效率和能量传递效率，是提升定向井钻进效率的有效措施[3]。在硬岩地层中，采用“大尺寸 PDC 齿+孕镶金刚石”的复合钻头结构，既保证高硬度破岩能力，又兼具耐冲击性能。如某油田采用 19mm 齿的 PDC钻头，在 7000 米硬岩段将机械钻速提升至 。在软弱地层中，可通过优化牙轮钻头的布齿密度与冠部角度，减少岩屑重复破碎，实现高效破岩。针对盐膏层与硬夹层交替存在的复杂构造，开发出“抗冲击 PDC+耐磨合金齿”的混合型钻头，有效提升复合岩层的适应能力和稳定性。在钻具组合方面，推荐采用“高效稳定器+柔性短节”的组合结构，降低钻具横向振动，增强钻头稳定性，延长其有效工作寿命。数据表明，该结构可将振动幅度降低 40% ，钻头寿命延长约 30‰ 。此外，采用“小接箍+大通径”钻杆结构，在保持强度的同时减小摩阻损失，提升钻压传递效率，保障钻头破岩所需的真实作用力。

结语：

综上所述，定向井钻井作为油田中后期高效开发的重要技术，其施工效率直接关系到油气资源的开发速度和企业经济效益。本文针对制约定向井钻井速度的多种因素进行了系统分析，提出了包括钻具结构优化、钻井参数调整、轨迹控制技术提升等在内的多项提速建议。研究表明，采用科学合理的技术手段和精细化的施工管理，可有效提升钻井速度，降低综合作业成本。

参考文献：

[1] 杜 军 . 定 向 井 钻 井 施 工 常 见 问 题 及 对 策 [J]. 化 学 工 程 与 装备,2023,(02):129-130+149.

[2] 王吉龙, 牛意, 余潞. 定向井钻井工艺技术优化措施分析[J]. 化工设计通讯,2022,48(06):14-16.

[3] 黑国 兴. 定向 井提 速技 术研 究与 应用 [J]. 中国 石油 和化 工标 准与 质量,2022,42(06):184-185.