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摘要：对于定向井钻井工作而言，钻井轨迹的控制难度更大，在钻井作业的过程中应尽可能地减小最大井斜角，同时需要对井眼的曲率进行合理的选择，对于直井段、造斜段、稳斜段以及水平段都需要采取不同的关键技术，进而全面实现定向井钻井作业轨迹控制的目的。
关键词：定向井;轨迹控制;关键技术
1定向井轨迹控制应注意的问题
1.1减小最大井斜角
根据定向井钻井作业过程中井下轨迹倾斜程度的不同可以将定向井分为3种类型，当井下轨迹的倾斜程度在15°—30°时，此种类型的定向井称之为小斜度的定向井;当井下轨迹的倾斜度在30°—60°时，此种类型的定向井称之为中斜度的定向井;当井下轨迹的倾斜度超过60°时，此种类型的定向井称之为大斜度的定向井。这三种类型的定向井在进行钻井轨迹控制的过程中难度差别相对较大，相对而言，小斜度的定向井进行钻井作业轨迹控制的难度相对较小，因此，在定向井的钻井作业过程中，应尽可能地减小井下轨迹的倾斜角，此时，不但可以提高钻井的工作效率，还可以使得钻井轨迹得到有效的控制。另一方面，当井下轨迹的倾斜度相对较大时，会出现严重的油气井不稳定问题，因此，从这个角度出发，减小倾斜角的角度对于稳定油气井十分有利。
1.2选择最合理的井眼曲率
对目前某油田单位的定向井进行深入分析后发现，当油气井的深度、造斜点的位置等相关参数保持不变的前提下，当井眼的曲率相对较小时，井下的造斜段长度也越长，在进行钻井作业的过程中，其钻井的深度也会出现一定的增加。在另一方面，当井眼的曲率相对较小时，油气井的稳定性也会得到增加，此时，对钻井轨迹进行调整的难度也会增加，由此可见，尽管井眼的曲率小会带来一定的优势，但是也会带来一定的劣势，因此，井眼的曲率必须进行合理的选择。对于定向井的水平段而言，如果在井下轨迹倾斜度和深度不变的前提下，减小井眼的曲率，此时，造斜点的位置会得到一定的提升，靶位也会出现较大的位移，整个定向井中弯曲段的长度也会不断增加，在钻井作业的过程中，钻井所受到的摩擦阻力增加，此时，进行钻井作业和起钻作业的难度增加，如果此时井下的情况较为复杂，则整个钻井作业很可能会出现各种类型的风险事故问题，同时，如果井眼的曲率相对较大，整个定向井中弯曲段的长度会降低，此时钻具所受到的阻力会降低，钻井效率会极大提高[3]。综合而言，在进行定向井钻井作业的过程中，必须对井眼的曲率进行合理的选择，其数值不易过大也不易过小。
2定向井轨迹控制关键技术研究
2.1定向井井眼轨迹的钻探
每口定向井的钻井施工，都存在一定的直井段，因此，直井段的钻探必须达到优质高效，保证井眼轨迹的垂直度，避免打斜而影响到造斜井段的钻探。定向造斜是定向井钻探的关键步骤，应用造斜工具，进行井斜方位的钻探，应用定向钻具和弯接头完成造斜部分，换转盘钻扶正器的钻具组合形式继续增斜，达到设计的井斜角为止。
2.2定向井井眼轨迹的评价标准
评价定向井的井眼质量的标准是否中靶，是否达到井眼轨迹的设计标准。优选各种钻具的组合形式，通过自动化的技術手段，合理控制井眼轨迹，并结合井眼轨迹控制技术措施，解决定向井钻探施工的技术难题。
2.3定向井井眼轨迹控制的关键技术措施
2.3.1直井段的井眼轨迹控制技术
直井段的钻探施工采取防斜钻具组合的形式，保证井眼轨迹的垂直。实时监测井眼轨迹数据，当发现井眼出现偏西的情况，采取必要的纠斜措施，使其恢复正常钻进的状态。对于丛式井的钻探施工，预防井下发生碰撞，采取必要的防碰技术措施。存在磁场干扰的状况，采用陀螺测斜仪测量井斜方位。
2.3.2造斜井段的井眼轨迹控制技术
造斜井段的钻探是从造斜点开始，改变垂直井眼的钻探施工。设法使钻头偏离井口的铅垂线，达到造斜井段的井斜角。应用螺杆实现造斜达到设计的造斜率，降低实际钻探施工中的造斜率和设计造斜率的偏差，达到造斜井段的钻探目标。定向造斜钻具的优选，能够提高造斜井段钻探的质量。如采用定向弯接头和螺杆钻具的组合形式，就能够达到设计的造斜率。
造斜井段采用随钻跟踪测斜技术措施，及时调整造斜井段的井斜角，使其满足定向井施工设计的要求。优化钻井施工参数，通过调整钻进的参数，可以调整井斜角，改变近钻头钻具的组合，控制井斜方位的变化，满足造斜井段的技术要求。
2.3.3稳斜井段和降斜井段的井眼轨迹控制技术
稳斜井段和降斜井段的钻探施工过程，选择无线的随钻测井设备，动态监测井斜角和方位角，如果出现实际钻探的井眼轨迹与设计轨迹偏离的情况，及时进行调整，经常进行测斜，并严格执行井斜率参数，保证井眼轨迹符合设计要求，才能达到预期的钻探施工目标。
2.3.4水平井段的井眼轨迹控制技术
水平井段钻探施工过程中，中靶要求高，施工的难度系数大，特殊工具多，钻井工具的维护保养难度增加。井下管柱受力复杂，而且钻井液密度选择的范围小，极易发生井漏、井塌的现象，影响到水平井段的正常钻进。固井和完井施工的难度也非常大，对固井施工质量的影响大，需要采取特殊的控制技术，才能达到水平井段钻探施工的标准。
优选钻具组合形式，结合地质导向钻井技术措施，钻探出优质的水平井段。使用弯壳体动力钻具时，依据水平井段的增斜、降斜的需要进行选择。合理控制井眼轨迹，对钻柱进行倒置，如靶点的位置和井斜角，必须满足靶点区域的要求。结合地质录井资料，预测目标层位的变化，及时调整待钻井眼的轨迹，使其达到设计的井眼轨迹，钻探出高效的水平井段。
更好地控制水平井眼轨迹，造斜钻具的造斜率需要高于设计的造斜率，降斜相对容易一些，而增斜的难度增大。合理控制井眼轨迹的垂向深度，控制好进入靶窗的井斜，井眼轨迹提前进行调整，并留有余地。对已经钻穿的井眼进行跟踪测试，对井眼轨迹和钻具的造斜率进行监测和管理，有效地评价已经钻遇的井眼轨迹，为后续的钻探施工提供依据。
结语
随着全球油气资源的可持续利用问题的日益突出，定向井技术发展和创新已迫在眉睫，我们应该依靠现有的条件，充分利用其它学科先进的技术，改善目前的钻具，合理的使用地质导向技术，加快新技术如自动化、智能化技术的应用水平与程度，为定向井技术的发展开拓更为广阔的空间。
参考文献
[1]周胜军。定向井钻井轨迹设计与控制技术研究[J].中国石油和化工标准与质量，2016（24）：72.
[2]王朋瑞。浅论定向井轨迹控制关键技术[J].科学与财富，2017（13）：150.
关键词：定向井;轨迹控制;关键技术
1定向井轨迹控制应注意的问题
1.1减小最大井斜角
根据定向井钻井作业过程中井下轨迹倾斜程度的不同可以将定向井分为3种类型，当井下轨迹的倾斜程度在15°—30°时，此种类型的定向井称之为小斜度的定向井;当井下轨迹的倾斜度在30°—60°时，此种类型的定向井称之为中斜度的定向井;当井下轨迹的倾斜度超过60°时，此种类型的定向井称之为大斜度的定向井。这三种类型的定向井在进行钻井轨迹控制的过程中难度差别相对较大，相对而言，小斜度的定向井进行钻井作业轨迹控制的难度相对较小，因此，在定向井的钻井作业过程中，应尽可能地减小井下轨迹的倾斜角，此时，不但可以提高钻井的工作效率，还可以使得钻井轨迹得到有效的控制。另一方面，当井下轨迹的倾斜度相对较大时，会出现严重的油气井不稳定问题，因此，从这个角度出发，减小倾斜角的角度对于稳定油气井十分有利。
1.2选择最合理的井眼曲率
对目前某油田单位的定向井进行深入分析后发现，当油气井的深度、造斜点的位置等相关参数保持不变的前提下，当井眼的曲率相对较小时，井下的造斜段长度也越长，在进行钻井作业的过程中，其钻井的深度也会出现一定的增加。在另一方面，当井眼的曲率相对较小时，油气井的稳定性也会得到增加，此时，对钻井轨迹进行调整的难度也会增加，由此可见，尽管井眼的曲率小会带来一定的优势，但是也会带来一定的劣势，因此，井眼的曲率必须进行合理的选择。对于定向井的水平段而言，如果在井下轨迹倾斜度和深度不变的前提下，减小井眼的曲率，此时，造斜点的位置会得到一定的提升，靶位也会出现较大的位移，整个定向井中弯曲段的长度也会不断增加，在钻井作业的过程中，钻井所受到的摩擦阻力增加，此时，进行钻井作业和起钻作业的难度增加，如果此时井下的情况较为复杂，则整个钻井作业很可能会出现各种类型的风险事故问题，同时，如果井眼的曲率相对较大，整个定向井中弯曲段的长度会降低，此时钻具所受到的阻力会降低，钻井效率会极大提高[3]。综合而言，在进行定向井钻井作业的过程中，必须对井眼的曲率进行合理的选择，其数值不易过大也不易过小。
2定向井轨迹控制关键技术研究
2.1定向井井眼轨迹的钻探
每口定向井的钻井施工，都存在一定的直井段，因此，直井段的钻探必须达到优质高效，保证井眼轨迹的垂直度，避免打斜而影响到造斜井段的钻探。定向造斜是定向井钻探的关键步骤，应用造斜工具，进行井斜方位的钻探，应用定向钻具和弯接头完成造斜部分，换转盘钻扶正器的钻具组合形式继续增斜，达到设计的井斜角为止。
2.2定向井井眼轨迹的评价标准
评价定向井的井眼质量的标准是否中靶，是否达到井眼轨迹的设计标准。优选各种钻具的组合形式，通过自动化的技術手段，合理控制井眼轨迹，并结合井眼轨迹控制技术措施，解决定向井钻探施工的技术难题。
2.3定向井井眼轨迹控制的关键技术措施
2.3.1直井段的井眼轨迹控制技术
直井段的钻探施工采取防斜钻具组合的形式，保证井眼轨迹的垂直。实时监测井眼轨迹数据，当发现井眼出现偏西的情况，采取必要的纠斜措施，使其恢复正常钻进的状态。对于丛式井的钻探施工，预防井下发生碰撞，采取必要的防碰技术措施。存在磁场干扰的状况，采用陀螺测斜仪测量井斜方位。
2.3.2造斜井段的井眼轨迹控制技术
造斜井段的钻探是从造斜点开始，改变垂直井眼的钻探施工。设法使钻头偏离井口的铅垂线，达到造斜井段的井斜角。应用螺杆实现造斜达到设计的造斜率，降低实际钻探施工中的造斜率和设计造斜率的偏差，达到造斜井段的钻探目标。定向造斜钻具的优选，能够提高造斜井段钻探的质量。如采用定向弯接头和螺杆钻具的组合形式，就能够达到设计的造斜率。
造斜井段采用随钻跟踪测斜技术措施，及时调整造斜井段的井斜角，使其满足定向井施工设计的要求。优化钻井施工参数，通过调整钻进的参数，可以调整井斜角，改变近钻头钻具的组合，控制井斜方位的变化，满足造斜井段的技术要求。
2.3.3稳斜井段和降斜井段的井眼轨迹控制技术
稳斜井段和降斜井段的钻探施工过程，选择无线的随钻测井设备，动态监测井斜角和方位角，如果出现实际钻探的井眼轨迹与设计轨迹偏离的情况，及时进行调整，经常进行测斜，并严格执行井斜率参数，保证井眼轨迹符合设计要求，才能达到预期的钻探施工目标。
2.3.4水平井段的井眼轨迹控制技术
水平井段钻探施工过程中，中靶要求高，施工的难度系数大，特殊工具多，钻井工具的维护保养难度增加。井下管柱受力复杂，而且钻井液密度选择的范围小，极易发生井漏、井塌的现象，影响到水平井段的正常钻进。固井和完井施工的难度也非常大，对固井施工质量的影响大，需要采取特殊的控制技术，才能达到水平井段钻探施工的标准。
优选钻具组合形式，结合地质导向钻井技术措施，钻探出优质的水平井段。使用弯壳体动力钻具时，依据水平井段的增斜、降斜的需要进行选择。合理控制井眼轨迹，对钻柱进行倒置，如靶点的位置和井斜角，必须满足靶点区域的要求。结合地质录井资料，预测目标层位的变化，及时调整待钻井眼的轨迹，使其达到设计的井眼轨迹，钻探出高效的水平井段。
更好地控制水平井眼轨迹，造斜钻具的造斜率需要高于设计的造斜率，降斜相对容易一些，而增斜的难度增大。合理控制井眼轨迹的垂向深度，控制好进入靶窗的井斜，井眼轨迹提前进行调整，并留有余地。对已经钻穿的井眼进行跟踪测试，对井眼轨迹和钻具的造斜率进行监测和管理，有效地评价已经钻遇的井眼轨迹，为后续的钻探施工提供依据。
结语
随着全球油气资源的可持续利用问题的日益突出，定向井技术发展和创新已迫在眉睫，我们应该依靠现有的条件，充分利用其它学科先进的技术，改善目前的钻具，合理的使用地质导向技术，加快新技术如自动化、智能化技术的应用水平与程度，为定向井技术的发展开拓更为广阔的空间。
参考文献
[1]周胜军。定向井钻井轨迹设计与控制技术研究[J].中国石油和化工标准与质量，2016（24）：72.
[2]王朋瑞。浅论定向井轨迹控制关键技术[J].科学与财富，2017（13）：150.