摘要：在石油钻井过程中应用定向井钻井技术，可以有效探索油气资源，开展针对性地开发工作，降低石油开采难度。定向井钻井技术在应用中需要采取适当的优化措施，根据工程实际情况，优化整体设计，发挥技术优势，以满足不同井段的各项要求钻进。同时要结合技术特点，实现有效升级，达到良好的应用效果，为石油开采企业提供一定的助力。鉴于此，开展本文的研究工作，简单概述定向井钻井工艺，分析该技术的具体应用和影响因素，并提出几点有效的优化措施，以供相关人员和企业参考。

关键词：石油钻井工程；定向井；钻井工艺

石油钻井过程中容易出现含水量问题，会带来严重的影响，因此通过采用定向井钻井技术消除这一影响因素。在具体应用中，不断优化定向井钻井技术，优化整体设计和钻井工具的使用，优化井眼轨迹掌握技术和净化仿真技术，发挥先进技术优势，提高定向井钻井施工的效率。石油开采企业需要重视定向井钻井技术的应用，保障工程的精确度，提高钻井效率，有效应对各类问题，实现全面的、更高程度的优化，开展高效率的石油开采，促进石油行业的进一步发展。

1. 定向井钻井工艺技术的概述

定向井钻井工艺技术指的是在钻井的过程中，让井筒按照预先设计好的井斜方向钻进，操作人员可以利用无线跟随井测量设备，以及应用具有轨迹控制性能的钻井工具，把控调整井眼钻进的距离和轨迹，使钻头能够进行精准的钻进，最终达到施工方案中的井眼钻定要求标准[1]。定向井钻井技术主要分为偏心钻头技术、夹层钻井技术、磁定向测量技术和导向套管技术。偏心钻头技术是将钻头的偏心度调整到一定程度，控制钻头的方向，从而达到定向钻井的效果。在钻井的过程中使用特殊的钻头和套管，使钻井套管与井壁之间形成夹层控制端口方向，这便是夹层钻井技术。磁定向测量技术主要是借助于磁定向测量仪，测量地磁场，确定钻头的方向和坐标。导向套管技术是通过特殊的导向套管，控制钻井的方向。

2.石油钻井工程中的定向井钻井工艺的具体应用

在石油钻井工程中，应用定向井钻井工艺技术，在应用前要根据石油地质结构的特点，侧重地选择定向井钻井工艺技术。通过不断地调整和优化，发挥技术优势，提高钻进的效率。该技术的技术难点包括钻压的选择、安全管理。一，选择钻压的时候，必须结合岩石坚硬程度详细分析，以此才能确定适宜的钻头，在钻头钻进的过程中也要考虑实际的速度，明确其与目标方向分力作用的关系。钻进环节，若发现地层过于坚硬，需要适当提升钻压，也可加大钻头力度，确保达到良好的应用效果，但需要操作人员准确把控，合理设置钻压，避免造成不良影响，提升钻井的速度[2]。二，在安全管理方面，定向井钻井工艺要本着安全第一的原则，制定科学的安全管理措施，加大安全生产管理力度，做好巡视工作，第一时间发现并排除现场作业环境中安全隐患，确保定向井钻井能够安全有序推进，提高钻井的速度和质量。

在具体应用中，应考虑钻井的范围，促使钻井工作有序开展，有效开发油气藏的深层。在面临硬度比较高的岩层时，使用大斜度定向钻井工艺进行体积破碎，可以让钻头的压力得到缓解，钻具不会出现损伤的问题，也能提高钻进的效率。整个环节适当融入数字技术，结合受力参数，判断钻井的情况，详细分析钻井压力和转速，避免钻头受到影响，可以提高设备的使用寿命，达到良好的应用效果，保障定向井钻井的工艺质量。

3.石油钻井工程中的定向井钻井工艺的影响因素

3.1设计因素

在设计环节，设计人员需要掌握钻井地区的地质环境特点等综合信息，开展综合考量优化整体设计，不过目前来说一些设计人员的经验不丰富，作业能力并不突出，导致定向井钻井的整体设计与实际要求并不吻合，相关数值有所偏离，缺乏科学性和可行性。导致在具体的应用中，定向井的钻井效率下降。随着地质条件复杂程度不断增大，定向井钻井会遇到各种障碍物，为整体的设计带来更大的难度。

3.2施工因素

在施工过程中，定向井钻井也存在诸多影响因素。在现场施工时回水阀门的泵压排量与施工要求并不一致，表层钻进的过程中很可能会出现频繁打滑的问题，引起井漏事故[3]。导致定向井钻井的速度下降，影响到整体的效率。在施工阶段，如果面临直井段，需要灵活地调整钻进的方向，避免钻头与井壁不接触。而一些施工人员的重视程度不足，水碰井问题频繁发生，导致速度放缓。在钻进的过程中受到地层阻力的影响，钻头时常会出现脱离规定设计路径的问题，偏离的程度会不断增加，最终引起安全问题。在施工过程中，定向仪精度极易因多种因素的影响而出现问题，最终干扰定向效果。仪器设备检修若是不到位，加之基本配件存在老化脱落的情况，均能影响测量准确性，最终也会在施工中失效。测量结果异常影响到后续的施工质量。

4.石油钻井工程中的定向井钻井工艺的优化措施

4.1改善钻进设计工艺

从三方面入手，优化整体设计。一是在定向井钻井工作实施的过程中，油气田区段地层划分为不同的区域，使钻井过程更加有序安全。根据不同的区域进行优化设计，分析其中的安全风险，加强风险源的把控工作，可以减少事故的发生，保障定向井钻井的施工质量。二是健全完善的管理体系，对定向井钻井各环节起到规范作用。石油钻井工程要建立完善的管理体系，开展对整个过程的实时监测工作，尤其是井眼轨迹参数，确保企业始终处于可控的范围内[4]。根据工程特点优化钻井工具的选择，使其符合相关标准。根据技术规范设计出合理的打斜点，采用合适的开采工具，设置合适的钻井参数。加强管理工作，规范施工设计。三是加强对障碍井区段的密切监测工作。监测井眼的轨迹情况，及时检测岩屑的标本，落实防控措施，确保定向井钻井过程更加安全稳定。可引入仿真设计软件，构建三维模型，分析设计中关键影响因素，落实好方案中的每一个细节，从而提高施工质量。

4.2优化井眼轨迹掌握技术

在石油钻井工程中，施工人员要合理控制与分析井眼的运动轨迹，使其能够按照预设的方向来进行，从而达到良好的钻进效果。如果是垂直型或常规型的油井，需要工作人员结合实际情况选择合适的钻头。操作人员需要开展实地观察工作，记录垂直井区段的井眼轨迹，明确该轨迹是否与常规钻井井眼轨迹的形成相同。可以通过测量计算与实验的方式，获得最新的井眼轨迹，数据信息。

根据定向井的实际运行轨迹，确定开采的稳定层段。确定一个合适的造斜点，一般会设置在含油气水层之上，然后确定具体的施工计划。整个过程中只需要严格遵守相关规定，并能提高斜造环节的施工效率，有效控制井眼的轨迹。

操作人员要充分利用无线或其他方式的跟随钻井测试设备，采集各项数据统计分析，进一步确定造斜点位置的可钻进性和安全性，对井眼轨迹控制进行二次优化[5]。在钻进过程中，一旦发生轨迹偏斜的问题，需要操作人员及时停止作业并分析情况，制定完善的纠偏方案。避免井眼偏离轨迹过多，导致井筒出现损坏的情况。

4.3优化钻井工具的使用

优化钻井工具达到良好的钻井效果，全面考虑钻井的整个环节，对工具进行严格管理。钻井工具组合与优化，可以满足不同的施工要求。

在钻井中涉及到的工具包括非磁钻筒、井下马达等。弯接头属于一种专项工具，主要完成定向造斜、扭方位等操作，造型钻具会产生侧向力。这种工具一般运用单点或有效随钻测斜仪，由此明确工具面方向。非磁钻铤也是相对特殊的钻井，具有不易磁化的特征，对盐水钻井液的腐蚀十分敏感。井下动力钻具涵盖着容积式马达等，使用过程中有着严格的要求。容积式马达所钻井眼尺寸与原井眼完全相同，若是井下有桥塞，可利用相应的举措进一步完善，其中最常用的是涤纳钻具和螺杆钻具。

可以引入配套提速工具，提高机械钻速。将水力振荡器与钻具相结合，改善钻压传递，解决托压问题。水力振荡器能够和井下动力钻具等设备同时使用，钻井液驱动动力部件属于至关重要的组成部分，通过合理的操作，可以呈现周期性液压力。振荡部件转化环节，也能适当完善相应的措施，根据实际的操作需要，可以将振荡部件适当转化，出现新的活动形式。钻具扭摆技术加入了一个可编程的控制器，用于接收多个传感器的数据，开展全过程的控制工作分析传感器数据，输出控制数据，可以降低井眼摩阻，提高机械的转速。

设计人员可以根据使用到的动力钻具、定向弯接头、稳定器和其他设备进行功能和应用效果的对比分析，结合现场情况确定钻井工具的组合、满足于不同区段的使用需求，并预留出备用设备组合[6]。应用相对稳定，质量可靠，并且套管内结构牢固的工具组合，定期开展检查与维修工作，确保设备能够充分发挥作用，提高钻井的质量和效率。

4.4应用井眼净化仿真技术

在运用计算机软件仿真技术时，能够及时的构建相应模型，完成井下钻柱力学的详细分析。在相应工作中，可以为大斜度的定向井钻井提供参考依据，支持仿真模拟分析其中的影响因素，进一步调整方案，确保设计人员设计出更加合理的施工方案，消除其中的各类影响因素。能够对仿真旋转、滑动钻进、起下钻具等提供有效的模型支持[7]。重视三轴应力法的合理应用，判断工具的利用实效，特别是在钻头旋转阶段，轴向荷载能够有效防范大于弯曲临界荷载的情况。钻进环节，工作人员还要详细分析，关注井眼的情况，及时将其清理到位。不过在清洁时工作不到位，会引起其他方面的事故，对整个施工造成严重影响。因此需要控制好机械的钻进速度，有效清洁井眼，降低岩屑床生成的可能性。

4.5严格控制井壁的稳定性

井壁的状态和定向井钻井施工质量存在着密切的关系，若井壁存在不稳定因素，将会埋下安全隐患，威胁到安全与可靠。前期设计中，相关人员要详细分析实际情况，掌握多种数据信息，确定适宜的钻井液。施工阶段，起钻施工也需注意，精准分析整体的速度，将地层压力适当把控，以免存在压力过大的问题。对于井眼要使用大排量循环冲洗，确保其干净整洁。如果要加强警惕的稳定性，可以适当地降低应力及阻力。

4.6优化定向井井身结构

在石油钻井工程中应用定向井钻进技术，受到多种因素影响，出现压力问题。因此可以从井身结构入手，进一步优化设计。将井筒在目的层段的井斜角及时消除，将斜井段变为直井段。定向井压裂时的近井效应可以清除，避免出现明显的弯曲裂缝。在已经出现的裂缝中，还会从目的层进一步拓展，增大裂缝沟通作用，提高采收率。

5.结束语

综上所述，定向井钻井技术是石油开采中十分重要的一项技术，应用越来越广泛，也提高了钻井工程的施工效率。在应用专项技术时，需要认识到设计和施工方面的影响因素，优化设计方案，明确施工要点，掌握井眼轨迹控制技术、仿真技术等的具体应用，合理选择钻井工具优化组合，严格控制井壁的稳定性，优化井身结构。能够从多个方面入手，不断地升级改善定向井钻井技术，消除影响因素，提高钻井工作效率，高效开采，实现我国油田高产稳定目标。

参考文献

[1]杨文勇.定向井钻井工艺技术探讨[J].中国石油和化工标准与质量，2023，43（23）：146-148.

[2]佟宏远.定向井钻井工艺技术优化措施探讨[J].石油和化工设备，2021，24（1）：101-102.

[3]冯毓品，李旭日.定向井钻井工艺技术优化措施研究[J].清洗世界，2021，37（9）：161-162.

[4]张清岫.定向井钻井工艺技术优化措施探讨[J].西部探矿工程，2021，33（7）：67-68. [5]唐发坤.定向井钻井工艺技术优化措施探讨[J].中国科技投资，2021（12）：104，110.