大庆钻探钻井二公司钻井项目二部黑龙江大庆163413
前言
大庆钻井二公司2016年共完成1135口井，其中定向井704口，占总数的62%，定向井的各项指标完成情况影响到公司生产任务的全局。目前，用于定向井施工的仪器主要是MWD随钻测斜仪，仪器是否好用，影响到定向井的建井周期和井身质量。MWD仪器工作中发生故障，会延误钻井生产，中断工序衔接，若数据失真的话，钻井进入盲区，存在因找不到油层导致井报废的风险。
一、故障调查
近三年，定向井施工MWD仪器测量过程中发生故障情况调查表：
原因逐一说明：
一是钻井液性能不达标，如含砂量高导致砂卡仪器，粘度高或气泡含量多造成信号传输过程中损耗严重，数据信号弱，上传不到地面。
二是零部件冲蚀损坏，流量系统受到影响，发生改变，无法构成有效波形。
三是冬季施工，气温较低，低于传感器工作的环境温度下限，造成传感器不工作。
四是井眼不畅，下钻遇阻，钻具内的仪器因遇阻接触反力倒窜出坐键斜口，直接造成仪器无波。
主要原因确定：
1：现场施工中，探管测量数据无法传送，多是由于脉冲伺服头发生砂卡，占比68.4%，主要是钻井队不严格执行技术标准，钻井液性能不达标就起钻定向所致，是主因。
2：零部件冲蚀损坏，是在仪器使用累积到一定程度上发生的，大多数情况可以提前认真检查，给予及时更换，可避免，属于偶然事件，不是主因。
3：大庆冬季寒冷，温度往往零下25摄氏度以下，传感器易冻结不工作，导致无波，但经过毛毡等保温材料包被后，能够解决传感器冻结的问题，不是主因。
4：按照定向前的井身质量要求施工，井眼不通畅的情况不多见，因此仪器遇阻脱键不构成主因。
分析得出：1是导致电脑显示屏上无波的主要原因。
三、对策实施探索
（一）组织技术专家、骨干人员制订《MWD仪器使用前检查注意事项》
强化钻井队技术管理，重点从抓好定向井现场施工检查入手，对不满足定向施工作业要求的，不准予下步施工，要求整改完毕，达到合格标准，具体作法：
1：加强意识引导，使钻井队人员认清定向前现场准备情况对下步施工的重要性，主动做好前期工作。
2：加大现场检查力度。要求定向技术服务人员定向施工前，按照《MWD仪器使用前检查注意事项》，逐项检查，如固控设备是否正常运转，钻井液含砂量和粘度是否达标，风险隐患和危害识别是否评估到位等，做到项点全覆盖，无遗漏，发现不符合项，不予施工，立即整改。
附：MWD仪器使用前检查注意事项
仪器测试要求：
1、按照YST-48R仪器使用操作说明，在下井前，对脉冲发生器、探管、扶正器、远程数据处理仪、专用数据处理仪、电池筒分别测试和组合测试，查看各项参数。
2、在井口或浅层，使仪器处于坐键状态，进行地面浅层测试，详细记录传感器参数、泵压、波形状况、压差、井斜和方位、地磁参数等信息。
钻井液性能要求（理想状态）：
1、排量：10~55l/s（根据井眼尺寸及井深情况）
2、漏斗粘度：≤50s
3、含砂：＜1%
4、密度：≤1.7克/立方厘米
5、堵漏材料：细、中型短纤维，含量＜57千克/立方米
6、泥浆中不得添加玻璃微珠及塑料小球
设备要求：
1、旋转设备、起升设备、循环系统、固控系统等运行良好，平稳正常。
2、空气包充气量：泵压的30~40%。
（二）加强井队钻井液技术人员培训
根据生产进度，抽空组织井队钻井液技术人员进行系统化培训，利用培训学校的硬件设施进行钻井液维护处理方面的理论知识讲解，同时在公司范围内组织钻井液工大赛，提高了前线井队人员的业务素质，为做好公司钻井液技术工作提供了人才支持。
（三）充分发挥固控设备效用
对特殊工艺井等高难度井推行四级固控模式，充分发挥振动筛、除砂器、除泥器、离心机的设备作用，要求现场施工过程中始终保持固控设备系统灵活好用，降低固相含量，减少砂卡几率。
（四）优化施工工艺方法
根据井下状况，科学制定了工艺流程，要求井队按照技术文件严格执行，如采用钻柱上下活动和大转速旋转相结合，执行正、倒划眼和短起下钻的技术措施，直井段完钻后保证足够的循环时间，起钻前评估井眼清洁度，钻井参数（排量、钻压）适当等，避免砂子沉积，造成井下风险。
四、取得的效果
截至2017年11月20日，钻井二公司完成定向井653口，上井技术服务672次，MWD仪器工作发生故障18次，占比2.68%，与2016年比，故障率下降3.29个百分点，见下表：
2017年实施的技术对策，取得较好的效果，MWD仪器工作故障率降至2.68℅，实现了预期目标（目标值2.77%）。
经济效益：钻机成本6.5万元/天，2017年上井服务672次，以2016年为例作对比，故障率降低3.29℅，故障次数减少672*3.29%=22.11次，每发生故障一次，平均损失时间6小时，仅钻机日费一项，2017年结余成本=钻机成本*节约天数=6.5*6*/24*22.11=35.93万元，同时节省燃料费、人工费等其他项费用。
社会效益：
（1）降低仪器工作故障率，减少了钻井非生产时间损失，同时减轻人员劳动强度。
（2）强化定向井技术管理，形成《MWD仪器使用前检查注意事项》技术文件，更好的指导现场施工。
五、结论：
经过近一年的实践探索，实现了预期目标，效果令人满意。并且积极发扬团队精神，提高了定向工作的技术管理水平，下一步针对生产中的新问题，继续开展活动，推进公司降本增效。
六、参考文献：《测量技术及仪器装备介绍》孙文胜