定向井轨迹设计与控制初探

21我国的油气资源在不断的勘探开发过程中，生产开采条件日益恶化，在这种情况下断层遮挡、复杂地层油田区块的勘探开发受到了高度重视，在针对上述油田区在进行开发的过程中定向井钻井技术得到了广泛应用，使得油田开采效率得到全面提升，钻井成本也得到有效控制。

一、定向井直井段轨迹控制技术分析在定向井钻井施工过程中井眼轨迹剖面设计是非常关键的一个环节，只有针对井眼轨迹进行不断完善优化才能充分保障井眼轨迹设计的科学性和合理性，从而实现定向井钻井施工目标。

具体针对定向井井眼轨迹剖面进行优化设计的时候必须要坚持以下一些原则。

优化设计要以实现定向井钻井地质目标为基本出发点，在定向井钻井施工过程中涉及到了穿越多个油层提升勘探效果、避开断层开采剩余油储层、实现在目的层中大范围延伸井眼轨迹增加油藏裸露面积等一些地质目标[1]，与此同时，在钻井施工过程中一旦发生安全事故会对油井正常开采产生严重影响，充分利用定向井钻井技术可以针对目的性进行侧钻来达到勘探开发目标，而如果在实际开发过程中由于地面存在障碍物而导致正常钻井施工无法正常进行，也可以充分利用定向井来实现勘探开采，为了能够最大程度节约钻井施工成本，可以充分利用丛式定向井钻井平台进行钻井施工，这样就能够最大程度减小平台占地面积；在进行造斜点设计的过程中要保证其尽量避开容易出现坍塌、缩径、漏失等事故的地层，而且要将井斜角严格的控制在15~45°之间，如果井斜角设置过大会进一步增加钻井施工难度，甚至会引发钻井安全事故，而如果井斜角设置过小，又会导致在实际断裂使用过程中钻井方位出现不稳定现象。

2.定向井钻井轨道设计在当前在油田钻井施工过程中定向井可以按照施工目的以及具体用途的不同进一步划分为常规定向井、丛式井以及大位移井等几种类型，通常情况下常规定向井水平位移不会超过1km，而且垂直深度处在3km以内；丛式井在实际应用过程中能够最大程度减小井场面积；大位移井通常情况下采取的都是悬链曲线轨道，井眼轨迹在设计过程中主要采取的是高稳斜看一下角和低造斜率。

定向井钻井轨迹设计与控制相关问题探讨发布时间：2021-04-14T14:11:58.970Z 来源：《中国科技信息》2021年4月作者：张伟[导读] 定向井的轨迹设计和轨迹控制是一项比较复杂、综合性强的系统性工程，需要我们从不同的角度、不同的层次进行分析和考虑。

首先要考虑的就是井眼轨迹设计时一定要根据现场的实际地质情况来进行，然后施工中控制好定向造斜、打好直井段、跟踪控制到靶点，最终才能实现定向井的准确中靶。

中石化经纬有限公司胜利定向井公司张伟摘要：定向井的轨迹设计和轨迹控制是一项比较复杂、综合性强的系统性工程，需要我们从不同的角度、不同的层次进行分析和考虑。

首先要考虑的就是井眼轨迹设计时一定要根据现场的实际地质情况来进行，然后施工中控制好定向造斜、打好直井段、跟踪控制到靶点，最终才能实现定向井的准确中靶。

关键词：定向井钻井；轨道设计；轨道控制一、引言最近的几年中我国的油气资源勘探和开发力度逐渐的增加，很多油田油气勘探和开发已经进入了中后期，尤其是一些比较复杂地质情况的断层结构，无法正常钻井开采，或者是由于发生钻井需要侧钻的油气藏越来越多，这些比较特殊的油气藏在勘探和开发的过程中都需要使用定向钻井技术，保障油气采收率、节约钻井成本。

但是定向井钻井技术进行施工时，对井眼轨迹的控制难度比较大，需要我们对井眼轨迹进行优化和设计，针对不同的钻井井段采取不同的钻井轨迹控制技术，避免定向井钻井井眼轨迹出现偏差，提高定向井钻井技术水平。

工程设计和井身轨迹有着密切的关系，井眼轨迹不能确定，工程就无法实施，如果井眼轨迹出现偏差，也会给工程的施工带来巨大的困难，严重的话就会导致工程失败。

定向井钻井技术中井眼的轨迹控制是其中的关键环节，定向井井眼轨迹控制好坏对钻井施工的安全、施工效率、投资成本都有着直接的影响。

只有科学合理地对定向井轨迹进行控制，才能保障油田开采质量的不断提升，开采量的不断加大，促进油田可持续发展。

定向井钻井轨迹设计与控制技术近年来，中国发展迅速，石油在经济快速发展中的重要作用已经显现。

石油不仅可以提炼汽油和柴油，维持汽车和机器的运转，还可以将天然气作为人们生活和工业的重要燃料。

因此，石油勘探开发逐渐增多，石油钻井技术也得到很大发展。

19世纪中后期，石油钻井中定向井钻井技术的首次正式应用。

在工程建设过程中，井眼轨迹控制技术可视为定向井钻井的关键技术。

直井、斜井和稳定斜井段的井眼轨迹控制技术也不同。

总的来说，随着井眼轨迹控制技术的不断改进和完善，定向井轨迹控制水平有了很大的提高。

定向井；轨迹；控制技术引言在油气开采中，定向钻井技术是一种应用广泛的技术，其开采效率和施工质量直接影响油气开采的整体质量。

它在提高天然气和石油开采效率方面发挥着重要作用。

由于使用的地形复杂多变，决定了定向井建设项目对轨道设计和控制的要求更加严格。

影响整个施工过程的最重要因素是轨迹控制的准确性，轨迹设计和轨迹控制对钻井的整体质量起着至关重要的作用。

在石油钻井工程中，在整个定向井施工过程中，轨迹控制技术对整个工程的整体质量具有重要的现实意义。

1 定向井轨迹设计1.1 设计原则第一，实现地质目标是建设的原则。

定向钻井时，钻井的主要目的是使钻井穿过地层中的多个油层，防止井下复杂，地层易坍塌、易漏，或提取井间难以到达的死油气，或钻应急救援井，或在平台上钻定向井，节省占用空间，达到后期管理的目的。

无论哪种定向井，井眼轨迹设计都要首先考虑地质设计。

对于地质设计，如果不能满足设计要求，就无法设计出完美的钻孔轨迹。

第二，是达到安全、优质、高效钻井的目的。

在定向井轨道的设计中，地质目标有望实现。

因此，要实现这一地质目标，需要各种轨道形式。

选择最有利于现场施工难度、最小摩擦力矩和井眼轨迹控制的轨道形式，才能实现安全、优质、高效的定向钻进。

因此，在设计定向井轨迹和确定偏移点时，需要选择地层稳定、易偏移的层位。

第三，满足后期生产的要求。

第三个原则对于满足后期采油的要求至关重要，尽管这两个原则在定向井轨道设计中更为重要。

定向井钻井井眼轨迹的设计与控制作者：刘峰来源：《智富时代》2018年第04期【摘要】随着油田钻井技术的不断发展进步，定向井已成为油田开发勘探的重要措施。

本文介绍了定向井井眼轨迹的设计技术，对井眼轨迹的控制措施进行了阐述。

只有全面掌握这些关键施工环节，才能施工定向井游刃有余，保障定向井施工顺利进行。

【关键词】定向井；施工；井眼轨迹；轨迹控制一、定向井剖面设计定向井的剖面设计工作，作业人员必须提供靶点水平位移和提供井口方位角与靶点的坐标位置，计算出方位角和水平位移。

还要通过资料查找地理位置和井身结构等情况。

设计人员应根据定向井不同的钻探情况对设计井的井身剖面类型、钻井液类型、完井方法等进行合理设计，以利于整洁、优质、快速钻井。

要根据不同的钻探目的对设计井的井身结构、剖面类型、完井方法等进行合理设计。

对靶点的层位要选择合理：井身结构、井控措施等应满足要求，尽可能选择简单的剖面类型，以减少井眼轨迹控制和施工难度，加快钻井速度，靶区半径要合乎操作要求。

二、定向井井眼轨迹的设计（一）定向井井眼轨迹设计的原则井眼轨迹就是指井眼轴线，是井身在地层中分布的一条具体空间曲线，井深、井斜角以及井斜方位角是井眼轨迹设计中最为重要的三个设计参数，也是钻井过程中对井眼轨迹进行有效控制的具体标准。

井眼轨迹的设计与计算主要应满足一下三个原则：一、可满足实际工程需要，二，能实现安全快速钻进，三、要有利于采油工艺措施。

（二）选择造斜点（1）地层比较稳定，要避免在破碎带、漏失层、流沙层、易坍塌等复杂地层造斜（2）可钻性比较均匀的地层，避免在硬夹层造斜。

垂深大位移小的定向井，应下压造斜点，以发挥直井段钻井优势；垂深小位移大的定向井，应提高造斜点，可减少定向施工的工作量。

（三）定向井井眼轨迹设计注意事项（1）地质施工条件的考虑。

地质施工条件是设计人员进行井眼轨迹设计的主要依据，地质资料即包括了地质部门经勘查后给出的施工区块的整体地形、地貌以及地层情况，还包括了钻井施工单位对定向井造斜点、井眼曲率等方面的具体施工要求。

定向井轨迹设计与控制技术探讨随着定向井钻井数量的逐渐增多，定向井轨迹设计与控制逐渐受到重视。

文章从定向井轨迹剖面设计入手，对定向井轨迹控制中的不同阶段进行了探讨，对提高定向井轨迹控制精度具有积极作用。

标签：轨迹控制；剖面设计；定向井定向井的井眼轨迹控制技术是定向井钻井成套技术中的关键环节。

定向井施工成败的关键是能否控制井眼轨迹的变化。

1 轨迹剖面简介定向井井身剖面的选择对于钻井施工的安全、高效、降低成本起着至关重要，四段制轨迹剖面易形成键槽，岩屑床，起下钻和钻井过程中摩阻扭矩大，易卡钻，给井下安全带来极大隐患。

经过理论计算分析，并结合大庆地质情况，三段制或者五段制井眼轨迹剖面成为大庆定向井施工的首选对象，这两种轨迹剖面具有轨迹短、投资少、效益高、利于井眼轨迹控制等特点。

2 井眼轨迹控制技术2.1 直井段轨迹控制定向井直井段的井眼轨迹控制原则是防斜打直。

有人认为常规定向井（指单口定向井）直井段钻不直影响不大，通过后续的调整最终也可中靶，这种想法是不对的。

因为当钻至造斜点，如果直井段不直，造斜点处不仅因为有一定的井斜角而影响定向造斜的顺利完成，还会因为这个井斜角形成一定的水平位移而影响下一步钻进的井眼轨迹控制。

所以在直井段施工中，采用塔式钻具组合或钟摆钻具组合，配以合理的钻进参数，每钻进100-120米测斜一次，及时监测井斜的变化趋势，如发现井斜有增大趋势，及时调整钻井参数，加密测斜，必要情况下进行螺杆钻具纠斜。

造斜点前100m采取轻压吊打，严格控制钻进参数，保证造斜点处的井斜不超过0.5°。

2.2 造斜段轨迹控制造斜就是从造斜点开始强制钻头偏离垂直方向增斜钻进的过程。

由于大位移水平井直井段多数存在井斜方位，且方位与新设计方位不一致，所以必须利用定向井计算软件计算出直井段各点轨迹参数，同时根据最后几个测点趋势，预测出井底的井斜角和方位角，计算出井底水平位移、垂深、闭合方位、视位移、视垂距等参数。

定向井大井眼轨迹控制技术与应用研究定向井是一种在石油工程中广泛应用的技术，它可以通过控制钻头的运动轨迹, 实现沿着特定角度和方向进行钻井。

定向井有助于提高石油勘探和开发的效率和经济性，因此在石油行业中得到了广泛的应用。

定向井的大井眼轨迹控制技术是一种用于控制井眼轨迹的技术，其主要目的是实现钻井过程中的高效率和精确性。

大井眼轨迹控制是定向井施工过程中的一个重要环节，它涉及到在地下目标层位的垂直方向上进行高精度的控制，以达到一定的角度和方向。

大井眼轨迹控制技术主要包括以下几个方面：1. 方位工具的选择和配置：方位工具是确定井眼方向的关键设备，包括钻头、测量仪器和导向工具等。

在大井眼轨迹控制中，需要选取合适的方位工具，根据目标地层情况和施工要求进行配置，以实现精确的井眼控制。

2. 钻井参数的调整和优化：钻井参数是影响井眼轨迹的关键因素，包括转速、进给速度、钻头撤出速度等。

在大井眼轨迹控制中，需要根据地层条件和施工要求，调整和优化钻井参数，以实现精确的定向效果。

3. 地震测井技术的应用：地震测井技术是一种利用地震波和地层反射特性来进行测量和识别的技术，可以用于确定地层的厚度、性质和构造。

在大井眼轨迹控制中，地震测井技术可以用来提供更准确的地层信息，辅助确定井眼的位置和方向。

4. 数据采集和处理技术的应用：在大井眼轨迹控制过程中，需要进行大量的数据采集和处理工作，包括井斜、方位、地层位移、井眼径向位置等数据。

采用先进的数据采集和处理技术，可以提高数据的准确性和可靠性，保证井眼轨迹的控制效果。

大井眼轨迹控制技术在石油工程中有着广泛的应用。

它可以有效地提高钻井作业的效率和准确性，降低施工成本和风险。

它对于石油勘探和开发具有重要的意义，可以帮助提高石油资源的开采率和利用效率，推动石油工程技术的发展和进步。

定向井钻井轨迹设计与控制需要注意问题发布时间：2022-04-27T07:42:18.561Z 来源：《工程管理前沿》2022年第1月1期作者：邵波[导读] 在油田开采工作过程中，定向井是其中比较常用的钻井技术方法，邵波中石化经纬有限公司胜利定向井公司山东东营 257000摘要：在油田开采工作过程中，定向井是其中比较常用的钻井技术方法，可以有效提升油田中后期开采工作阶段的效率和产量，受到了油田开采工作单位的高度关注和重视。

本文首先针对定向井钻井轨迹设计工作要点进行分析，并且提出相应的控制工作方法，全面提高油田开采工作的效率和安全性，为后续类似工作开展提供必要的参考和借鉴。

关键词：油田开采；定向钻井；轨迹；控制当前随着我国社会经济的不断向前发展，社会各项生产活动和人们的日常生活对于石油资源的需求量不断上涨，因此要求油田开采工作效率和质量需要得到全面提升。

在定向井钻井工作过程中，钻井轨迹设计与控制工作是其中的一项重点和难点问题，尤其在油田的中后期开采工作当中表现尤为明显。

由于油田开采工作深度不断加大，在中后期阶段经常会受到比较复杂的地层环境因素和影响，造成定向钻井轨迹的控制存在困难，很容易产生钻井轨迹偏移等问题，对整个油田开采工作效果造成比较严重的影响。

因此，需要针对定向井钻井轨迹进行科学合理的设计，保证油田开采工作的顺利进行。

1定向井钻井轨迹设计工作分析1.1钻井轨迹选择在定向井钻井轨迹设计工作过程中，会涉及到不同类型的剖面形式可以进行选择，在设计工作过程中需要选择出摩阻最小的剖面结构，保证定向钻井工作质量和效果。

现阶段，在定向井轨迹剖面设计工作方面，主要包含三段制、四段制、五段制等，其中三段制比较常见和成熟的轨迹剖面形式，其中不同类型的钻井轨迹剖面形式在优缺点方面各有不同，其中三段制相对比较简单，在钻井现场的可操作性最好，四段制在使用过程中需要经过多次调整，才可以达到钻井工作目标，同时在钻井过程中的安全性有所不足，使用相对较少。

定向井轨迹控制摘要: 定向井是目前所钻采油井的主要井型之一。

井眼轨迹的各项技术指标是影响后续测井、试油、修井、采油等作业的重要技术指标。

井眼轨迹控制技术是定向井全井施工中的技术关键。

它是一项使实钻井眼沿着预先设计的轴线钻达目标靶区的综合性技术。

井眼轨迹控制技术的主要内容包括:优化钻具结构;优选钻井参数;井眼轨迹的检测及预测;利用地层对井眼轨迹的影响规律等。

定向井井眼轨迹一般设计为“直—增—稳”三段制剖面。

井眼轨迹控制技术就是指直井段防斜打直、造斜段定向、斜井段井眼轨迹控制、井眼轨迹的及时调整等技术。

防斜造斜稳斜一、直井段防斜打直根据直井段长度和井眼尺寸合理选择钻具结构及钻井参数,严格控制井斜,是直井段钻井的重中之重。

控制直井段井斜主要是1)防止两井相碰;2)便于定向造斜施工;3)便于斜井段井眼轨迹控制。

目前直井段防斜效果好的钻具结构主要有满眼钻具(加2~3个扶正器);塔式钻具(加1柱7″钻铤);钟摆钻具(加单扶正器)。

通过大量的钻井实践证明,满眼钻具、钟摆钻具和塔式钻具是直井段防斜打直的三种较为合理的钻具结构。

钟摆钻具的特点是结构简单,但只有纠斜力,没有防斜力。

因此,钟摆钻具在直井段防斜钻井要保证足够的钻铤长度,根据地层特性,优选钻井参数。

塔式钻具是较为理想的一种防斜钻具,其随大尺寸钻铤长度的增加,防斜效果越好,并可适当加大钻压快速钻井,提高钻井速度。

由于现场多为Ф165mm 无磁钻铤,无磁钻铤与钻头距离相对较远,不能适时检测,当测点井斜接近3°时,井底井斜可能大于3°,必须引起重视,可通过改变钻井参数轻压吊打严格控制井斜,使直井段井斜不超过规定标准。

使用塔式钻具结构的目的是以控制井斜为主,通过测斜而获取井眼轨迹参数,计算实际井眼剖面。

满眼钻具是最好的防斜钻具,可加大钻压快速钻进,提高钻进速度。

环河、华池组不易产生井斜,钻井参数可适当放宽,采用全压、高转速钻进;洛河、宜君组地层较厚,容易产生井斜,是全井防斜、防碰的重点层段,特别是华池与洛河、洛河与安定组的两交界面最易产生大井斜的井段,要把钻压控制在100~120千牛,转速在90转/分为宜。