连通水平井轨道对接控制技术-2019年文档资料

极薄盐层水平对接井轨道设计刍议樊传忠（湖南省湘澧盐矿415400）【摘要】要在仅厚2.5米的盐层中钻凿水平井，使相距近400米的盐井成功对接。

如何从钻井工艺设计、计算方法、监控手段等方面尽可能的减少中靶误差，是极薄盐层中水平井对接成功的重要保证。

【关键词】薄盐层水平井对接井轨道设计目前，水平对接井在井矿盐行业应用比较普遍，不论是厚大盐层还是薄盐层，水平对接技术都显示了它的优越性。

但是目前国产一般的磁定向随钻测斜仪井斜角误差为达到0.5°，井斜方位角误差达到1°。

随钻测斜仪器的精度还不能完全解决薄盐层中水平井对接的难度，薄盐层的水平井对接要远远高于厚盐层。

为了解决薄盐层水平井对接问题，必须在施工方案、轨道设计、轨迹控制等多方面综合考虑。

本文主要根据极薄盐层（厚度仅为2.5米左右）的水平对接井要求提出施工方案和轨道设计方法。

1.基础数据要求水平对接井设计的基础数据包括水平井孔口坐标和盐层坐标、对接井孔口坐标和盐层靶点坐标、盐层产状（主要参数是两井剖面线上盐层的盐层坡度）和盐层铅垂厚度，对接井施工区域的磁偏角和收敛角。

水平井和对接井的孔口坐标由GPS或者大地测量测得。

为了精确设计水平对接井，必须获得精确的盐层数据，一般采用钻探手段获得对接井的盐层靶点坐标，还要在水平井孔位钻直井获取井下盐层的坐标，便于确定盐层的坡度与厚度。

计算时根据测斜成果用最小曲率法求得各点的坐标，根据取心情况用插值法算出对接靶点和水平井盐层取样点的精确坐标。

水平井井下资料取得成功后，将根据水平井设计情况确定造斜点，在造斜点注水泥浆封堵，准确高度以钻具扫孔确定。

获取樊传忠（1964－），湖南澧县人，工程师，长期从事矿盐开发和矿山技术管理工作。

精确的靶点坐标和水平井位置盐层取样点坐标，是为了得到在对接井水平井间精确的盐层坡度和厚度资料。

值得注意的是，上述两孔不可能是铅直的，对接靶点和取样点都可能偏离各自孔口五平面坐标，在后面的计算中都不能用孔口平面坐标代替。

延平1水平连通井组轨迹精确控制技术李红伟;刘浩【摘要】延平1水平连通井组具有水平段长、可开发的有效煤层薄、远端连通等技术难点.在认真分析技术难点的基础上,详细阐述了廷平1井组的技术措施和轨迹精确控制工艺技术以及精确连通工艺技术,实现了全井段轨迹平滑、轨迹控制精确、远端连通一次成功.为以后在该地区施工同类型井起到了良好的借鉴作用.【期刊名称】《油气藏评价与开发》【年(卷),期】2012(002)001【总页数】5页(P73-77)【关键词】施工难点;技术措施;轨迹精确控制;远端连通【作者】李红伟;刘浩【作者单位】中国石化集团公司华东石油局工程技术设计研究院,南京210031;中国石化集团公司华东石油局工程技术设计研究院,南京210031【正文语种】中文【中图分类】TE243.2延川南区块地表为黄土苔原沟壑纵横，上部地层刘家沟组和石千峰组易斜、易掉块，下部地层石盒子组和山西组易坍塌、易掉块。

延川南区块以山西组2号煤为主力开发煤层，该煤层煤体结构复杂，中部发育有夹矸，其中上部以块煤为主，煤层胶结程度高，含气量高，为主要开发层段。

下部以碎裂煤为主，煤层胶结程度差，含气量低，不具有开采价值。

延川南区块开发至今多为小位移定向井以及直井，其排采气量较低，开采效益不显著，这种现象已严重制约了延川南区块煤层气开发生产的进展。

因此，决定在延川南地区部署一口V型水平连通井组，以提高煤层气的最终采收率和开发速度，缩短投资回收期。

延平1井组设计由延平1-V井与延平1井连通组成。

先钻完一口直井延平1-V，然后在距离延平1-V井口约914.00 m左右钻一口水平井延平1井与延平1-V连通，其中延平1-V采用ϕ177.8 mm套管完井，并在山西组2号煤层段下入玻璃钢套管固井，然后扩大2号煤层段的井眼直径至0.5 m。

延平1井采用三段制井身结构，其采用ϕ244.5 mm技术套管下至煤层顶板处，完井为ϕ114.3 mm筛管完井。

轨道剖面设计为五段制剖面，造斜点选择在上石盒子组，选择造斜率7～8（o）/30 m。

井下贯通一、概述井巷施工长度约4000m(包括风井井筒深900m，石门长度300m)井下导线穿越己三风井，沿两条1300m下山掘进。

贯通测量导线总长度约11580m副井深400m。

根据工程需要，总工程师和测量技术人员共同商定，贯通相遇点在水平重要方向上的允许，偏差不得超过0. 5m，在高程方向上的允许偏差不得超过0. 3m.二、平面控制2.1导线测量本次采用四等导线测量建立闭合环。

主要技术要求如下注：表中L为附合或环线的水准路线长度（KM）;结点之间或结点与高级点之间，其线路的长度，不应大于表中规定的0.7倍。

2.2水准观测的技术要求2.3高程控制作业技术要求四等水准主要技术指标:水准仪i角不得大于20秒,区格式木质标尺每米间隔平均真长与名义长之差不应大于0.50mm,每千米高差中误差小于等于10mm,环形闭合差应小于等于20L,平差后最弱点高程中误差(相对于起算点)不应大于2cm。

2.4水准测量的注意事项（1）、四等和图根水准，对于附合或闭合线路，可只进行单程观测。

（2）、四等水准每一测段的往测与返测，测站数均应为偶数，否则应加入标尺零点差改正。

由往测转向返测时，两根标尺必须互换位置，并应重新安置仪器。

（3）在一个测站上，四等水准尽量少作两次调焦。

（4）工作间歇时，最好能在水准点上结束观测。

否则应选择两个坚固可靠，便于放置标尺的固定点作为间歇点，并作出标记。

间歇后，应进行检测。

检测结果如符合要求，则可继续观测，否则须从前一水准点起重测。

检测记录用红笔圈起，其高差在正式成果中不予采用，不合要求的检测记录应划去。

（5）在一个测站上，只有当各项检核均符合限差要求时，才能迁站。

如其中有一项超限，可以在本站立即重测。

如果仪器迁站后才发现超限，则应从前一水准点或间歇点起重测。

三、联系测量3.1联系测量目的和任务联系测量的目的就是使地面和井下测量控制网采用同一坐标系统。

联系测量的任务：（1）确定井下经纬仪导线起算边的坐标方位角；（2）确定井下经纬仪导线起算点的平面坐标x和y；（3）确定井下水准基点的高程H。

水平和竖直井道联合轨道运输施工工法水平和竖直井道联合轨道运输施工工法一、前言水平和竖直井道联合轨道运输施工工法是一种在地下工程中，将水平和竖直井道联合起来，通过轨道运输的方式进行施工的方法。

本文将介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。

二、工法特点1. 结合水平和竖直井道：该工法利用水平和竖直井道的组合，实现施工材料的运输和施工工人的进出，提高施工效率。

2. 轨道运输方式：通过铺设轨道系统，可以方便快捷地运输大量重型材料，并减少人工搬运，保证施工的连贯性和稳定性。

3. 多种施工阶段：该工法适用于不同施工阶段，包括挖掘井道、预制构件、安装设备等多个阶段，可根据实际需求进行灵活调整。

三、适应范围水平和竖直井道联合轨道运输施工工法适用于地下工程中的各个领域，如地铁、隧道、矿山等。

无论是新建施工还是维护施工，都可以采用该工法进行作业。

四、工艺原理该工法是基于以下几点原理进行设计和实施：1. 运输效率优化：通过轨道系统运输材料和工人，可以提高运输效率，减少施工时间和成本。

2. 施工流程优化：根据工程需求，合理设计施工顺序，将施工阶段分为不同的作业区域，并确保施工过程的连续性。

3. 劳动力安全保障：通过设立安全措施和使用合适的机具设备，可保障施工人员的安全，并减少劳动力消耗。

五、施工工艺1. 挖掘井道：首先在施工区域挖掘水平井道和竖直井道，保证井道的规范和稳定。

2. 铺设轨道系统：将细碎的岩石和泥土清除后，根据设计要求，在井道中铺设轨道系统，并进行固定和连接。

3. 运输材料：使用提升设备将施工材料运输到水平或竖直井道，然后沿轨道运输至目的地。

4. 安装设备：将所需的设备通过轨道运输到施工现场，进行安装和调试。

5. 其他施工阶段：根据具体工程需求，进行预制构件、管道安装等其他工艺阶段的施工。

六、劳动组织劳动组织是确保施工工艺顺利进行的关键。

水平井轨迹控制技术汇总SY/T6332 –1997 水平井轨迹控制技术Bit tyajectory control technology for horizontal well1 范围本标准规定了水平井井眼轨迹控制技术的准备、施工、相关安全措施及资料的要求.本标准适用于长、中半径水平井的施工。

其它类型的特殊定向井亦可参照使用。

2 应用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。

本标准出版时，所示版本均为有效.所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

SY 5272-91 常规钻进安全技术规程SY/T 5416-1997 随钻测斜仪测量规程SY/T 5435-92 两维常规定向井轨道设计与轨迹绘图方法SY 5472-92 电子陀螺测斜仪测量规程SY 5547-92 井底动力钻具使用维修和管理SY/T 5619-93 定向井下部钻具组合设计作法3 定义本标准采用下列定义。

3.1 广义调整井段generalized adjusting section用于调整井眼轨迹的井段。

可以是稳斜井段，也可以是曲率较小的增斜井段。

3.2 倒装钻具组合invert BHA在钻大斜度井段和水平段时，为了给钻头加压，将部分重量较轻的钻具放到钻具组合下部，把钻铤、加重钻杆等较重的钻具放到直井段或较小井斜段的钻具组合。

3.3 中靶预测target prediction根据实钻井眼轨迹到达的位置及方位，对中靶前待钻井眼的长度、位移、造斜率及方位调整量进行预测。

3.4 有线测量方式wireline survey method特指在水平井施工中，采用有线测量仪分段测取大斜度或水平段已钻井段的轨迹所需的井斜、方位数据的测量方式。

4 井眼轨迹控制要求4.1 直井段控制符合井身质量要求。

4.2 实际井眼轨迹到达靶窗时，在规定的靶窗内，其井斜、方位值还要满足在现有轨迹控制能力范围内确保轨迹在靶体中延伸的要求。

连通水平井轨道对接控制技术作者：王洪松孟新法来源：《中国科技博览》2016年第14期[摘要]本文以煤层气开发为载体，从水平井轨迹末端对接控制的角度介绍了精确连通井的定位方法、轨迹控制技术和双井末端精确连通技术。

介绍了具体的施工措施，探索适合国情的双井精确连通技术和方法，以应对国内煤层气和芒硝矿等资源的开发。

这些技术措施的应用不仅避免和降低了井下事故的发生，且实现了优质快速高效开发，同时对开发非石油矿藏具有很好的借鉴意义。

[关键词]煤层气；连通井；轨迹控制；RMRS；磁定位；精确连通；双井中图分类号：TE21 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）14-0096-011 前言双井连通水平井的最终目标是有效钻穿目的层，而且与目标直井（造穴井）实现精确连通，因而末端精确连通是轨迹控制技术关键之中的关键，是检验双井精确连通成败的标准。

连通水平井的井眼轨道控制技术重点在以下三个方面：一是临井（排采井）的井眼轨道防斜打直控制技术；二是水平井（工程井）着陆前井眼轨迹控制技术，利用地质导向技术钻出数据准确、轨迹圆滑、入靶姿态良好的水平井是连通的基础；三是水平段穿越目的层，提高目的层穿透率井眼轨道控制技术；四是精确连通仪器的选择和使用，确保能精确掌握待连通两井相对位置与距离，实现两井精确顺利连通。

2 双井连通水平井分段轨迹控制技术2.1 水平井（工程井）着陆前的井眼轨道控制技术工程井造斜段的施工是工程井成功的基础，和其它水平井一样，轨迹控制的原则是选择合适的造斜工具，钻出规则平滑的井眼轨迹，最终形成准确的、可控的入靶姿态，有利于水平段施工。

针对煤层气工区施工的特点，井身轨迹控制还要注意以下几点：a、要选择适中造斜率的动力钻具。

由于煤层基岩以下成岩性强，经常发生卡钻事故，所以选择无扶正块或较小扶正块的单弯动力钻具更安全；b、地层可能钻遇含大块砾石的砾石层，尽管层较薄（一般2-5m），容易造成卡钻，而且工具造斜率明显下降，因此要制定相应的应对措施；c、目的层提前或滞后时的应对措施。

水平井井眼轨迹控制技术（作者:___________单位: ___________邮编: ___________）无论是定向井，还是水平井，控制井眼轨迹的最终目的都是要按设计要求中靶。

但因水平井的井身剖面特点、目的层靶区的要求等与普通定向井和多目标井不同，在井眼轨迹控制方面具有许多与定向井、多目标井不同的新概念，需要建立一套新的概念和理论体系来作为水平井井眼轨迹控制的理论依据和指导思想。

在长、中半径水平井的井眼轨迹控制模式的形成和验证过程中，针对不断出现的轨迹控制问题，建立了适应于水平井轨迹控制特点的几个新概念。

一、水平井的中靶概念地质给出的水平井靶区通常是一个在目的层内以设计的水平井眼轨道为轴线的柱状靶，其横截面多为矩形或圆。

可以把这个柱状靶看成是由无数个相互平行的法面平面组成，因此，控制水平井井眼轨迹中靶，与普通定向井、多目标井是个截然不同的新概念，主要体现是: 井眼轨迹中靶时进入的平面是一个法平面（也称目标窗口），但中靶的靶区不是一个平面，而是一个柱状体，因此，不仅要求实钻轨迹点在窗口平面的设计范围内，而且要求点的矢量方向符合设计，使实钻轨迹点在进入目标窗口平面后的每一个点都处于靶柱所限制的范围内。

也就是说，控制水平井井眼轨迹中靶的要素是实钻轨迹在靶柱内的每一点的位置要到位（即入靶点的井斜角、方位角、垂深和位移在设计要求的范围内），也就是我们所讲的矢量中靶。

二、水平井增斜井段井眼轨迹控制的特点及影响因素对一口实钻水平井，从造斜点到目的层入靶点的设计垂深增量和水平位移增量是一定的，如果实钻轨迹点的位置和矢量方向偏离设计轨道，势必改变待钻井眼的垂深增量和位移增量的关系，也直接影响到待钻井眼轨迹的中靶精度。

水平井钻井工程设计中所给定的钻具组合是在一定的理论计算和实践经验的基础上得出的，随着理性认识的深化和实践经验总结，设计的钻具组合钻出实际井眼轨迹与设计轨道曲线的符合程度会不断提高。

但是，由于井下条件的复杂性和多变性，这个符合程度总是相对的。

对接水平井及其井间导航轨道控制技术
李子丰;戴江
【期刊名称】《天然气工业》
【年(卷),期】2008(028)002
【摘要】对接水平井是一口水平井与其他井在地下相交并连通的井组,主要用于盐矿开采、煤层地下气化开采、石油和天然气开采、煤层气开采、地热开采、管道和隧道河底穿越等领域,潜在的应用领域为天然气水合物和铀矿的开发等.用对接水平井可以提高矿藏的开采速度、提高采收率并降低成本;用对接水平井开采稠油效果会更好;对接水平井可能成为开发天然气水合物的重要手段.针对对接水平井对接精度很低的问题,提出井间导航轨道控制技术的思路,即从已钻井内接收在钻井的信息或从在钻井接收已钻井的信息,确定两井间的相对位置,引导在钻井井眼轨道与已钻井轨道精确对接的技术.主要包括:对接水平井的井眼轨道设计技术、井下雷达钻头定位技术、待钻井眼轨道设计技术、井眼轨道的预测与控制技术和井底误差分析技术;其中,井下雷达钻头定位技术是关键.
【总页数】3页(P70-72)
【作者】李子丰;戴江
【作者单位】燕山大学石油工程研究所;燕山大学石油工程研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TE2
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1.兴古7-H306大位移超深水平井轨道控制技术 [J], 陈华锋
2.页岩气水平井井眼轨道优化与控制技术研究 [J], 薛迪;刘婷
3.姿态与轨道控制技术现状及西欧空间活动的若干情况一、姿态与轨道控制技术现状 [J], 李一鸣
4.北斗导航卫星姿态与轨道控制技术发展与贡献 [J], 谢军;王平
5.空间交会对接自主导航段轨道策略研究 [J], 周亚强;孙军;李剑
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