下载文档原格式
水平井井眼轨迹控制关键技术探讨【摘要】分析水平井井眼轨迹控制技术，首先从其个性化特征入手，明确概念界定，才能有助于针对性研究的实现。
【关键字】水平井眼轨迹，控制关键技术一．前言从水平井井眼轨迹控制技术的基本界定入手，探讨水平井井眼轨迹控制技术的技术特征，分析技术难点所在，着重着眼于水平井相较干定向井和多目标经的区别，提出具有水平井诸如井深剖面、目的层靶区要求等个性化的相关新概念。
最后对井眼轨迹控制的关键技术组成，包括水平控制技术和着陆控制技术等进行逐一具体而细致的分析研究。
二．水平井井眼轨迹控制技术的特征分析1.了解控制井眼轨迹，无论应用于定向井或是水平井，其最后的意义作用都是在于按照设计要求中靶。
明确目标所在对技术的具体应用无疑具有引路灯式的方向性作用。
2.相较于定向井等的区别认识水平井个性化概念操作。
概括其特征包括如下三方面：（一）相对于一般定向井水平井对于中靶的要求更高。
由于水平井一般是三维靶体．前端为矩形窗口，并呈水平、近似水平的与之接近的几何体，比如柱体、棱台等，或者为长方体。
故而，水平井的井眼轨迹不仅要求进入窗口，更要求避免进入水平井段时由于钻头穿出靶体而导致的脱靶现象。
（二）摆放工具面角难度系数大。
水平井斜井段不断延伸，随之井眼摩阻不断增大，导致钻具在井眼中不易转动。
工具面角的摆放问题尤其表现出难度所在。
（三）控制难度系数大。
因工具造斜能力的模糊性以及地质的不确定性和测量信息缺乏时效性等各种客观因素的制约，致使水平井中的水平井段控制和着陆控制难度大大增加。
3.由于水平井的本身特征所影响，针对于水平井的个性化相关概念特别值得注意：（一）中靶井眼轨迹中靶时进入的平面是个法平面(也称目标窗口，但中靶的靶区不是一个平面，而是个柱状体，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，使实钻轨迹点在进人目标窗口飞平而后的每个点都处在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(即人靶点的井斜角、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。
水平井水平段轨迹控制技术探讨杨恒昌;翟文涛;刘永旺【摘要】水平井具有油层内穿行距离长、泄油面积大、单井产量高等优点,然而水平井轨迹控制却存在诸多难点,水平段轨迹精确控制就是其中之一.根据水平井水平段钻进的实际条件及现场的施工工况,总结出了水平段轨迹控制技术中的关键问题,分析了产生这些问题的原因,提出了相应的预防及解决的技术措施,期望对现场施工人员及科研工作者有所帮助.%Horizontal well has the advantages of long distance in oil, large drainage area, the large production of single well etc. However, horizontal well trajectory control has a lot of difficulty, horizontal section trajectory precision control is one of them. According to the drilling actual conditions and construction conditions of horizontal section in horizontal well, a level key issues is summed up in the trajectory control technology, analyzed the causes of these problems, put forward the corresponding prevention and solution measures. Hope these can help site construction personnel and scientific research workers.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2011(011)035【总页数】5页(P8872-8875,8881)【关键词】水平井;水平段;轨迹控制;问题;措施【作者】杨恒昌;翟文涛;刘永旺【作者单位】中国石化胜利钻井工程技术公司,东营257064;中国石化胜利钻井工程技术公司,东营257064;中国石油大学(华东)石油工程学院,青岛266555【正文语种】中文【中图分类】TE243近年来，国际油价持续走高并且我国大部分油田开发进入中后期。
水平井随钻测井影响因素分析和校正冯湘子;李达【摘要】With China's horizontal well drilling, logging, production application technology development, the horizontal well there has been a great increase in number. But in some ways, there exist some problems in the well-bore , mud invasion, anisotropy of formation and surrounding rock strata, angle between well axle and formation, the instrument itself is how to influence factors as well logging with drilling expansion of research and analysis. Research shows that rock and anisotropy are measured with drilling the biggest influence on these two factors, aiming at establishing correction procedures, logging curves of distortion process, according to rock-electr relation curves of validation processing after correction more reliable.%随着我国水平井钻井、测井、生产、应用等技术的发展,水平井数量有了很大的增加.但在某些方面存在一些问题.就井眼、泥浆侵入、地层各项异性、围岩影响、井眼与地层的相对夹角、仪器本身等影响因素是如何影响随钻测井的展开研究分析.研究表明围岩和地层各向异性对随钻实测值影响最大.针对这两个影响因素建立校正程序,对失真的测井曲线进行处理,根据岩电关系验证处理校正后的曲线更加真实可靠.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2011(011)024【总页数】5页(P5921-5925)【关键词】随钻测井;影响因素;校正;围岩影响;地层各项异性【作者】冯湘子;李达【作者单位】东北石油大学地球科学学院,大庆163318;东北石油大学地球科学学院,大庆163318【正文语种】中文【中图分类】TE249表1 直井与水平井测井影响因素对比表直井测井水平井随钻测井影响因素如何影响影响因素如何影响1井眼影响对探测深度较浅的曲线影响较大井眼影响井眼使相差电阻率增加;衰减电阻率减小2泥浆侵入的影响渗透层产生高侵和低侵泥浆侵入的影响影响较小3地层各项异性曲线失真变形4围岩影响高阻临层屏蔽作用围岩影响薄层中的实测电阻率值降低;厚层中围岩影响较小5仪器的影响仪器的误差影响仪器的影响不同探测深度产生影响6井斜和相对倾角曲线出现提前或者延迟随着我国水平井钻井技术、测井技术、生产、应用等各方面的发展，我国水平井数量大幅度增加。
基于地震数据体的水平井实时导向系统赵伟;张燕梅;刘俊;丁志川;徐文芳【期刊名称】《石油钻采工艺》【年(卷),期】2010(032)004【摘要】传统的地质导向方法仅利用钻井过程中得到的实时地质数据,忽略了前期地震勘探中得到的地层信息.提出并实现了一种运行在Windows操作系统下的基于地震数据体的水平井实时导向系统.该系统在导向过程中同步采集、处理、传榆井场的LWD/MWD数据,综合录井等随钻数据,同时将井眼轨迹、综合录井曲线、电测曲线实时投射到地震剖面上,实现实时钻井地震数据体模拟.这些叠加实时曲线的地震剖面给钻井人员提供钻头当前位置以及钻头周围空间的地层信息,为钻头钻探方向提供了决策参考.这种导向模式首次将地震数据的岩层地球物理信息用于水平井导向定位,弥补了地质导向的不足.该方法已在水平井开采中得到应用,有效地提高了钻井效率.【总页数】4页(P8-11)【作者】赵伟;张燕梅;刘俊;丁志川;徐文芳【作者单位】中国地质大学信息工程学院,北京,100083;中国地质大学信息工程学院,北京,100083;北京世恒达科技有限公司,北京,100083;渤海钻探第二录井公司,河北任丘,062552;渤海钻探第二录井公司,河北任丘,062552【正文语种】中文【中图分类】TE243【相关文献】1.地质导向大数据传输应用一体化及发展方向——以中上扬子地区页岩气水平井为例 [J], 魏炜2.水平井实时地质导向系统设计与应用 [J], 易觉非3.基于Python的地震时大数据拥堵实时传输系统设计 [J], 王坤; 张娅莉4.水平井远程实时监控与地质导向系统开发及应用 [J], 杨倬;王娟;邹永玲;王卫娜5.基于多源灾情数据的地震灾害损失实时动态评估系统设计与实现 [J], 申源;梁厚朗;郑逸因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
水平井钻井地质跟踪优化调整工具软件简介长江大学目录第一章课题研究概况 (1)研究目的意义 (1)国内外研究现状 (2)研究内容 (4)要紧功效 (5)第二章软件特色介绍 (6)实现所有资料的可对照性 (7)2.1.1测井资料和录井资料的对照 (7)2.1.2邻井资料和设计井资料的对照 (7)高精度的井斜数据计算 (8)所有图件动态更新 (10)数据集中治理 (10)第三章软件要紧技术介绍 (11)采纳THL作为钻井跟踪图的横坐标 (11)地质模型调整技术 (11)井轨迹计算方式 (15)3.3.1正切法 (15)3.3.2平均角法 (17)3.3.3平稳正切法 (18)3.3.4曲率半径法 (18)3.3.5校正平均角法 (19)3.3.6最小曲率法 (20)3.3.7弦步法 (22)3.3.8小结 (22)数据离散化 (25)3.4.1反距离加权法 (25)3.4.2最近邻点法 (25)3.4.3 克里金算法 (26)3.4.4自然邻点法 (26)3.4.5小结 (27)第四章软件要紧功能介绍 (28)软件主界面 (28)平面图视图 (28)剖面图视图 (31)三维视图 (33)测录井曲线视图 (33)钻井跟踪视图 (35)其他视图 (37)输入功能 (37)4.8.1文件导入方式 (37)4.8.2键盘输入方式 (39)输出功能 (42)第五章结论 (45)参考文献46第一章课题研究概况研究目的意义随着石油工业的进展，水平井钻井技术作为一项先进的钻井工艺技术，能有效提高单井产量和采收率，已在全世界普遍应用。
水平井钻井技术通过延伸井眼在油层段的长度，使得增产方法得以简化，而且大大地提高油气的产量，从而取得较好的投入产出成效。
随着油田开发到后期和边际油藏的开发，为了实现其钻井的地质目的，提高水平井投产后生产成效，地质跟踪导向技术已成为水平井钻井技术开发油藏的重要手腕。
地质跟踪技术确实是钻井技术、测井技术和地质油藏工程技术融合为一体，即在水平井施工进程中，地质工程师依照钻前室内油藏地质研究功效，结合实钻进程中捕捉到的各类地质信息，正确判定地下所钻地层岩性、储集层液体性质、开采目的层空间散布等地质特点，为钻井工程师进行轨迹设计及实钻轨迹调整提供必需的地质参数，引导实钻轨迹精准入靶，确保水平段在好的油藏水平钻进。
具有相同地质意义。
而且现场对这四种模型形态有进行了精细化剖析，找出每种模型与岩性组合的对应关系，如陡升型对应的岩性组合为泥岩+细砂岩组合、台阶型对应岩性组合为泥岩+粉砂岩+细砂岩组合、缓升型对应的岩性组合为泥岩+泥质粉砂岩+粉砂岩+细砂岩组合及夹层对应的岩性组合为泥岩+粉砂岩(夹层)+泥岩+细砂岩组合。
图1 水平井着陆目的层精细划分及认识模型图(2)在渤海首次提出建立现场快速精细对比方法及预测技术。
以现场岩性识别为手段及优势，快速建立目的层岩性组合，然后与邻井目的层岩性组合及模型形态进行精细对比(图2)，提高储层预测精度，该方法与传统标志层对比相比，距目的层更接近，预测控制精度高。
同时丰富了现场地层对比手段及方法。
图2 现场快速精细对比及预测1 水平井着陆过程中存在的问题渤海地区断层发育，深切生油岩的大断层是油气运移至中浅层通道，在形成圈闭时，断层与储层的耦合关系决定着油气聚集成藏，故油藏油气水系统复杂。
目的层中浅层明化镇组沉积相上属于极浅水三角洲沉积，储盖组合条件好，泥岩较发育，砂体厚度一般为5～15m，呈“泥包砂”特征。
基于储层特点，海上高效开发此类油气藏，必须以水平井为主，相比于定向井，水平井能有效扩大泄油面积，降低生产压差，提高单井产量和最终采收率，真正做到少井高产。
(1)水平井着陆目的层预测精度有限。
首先，中浅层明化镇组储层特征上看，受河控作用影响强，分流河道分叉，改道频繁，横向和垂向上变化快，储层夹层泥岩发育，储层厚度薄等特点，这使得传统标志对比与预测效果差。
其次，基于该类油藏成藏规律，断层发育，使得原有断续分布储层变得更加复杂，对比预测及地震跟踪难度大。
最后，目前该类油气藏储层地质信息预测，主要技术手段为地震反演解释，但受其自身技术局限，分辨率达不到精细油藏描述对单砂体的要求，故预测精度有限，对现场控制水平井成功着陆带来极大困难和隐患。
(2)着陆时带随钻测井曲线在井底处存在盲区。
受随钻测井仪器工艺决定，井底大约15m井段存在盲区，无法依据测井对其含油性及物性进行判别，故对于薄层油层水平井着陆影响较大。
Excel在定向水平井地层分析及定向跟踪控制中的应用倪炜【摘要】在定向水平井钻进过程中,由于没有更好地开展钻井地质实时跟踪及缺少超前预测设计控制技术,导致后续施工出现偏差,从而增加钻进成本和钻井施工难度.根据定向钻进设计原理,采用Excel实现定向水平钻进过程中的钻井地质实时跟踪及超前预测设计控制技术,并运用钻井轨迹预测模型,开展了定向水平井钻井地质实时跟踪及超前预测设计控制技术的研究.经实践应用,可有效地提高钻遇率,通过钻井轨迹预测模型,快速预测后续钻进参数,及时指导后续定向及水平井钻进工作,减少工程损失.【期刊名称】《中州煤炭》【年(卷),期】2018(040)011【总页数】5页(P110-114)【关键词】Excel;定向水平井;地层分析;定向跟踪;控制技术【作者】倪炜【作者单位】神华地质勘查有限责任公司,北京 102209【正文语种】中文【中图分类】TE2430 引言在固体矿产勘查、煤层气勘探开发、穿越孔施工、对接井工程及页岩气勘探开发等领域，在定向水平井钻进过程中，因没有更好地开展钻井地质实时跟踪及缺少超前预测设计控制技术，导致后续施工出现偏差，从而增加钻进成本和钻井施工难度[1-6]。
为此，本文采用Excel通过前期地质资料整理及定向钻进设计原理，运用钻井轨迹预测模型，开展钻井地质实时跟踪及超前预测设计控制技术的研究，实现了定向水平井钻进过程中的钻井地质实时跟踪及超前预测设计控制。
1 钻孔地质预测剖面图编制钻井实施前，首先开展邻区地质资料分析研究，采用Excel编制钻孔预测地质剖面图[7-8]。
(1)直井地质剖面图。
根据分析结果，首先编制直井地质剖面图。
(2)定向水平井预测地质剖面图。
定向水平井的地质剖面图可按区域地层倾角及走向，编制预测地质剖面图，在后续的实际钻进过程中，通过钻遇地层及时修改完善。
(3)工程事例。
为开发某矿的煤层气采用U型井，主煤层埋深505．3～511．6 m，两井口距1 100 m，且水平井井口比直井井口低3 m。
长水平段水平井钻井技术分析随着石油和天然气行业的发展，长水平段水平井钻井技术成为了一种越来越受欢迎的技术。
长水平段水平井钻井技术是一种钻井技术，通过水平定向钻井的方式，在地下油气层中形成水平段，以增加油气开采效率。
本文将对长水平段水平井钻井技术进行分析，探讨其原理、优势和挑战。
一、长水平段水平井钻井技术的原理长水平段水平井是在垂直井眼基础上通过钻井技术沿着产层水平方向延伸形成的一种特殊井眼类型。
其原理是通过井眼方向的调整，使油气层中的水平段沿着油气层的最大裂缝方向延伸。
这种技术可以大大增加油气层的接触面积，提高采收率。
长水平段水平井钻井技术的实施过程一般包括以下几个步骤：1. 确定目标层位2. 进行垂直井眼钻探3. 通过调整钻井工具，进行方向井眼的延伸4. 根据地下情况，选择合适的水平段长度5. 进行水平段井眼完井和产层开采这种技术需要在地下井眼相对复杂的地质条件下实施，但通过先进的钻井工具和技术手段，可以相对容易地完成。
二、长水平段水平井钻井技术的优势长水平段水平井钻井技术相比传统的垂直井眼具有许多优势，主要包括以下几点：1. 提高产能：长水平段水平井能够使井底对油气层的有效开采面积增大，从而提高产能，提高油气采收率。
2. 减少地面占地面积：相对于传统的垂直井眼，长水平段水平井的井底位置更加分散，可以充分利用地下资源，减少地面占地面积。
3. 减少成本：长水平段水平井能够降低单井井与管道的建设和维护成本，减少钻井次数和钻井材料的使用，从而降低成本。
4. 增加油气可采储量：长水平段水平井能够有效增加原油和天然气的可采储量，提高油气资源的利用率。
5. 减少环境影响：长水平段水平井能够降低地表排污和地表恢复成本，减少环境影响更小。
1. 技术难度：长水平段水平井钻井技术对钻井工具和技术手段要求较高，需要具备良好的钻探技术和地质勘探能力。
2. 地质条件限制：长水平段水平井的实施需要具备相对复杂的地质条件，对地下储层的性质和结构有较高的要求。
Journal of Oil and Gas Technology 石油天然气学报, 2017, 39(5), 172-178Published Online October 2017 in Hans. /journal/jogthttps:///10.12677/jogt.2017.395080The Method for Analysis of Tracking WhileDrilling in Horizontal Wells Based onReal-time DataYuanming Liang, Xiaohui Zhang, Jiali LiuXi'an Shiwen Software Co. Ltd., Xi'an ShaanxiReceived: Jun. 15th, 2017; accepted: Aug. 18th, 2017; published: Oct. 15th, 2017AbstractDuring the process of oil and gas field exploration and development, the horizontal well has grad-ually become the main drilling technology for oil and gas exploration and development because of its advantages of longer penetrated oil layer, more obtained information and efficient develop-ment. How to use the logging data such as lithology, electrical properties, physical properties and oil and gas properties for analysis of tracking while drilling has become the top priority in logging.The analysis of tracking while drilling of horizontal wells included the following three aspects: First, at the early stage of drilling, geological engineering design of the horizontal well based on data of adjacent wells, second, before drilling into the target layer, analysis and correlation of the formation and real-time forecasting, third, after entering the layer, the real-time, visualized and integrated analysis and guidance. Real-time data are used to make detailed geologic correlation and adjust the model timely, and the real drilling and the designed trajectories are compared to ensure that the horizontal well trajectory accurately enters into the target layer. When accidents like horizontal interval deviating from the designed trajectory, drilling out of the target layer, sudden changes in lithology, and abnormal logging data occur, accurate interpretation and evalu-ation can be made based on well/mud logging data while drilling, regional data, and seismic data, etc., and the trajectory adjustment program can be proposed according to drilling screw parame-ters, to ensure the reservoir-encounter ratio.KeywordsReal-time Data, Horizontal Well Design, Pre-drilling Prediction, Tracking While Drilling,Dynamic Adjustment基于实时数据进行水平井随钻跟踪分析的方法探讨基于实时数据进行水平井随钻跟踪 分析的方法探讨梁远明，张小会，刘佳丽西安石文软件有限公司，陕西 西安作者简介：梁远明(1989-)男，工程师，主要从事油气田开发地质方面、油气田勘探开发类信息系统建设方面的研究工作。
收稿日期：2017年6月15日；录用日期：2017年8月18日；发布日期：2017年10月15日摘 要油气田勘探开发过程中，水平井由于其井眼穿过油层长、获得信息多、开发高效等优势，逐步成为勘探开发的重点钻井技术。
而在水平井钻进过程中，如何利用随钻过程中获得的岩性、电性、物性及含油气性等录井资料进行随钻跟踪分析成为了录测井工作的重中之重。
水平井随钻跟踪分析包括3个方面：一是钻井前期阶段结合邻井准确进行水平井的地质工程设计技术；二是钻井进入目的层前的地层分析对比和实时预测技术；三是进入目的层后的实时性、可视性的综合跟踪分析与导向建议。
通过实时数据进行测录井精细地质对比，及时修正模型，实钻与设计剖面实时对比，确保水平井井眼轨迹准确进入目的层。
当水平段发生偏离设计轨迹、钻出目的层、岩性突变、气测异常等情况时，可以利用随钻测井资料、录井资料、区域资料、地震资料等进行精确解释评价，结合钻井螺杆参数，给出轨迹调整方案，保证油气层钻遇率。
关键词实时数据，水平井设计，钻前预测，随钻跟踪，动态调整Copyright © 2017 by authors, Yangtze University and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). /licenses/by/4.0/1. 前言随着信息技术的不断发展，钻井实时数据的采集也越来越完整、及时、可靠，如何利用好这些数据，结合水平井区域地质情况进行水平井设计、钻前分析、随钻跟踪、地质导向成为了水平井钻井技术的难点。
在水平井实际作业过程中，LWD 、MWD 随钻测井技术能够起到指导实际随钻跟踪与导向作用，但是由于其仪器滞后钻头8 m 左右的盲区，导致无法第一时间获得钻头附近的地质资料，从而造成井眼轨迹偏离油层时已无法快速调整，降低钻遇率。
而钻时、气测、岩屑、荧光显示等录井资料能够第一时间反映钻头位置的岩性及含油气性特征，借助水平井随钻跟踪分析系统软件，通过录井数据的综合展示和钻进过程有形化，能够及时、正确地进行随钻跟踪分析，从而指导解释及评价地质导向工作，保障快速梁远明等优质钻录井，提高水平井油气层的钻遇率[1] [2]。
2. 水平井随钻跟踪分析技术2.1. 水平井设计方法探讨针对中国地质背景的复杂性和水平井设计研究的资料完整性，目前行业主要采用5种水平井设计方法：参考井组法、投影剖面法、平面布靶点法、二维与三维模型交互法、井震结合法。
参考井组法主要是基于区域邻井资料，以设计水平井段两侧的2个以上井组作为参考井，根据构造趋势提取地层、砂层、油气藏关键地质信息，进而在虚拟剖面上进行水平井段设计；投影剖面法主要针对油气藏边部控制井较少的情况，通过邻井油气层信息投影到水平井轨迹剖面上进行设计；平面布靶点法重点针对地质沉积较为稳定(如鄂尔多斯盆地的部分区块)、发育较厚油气层的情况，通过在有效厚度、沉积相等平面图上部署水平段靶点，追踪厚度较大的主力油气层，进而进行水平井设计；二维与三维交互法主要是在区域资料较为详实的情况下，通过建立三维模型，并切取二维剖面，进行水平井设计；井震结合法将井资料与地震资料结合，通过时深转换后选取能反映构造、沉积或者油藏的合适的深度域地震振幅、属性或反演剖面，并在在相关的地震剖面进行水平井段设计。
上述5种方法中参考井组法、投影剖面法适用于井距较小、控制程度高的油气田开发区块，平面布靶点法适用于沉积背景稳定、构造简单、有效厚度厚度较大的区块，二维与三维交互法、井震结合法适用于资料详实可靠、地质复杂、研究深入的勘探及开发区块。
2.2. 水平井钻前预测分析借助水平井随钻跟踪分析的专业软件以及设计阶段形成的成果，可以进行多种资料的钻前预测。
一是进行钻前地层和砂体预测、轨迹与油层接触关系分析、着陆点预测；二是对于建立三维砂体或油气藏模型的水平井，可依靠专业软件计算沿井轨迹的岩性界面距离的预测值，生成沿井眼轨迹的距离顶面围岩与顶面围岩的距离数据表；三是根据三维模型进行沿井眼轨迹的钻前曲线值预测，如建立气测全烃的三维模型，预测沿井眼轨迹的全烃体积分数曲线。
通过上述钻前预测分析技术，实现钻前心里有数、提前预警，以防漏失重点油气层。
2.3. 随钻跟踪分析水平井钻进阶段，录井的多项实时数据能够真实反映地下地质特征情况的能力有限，所以地质工程师必须结合设计阶段形成的设计剖面及三维模型，通过多项数据参数的综合对比研究，及时、快速地发现实钻剖面与设计剖面的差别变化，调整轨迹设计参数，更多地钻遇目的层。
钻井过程中的地质变化主要反映在岩性变化上，利用钻时、上返岩屑、地层造斜率、钻井工程参数变化、钻井液性能等多因素来综合判断岩性变化[3]；在信息化配套方面，采用多窗口随钻跟踪分析技术，接入录测井实时数据，实现随钻过程的综合性、及时性和可视性，克服因某单项因素的影响(如岩屑滞后、失真、仪器误差等)造成钻遇油层损失。
1) 多窗口综合信息分析技术。
应用测录井实时数据的多窗口有形化技术实现多参数的综合对比分析。
