浅谈水平井井眼轨迹控制技术
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动力 钻具 为 主的 水平 井井 眼轨 迹控 制进 行 了分析 和研 究。 关键 词 ： 水平 井 ； 井眼轨 迹 ； 控 制 技 术 中图 分类 号 ： Ｔ Ｅ ３ ５ ７ ． ６ ＋ ２ 文 献标 识码 ： Ａ
１以转 盘钻 为主 的水平 井 井 眼轨迹 控 轨迹的有效控制 。
段。
一
该井段 。 二 是定 向造斜 段 的施 工用 常规 动力 钻
具、 弯接头 或弯套动力 钻具 的方 式进行 。应 选择合 适的弯接头 或弯壳体度 数 ， 使实 际造 斜率尽 可能地 接近设 计造 斜率。 井斜 角应 达 到１ ０ － ． １ ５ ￣ ￣ 转盘钻进 ， 以利 于待钻井段增 斜
一
制
三是对 地质 设计 靶区垂 深误 差要 求在 ５ － ｌ Ｏ ｍ、而平 面误 差大于 ５ ｍ的水 平探 井和 水平开发井 ， 以转 盘钻钻具组 合为 主要 钻进 方式 ， 可采 用大排 量来 提高携 岩能 力 ， 以两 套 转盘钻钻具组 合用二至 三趟钻钻完 ５ ０ ０ ｍ 左 右的水平井段 。 四是对地 质设 计靶 区垂 深误 差要求 在 ５ ｍ之 内 、而平面误差也小 于 ５ ｍ的水平井 ， 采用 １ 。 左右 的单 弯动力钻具 或 Ｄ Ｔ Ｕ导 向钻 具与 转盘钻 钻具 组合 相结合 的方 式钻水 平
是长 半径水 平井 使用 常规 定 向井工 １ ． １以转盘钻为 主的水平井井 眼轨迹 控 具 ， 用 转盘钻方式进 行增斜井 段 的井 眼轨迹 制 主要 思路 控制， 通过精 心设 计钻 具组合 ， 合理 调整 钻 在 以转盘 钻为 主 的水 平井 井 眼轨迹 控 井 参数 ， 可 以实现 有控 制地 强增斜 、 微增 斜 制中， 采 用两层 技术 套管 的井 身结构 ， 对 于 以及 比较稳定 的增斜 率 ， 调整 钻井参数 的核 井下 的安全有 了充 分的保 障 ， 但是 在经济 上 心是钻压 。 却处 到劣势 。通过 总结实践经 验 ， 逐渐认 识 二 是在 ￣ ５ ４ ４ ４ ． ５ ｍ ｍ 井 眼 中 ， 采 用 到： 采用 这种井眼轨迹 控制模 式应 当简化 井 ｄ ￣ ２ ２ ８ ． ６ ｍ ｍ和 ￣ ２ ０ ３ ． ２ ｍ ｍ钻铤组成 的增斜钻 身结 构 ， 整个增 斜井段 采用单 一的 中３ １ １ ａ ｒ ｍ 具 组合 ，能够 获得 ４ ． ５ ￣０ ｍ的 比较稳 定 的 井 眼尺寸。在此基础上 ， 将 这种模式定型为 ： 增 斜率。 但若用柔性更 强的组 合来实现更高 是充分 利用 成功 的高压 打直 技术 ， 严格 的将造 斜点前 的直井段井 眼 斜 率 曾达到 １ １ ． ３ ￣ ／ ３ ０ ｍ，而 且 因转盘 扭矩 过 轨迹 控制在允许范 围之 内 ， 快速 优质地钻 完 大 ， 极易造成钻具事 故。
２ Ｑ
Ｑ ： Ｑ ２ （ ）
工 业 技 术
Ｃｈ ｉ ｎａ Ｎｅ ｗ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ Ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｓ
浅 谈 水平 井井 眼轨 迹控 制 技术
侯 辉
（ 大 庆钻 探 工程 公 司钻 井三 公 司 工程 开 发 分 公 司 ， 黑龙 江 大 庆 １ ６ ３ ０ ０ ０ ） 摘 要： 随着 全球 能 源的 紧张 ， 石 油能 源 已成为 各 国争 抢 的 目标 ， 水 平井在 油 田被 誉 为提 高单 井产 量 的“ 金 钥匙 ” ， 水平 井具 有在 油层 内穿行 的距 离长 、 泄 油面积 增 大 、 单 井产 量 高等 一 系列优 点 ， 其投入 产 出比在 多种 井型 中 占有 明显的 优 势。水 平 井 的技 术复 杂度 高 ， 实施 的 难度 较 大 ， 但 其较 高的 日出产 量 ， 中 国石 油将 水 平井 作 为转 变发 展 方式 ， 提 升勘 探 开发 质 量的 突破 口和 切入 点 ， 力求在 在 水 平 井钻 井过 程 ， 精 确 地控 制 水 平 井轨迹 ， 保 证 其技 术 水 平的 充分 发挥 ， 本 文 对 以转盘 钻 为 主的 和 以
可以转盘钻具 组合为主要钻 进方式 ， 但 必须 进行摩 阻计算 ，钻具组合设 计为倒装 钻具 ， 并 采用 大排 量来 提高携 岩能 力 。备 用一 套 Ｄ Ｔ Ｕ导 向钻具或者 １ 。 左右 的单 弯动力钻具 ， 以弥补转盘钻钻具组合 的意外失控 。 １ ＿ ２以转 盘钻为主钻增斜井段 的井眼轨 迹控 制工艺技术 在进行增斜井段 的井眼轨迹控制 时 ， 与 普 高定 向井 的控制也没有什 么 区别 ， 但 到长 半径水平井其造斜率的井斜角大于 ７ ０ 。 的井 眼轨迹控制则 是普遍定 向井无法 完成 的 ， 这 是一个新 的技 术领域 ， 需要研 究以转 盘钻具 组合实 现高 造斜 率的技 术手 段和 途径是 钻 增斜 井段的技术关键 。 因此 ， 以转盘钻为 主钻 增斜井段 的井眼 轨迹控 制 的主要 技术难 点是 在大 井斜 或高 造斜 率条件下 ， 如何 通过调整 钻具组合 与钻 井参 数 ， 在保证井下 安全 的情 况下实 现井 眼
和方 位的稳定 。 三是根 据设计 增斜 率选择 合适 的转 盘 增斜 钻具组合增斜 钻进 ， 并根 据实际增斜 率
及 时调整钻井参数 或更换钻具 组合 ， 必要 时 用 动力钻具进行井 斜角和方位 角 的修 正 ， 使 之 满足 轨迹 点的位 置和 矢量方 向的综合 控
制。 四是在转盘钻钻具组 合的钻进过 程中 ， 要经 常短起下钻 和交叉接力循 环 ， 以铲 除岩 屑床 和修 理井壁 ， 长半径水平井 更应如此 。 五是长半径水平井 的水平段相对 较短 ，
１以转 盘钻 为主 的水平 井 井 眼轨迹 控 轨迹的有效控制 。
段。
一
该井段 。 二 是定 向造斜 段 的施 工用 常规 动力 钻
具、 弯接头 或弯套动力 钻具 的方 式进行 。应 选择合 适的弯接头 或弯壳体度 数 ， 使实 际造 斜率尽 可能地 接近设 计造 斜率。 井斜 角应 达 到１ ０ － ． １ ５ ￣ ￣ 转盘钻进 ， 以利 于待钻井段增 斜
一
制
三是对 地质 设计 靶区垂 深误 差要 求在 ５ － ｌ Ｏ ｍ、而平 面误 差大于 ５ ｍ的水 平探 井和 水平开发井 ， 以转 盘钻钻具组 合为 主要 钻进 方式 ， 可采 用大排 量来 提高携 岩能 力 ， 以两 套 转盘钻钻具组 合用二至 三趟钻钻完 ５ ０ ０ ｍ 左 右的水平井段 。 四是对地 质设 计靶 区垂 深误 差要求 在 ５ ｍ之 内 、而平面误差也小 于 ５ ｍ的水平井 ， 采用 １ 。 左右 的单 弯动力钻具 或 Ｄ Ｔ Ｕ导 向钻 具与 转盘钻 钻具 组合 相结合 的方 式钻水 平
是长 半径水 平井 使用 常规 定 向井工 １ ． １以转盘钻为 主的水平井井 眼轨迹 控 具 ， 用 转盘钻方式进 行增斜井 段 的井 眼轨迹 制 主要 思路 控制， 通过精 心设 计钻 具组合 ， 合理 调整 钻 在 以转盘 钻为 主 的水 平井 井 眼轨迹 控 井 参数 ， 可 以实现 有控 制地 强增斜 、 微增 斜 制中， 采 用两层 技术 套管 的井 身结构 ， 对 于 以及 比较稳定 的增斜 率 ， 调整 钻井参数 的核 井下 的安全有 了充 分的保 障 ， 但是 在经济 上 心是钻压 。 却处 到劣势 。通过 总结实践经 验 ， 逐渐认 识 二 是在 ￣ ５ ４ ４ ４ ． ５ ｍ ｍ 井 眼 中 ， 采 用 到： 采用 这种井眼轨迹 控制模 式应 当简化 井 ｄ ￣ ２ ２ ８ ． ６ ｍ ｍ和 ￣ ２ ０ ３ ． ２ ｍ ｍ钻铤组成 的增斜钻 身结 构 ， 整个增 斜井段 采用单 一的 中３ １ １ ａ ｒ ｍ 具 组合 ，能够 获得 ４ ． ５ ￣０ ｍ的 比较稳 定 的 井 眼尺寸。在此基础上 ， 将 这种模式定型为 ： 增 斜率。 但若用柔性更 强的组 合来实现更高 是充分 利用 成功 的高压 打直 技术 ， 严格 的将造 斜点前 的直井段井 眼 斜 率 曾达到 １ １ ． ３ ￣ ／ ３ ０ ｍ，而 且 因转盘 扭矩 过 轨迹 控制在允许范 围之 内 ， 快速 优质地钻 完 大 ， 极易造成钻具事 故。
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Ｑ ： Ｑ ２ （ ）
工 业 技 术
Ｃｈ ｉ ｎａ Ｎｅ ｗ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ Ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｓ
浅 谈 水平 井井 眼轨 迹控 制 技术
侯 辉
（ 大 庆钻 探 工程 公 司钻 井三 公 司 工程 开 发 分 公 司 ， 黑龙 江 大 庆 １ ６ ３ ０ ０ ０ ） 摘 要： 随着 全球 能 源的 紧张 ， 石 油能 源 已成为 各 国争 抢 的 目标 ， 水 平井在 油 田被 誉 为提 高单 井产 量 的“ 金 钥匙 ” ， 水平 井具 有在 油层 内穿行 的距 离长 、 泄 油面积 增 大 、 单 井产 量 高等 一 系列优 点 ， 其投入 产 出比在 多种 井型 中 占有 明显的 优 势。水 平 井 的技 术复 杂度 高 ， 实施 的 难度 较 大 ， 但 其较 高的 日出产 量 ， 中 国石 油将 水 平井 作 为转 变发 展 方式 ， 提 升勘 探 开发 质 量的 突破 口和 切入 点 ， 力求在 在 水 平 井钻 井过 程 ， 精 确 地控 制 水 平 井轨迹 ， 保 证 其技 术 水 平的 充分 发挥 ， 本 文 对 以转盘 钻 为 主的 和 以
可以转盘钻具 组合为主要钻 进方式 ， 但 必须 进行摩 阻计算 ，钻具组合设 计为倒装 钻具 ， 并 采用 大排 量来 提高携 岩能 力 。备 用一 套 Ｄ Ｔ Ｕ导 向钻具或者 １ 。 左右 的单 弯动力钻具 ， 以弥补转盘钻钻具组合 的意外失控 。 １ ＿ ２以转 盘钻为主钻增斜井段 的井眼轨 迹控 制工艺技术 在进行增斜井段 的井眼轨迹控制 时 ， 与 普 高定 向井 的控制也没有什 么 区别 ， 但 到长 半径水平井其造斜率的井斜角大于 ７ ０ 。 的井 眼轨迹控制则 是普遍定 向井无法 完成 的 ， 这 是一个新 的技 术领域 ， 需要研 究以转 盘钻具 组合实 现高 造斜 率的技 术手 段和 途径是 钻 增斜 井段的技术关键 。 因此 ， 以转盘钻为 主钻 增斜井段 的井眼 轨迹控 制 的主要 技术难 点是 在大 井斜 或高 造斜 率条件下 ， 如何 通过调整 钻具组合 与钻 井参 数 ， 在保证井下 安全 的情 况下实 现井 眼
和方 位的稳定 。 三是根 据设计 增斜 率选择 合适 的转 盘 增斜 钻具组合增斜 钻进 ， 并根 据实际增斜 率
及 时调整钻井参数 或更换钻具 组合 ， 必要 时 用 动力钻具进行井 斜角和方位 角 的修 正 ， 使 之 满足 轨迹 点的位 置和 矢量方 向的综合 控
制。 四是在转盘钻钻具组 合的钻进过 程中 ， 要经 常短起下钻 和交叉接力循 环 ， 以铲 除岩 屑床 和修 理井壁 ， 长半径水平井 更应如此 。 五是长半径水平井 的水平段相对 较短 ，
