浅析复杂地层钻井井眼轨迹控制技术
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定向井轨迹控制技术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。
文章介绍了轨迹剖面优化设计,对直井段、增斜段、稳斜段轨迹控制技术进行了详细的阐述,同时对轨迹预测方法和轨迹修正设计技术进行了论述,对现场施工具有一定的指导作用。
标签:轨迹控制;轨迹预测;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 轨迹剖面优化设计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。
深水钻探轨迹控制技术浅析【摘要】随着我国国民经济的持续快速发展,对石油天然气的需求不断增长,油气资源勘探开发向深海进军已成必然趋势,这也符合世界油气勘探开发潮流。
但我国深海油气开发起步较晚,缺乏自主的关键技术。
与陆地和浅海钻井相比,深海钻井环境更复杂,出现常规钻井难以克服的技术难题。
所以深水钻探井眼轨迹控制技术研究方面,更是迫在眉睫。
针对这一特点,在结合深水钻探的特点与关键技术,进行了深水钻探井眼轨迹控制技术研究。
1、深水钻探面临主要问题与技术难题分析(1)面临问题与浅水区域相比,深水钻井面临的主要问题有以下几个方面:(1)井壁稳定性;(2)钻井液用量大;(3)地层破裂压力窗口窄;(4)井眼清洗问题;(5)低温下钻井液的流变性;(6)浅层天然气与其所形成气体水合物。
这对钻井液技术也提出了更高的要求。
(2)技术难题先进的深水钻井设备的研制和投入使用,已使深水环境下的特殊工作方式得以顺利进行,人们不必再为那些不同于传统钻井方式的深水钻进而忧虑,但是,深水环境所带来的一系列技术挑战是我们必须面对和解决的。
(1)深水地质带来的钻井危害;(2)孔隙压力与破裂压力窗口窄小;(3)水合物问题.2、深水钻井配套关键技术分析(1)深水钻井设备;(2)深水定位系统;(3)喷射下导管;(4)动态压井钻井;(5)随钻环空压力监测;(6)随钻测井技术;(7)深水钻井液和固井工艺;(8)深水钻井隔水管及防喷器系统.3、深水钻探井眼轨迹导向控制技术分析深水水平井一般采用的井下造斜及控制工具是可变径稳定器+导向马达,其控制过程主要为滑动导向工具滑动导向+滑动导向工具复合旋转导向,亦即滑动导向工具连续导向控制过程。
但无论什么样式的钻进方式,钻具组合的选取、精密测量仪器的综合利用,对深水钻探井眼轨迹导向控制是至关重要的。
(1)常用下部钻具组合1)刚性底部钻具组合:Φ311mm井段采用Φ241mm可调弯外壳导向马达,选用Φ241mm 大直径钻铤配合Φ305mm可遥控变径稳定器;在Φ216mm井段,采用Φ172mm导向马达,加Φ165mm钻铤及可遥控变径稳定器,采用微增斜钻具组合结构,克服实钻地层的自然降斜趋势,保证大斜度稳斜钻进,减少滑动钻进,控制井眼曲率,保持井眼平滑。
定向井轨迹控制技术钻井四公司一、直井段防斜打直定向井直井段控制原则是防斜打直。
直井段不直,不仅影响定向造斜的顺利完成,还会因上部井段造成的位移影响下步轨迹控制。
负位移会造成实际施工中比设计更大的造斜率和更大的最大井斜,正位移情况相反。
位移向设计方向两侧偏离,就将两维定向井变成三维定向井,造成下步轨迹控制困难。
如果丛式井直井段发生井斜,还会造成两口定向井直井段井眼相碰的施工事故。
1、防斜原理造成井斜的原因为地质因素和钻具弯曲。
控制井斜实质就是控制钻头造斜力,地层造斜力是不可改变的,唯一可控制的是下部钻柱组合和钻井参数,通过改变下部组合和调节钻井参数可抵抗地层造斜力,使井斜控制在一定范围内。
常用组合:钟摆组合、刚性满眼组合、塔式组合、柔性钟摆组合、偏轴接头、双驱复合钻、垂直导向工具(power-V等)2、不同井眼钻具组合及钻进参数选择普通定向井直井段施工中,应采用本地区最不易斜的钻具组合。
A:常规组合12-l/4″井眼一般采用塔式钻具组合:12-1/4″钻头+9″钻铤*3根+8″钻铤*6根+6-1/4″钻铤*9根+5″钻杆。
8-1/2″井眼通常采用钟摆钻具组合:8-l/2″钻头+7″钻铤*2根+214mm稳定器+6-l/4″钻铤*6根+5″加重钻杆15根+5″钻杆。
钻进参数:钻水泥塞采用轻压吊打方式,12-1/4″井眼,正常钻进钻压常采用180-200KN,吊打时常采用50-80KN;8-1/2″井眼正常钻进钻压常采用120-140KN,吊打时常采用30-50KN。
B:双驱组合12-1/4″井眼φ311.1mmPDC钻头+φ244.5mm直螺杆+φ228.6mm钻铤*2根+φ203.2mm无磁钻铤*1根+φ203.2mm钻铤*6根+φ177.8mm钻铤*9根+φ127 mm钻杆注:如果使用钻具扶正器,应接在φ228.6mm和φ203.2mm钻铤之间8-1/2″井眼φ215.9mmPDC钻头+φ172mm直螺杆+φ158.8mm钻铤*1根+φ214mm扶正器+φ158.8mm钻铤*6根+φ127mm加重钻杆*15根+φ127mm 钻杆钻压:20-80KN 转盘转速:45-60rpm 排量:40-45l/s 泵压:15-18MPaC:直井段长度影响1)造斜点深度小于500米,采用塔式或钟摆钻具,严格控制钻压、保证井斜角不大于lº。
大位移井钻井井眼轨迹控制对策探析大位移井是指井底水平偏移量大于60度的井,通常在海底大自然气田开发和勘探中使用。
井眼轨迹的控制是一个重要的任务,这是因为井眼轨迹的不合理设计和控制会导致许多问题,如井眼可能远离目标分层、沉积物填充井眼等。
为了确保钻探安全和钻探单位成本的降低,大位移井的井眼轨迹控制是极为必要的。
以下是一些控制策略的探索:1.钻头方向控制在钻探大位移井时,一个最基本的控制策略是保持钻头的方向。
这可以通过使用跟踪技术来实现,例如全站仪或者无线电磁测量技术。
这些工具可以用来定位钻头位置和姿态,并将钻头保持在目标井眼轨迹上。
2.弹性导向弹性导向是另一种井眼轨迹控制的方法。
这种方法使用了弹性材料来控制钻头的方向。
当受到环境和井眼结构的影响时,弹性导向系统可以使钻头保持稳定,并保持相对于目标井眼轨迹的方向。
3.动态调整钻井时,需要不断调整钻头的位置和方向以完成预定的井眼轨迹。
通过使用数据采集技术可以获得井底的实时信息,这可以用来为钻探过程提供重要的参考。
通过分析这些数据,可以针对不同的钻井状况对方向和深度进行调整。
4.模拟技术仿真技术能够模拟钻井时的各种场景和环境变化,以预测钻井的结果以及各种钻井方案的效益和难度。
通过使用这些模拟技术,可以在钻井前进行预测,从而最大程度地确保钻井计划的成功。
总结来看,大位移井钻井井眼轨迹控制关键是保持钻头的方向,使用跟踪技术,弹性导向或数据采集技术来确保井眼轨迹的准确控制。
同时,模拟技术也可以用来预测各种场景下的钻井结果,以便进行最优的钻井计划。
大位移井轨迹控制技术与优化对策探究作者:丁子民来源:《科学与财富》2019年第14期摘要:丛式井钻井的钻具组合都为井下动力钻具,采用MWD 随钻测量配合动力钻具的导向钻井系统,使用滑动导向复合钻井技术,一套钻具组合可以完成上直、定向、增斜、稳斜、降斜等多种工序。
针对钻遇复杂地层的特点和钻井轨迹控制难点,分析井眼各井段轨迹数据及轨迹控制难点,阐述各段井眼轨迹控制技术措施,优化钻井参数,合理控制井身轨迹,成功钻达目的层并顺利完成各井的施工,优选井眼轨迹控制技术,为今后的调整井及二期开发施工,提高轨迹控制能力,提高施工工程质量,从而提高整体效益。
关键词:造斜段;井眼轨迹控制;控制难点;优化参数1 井眼轨迹控制技术以某井台为例,其所在油田开发方案共布6口井,其中定向井5口及水平井1口,(1)六口井的造斜点高,地层软,造斜段在450m井段,在通井或下钻过程中,在造斜段容易发生遇阻后采取划眼手段而钻出新井眼。
(2)1000m以上地层成岩性差,注意防塌、防黏附性卡钻;钻遇不整合面时,应注意防斜防漏。
丛式井组按工程设计井位排序进行施工,防碰绕障难度大。
(3)下部地层复杂,可钻性差,存在着易斜、易漏、易塌。
(4)312m井段不仅深度较深而且裸眼段较长(超过2000m),摩阻大、扭矩和泵压高,井眼清洁和快速钻进困难。
轨迹控制段长、方位漂移变化相对较大等因素造成扭方位频繁。
(5)长稳斜段轨迹控制困难,对于水平井,还需在下部井段进行增斜扭方位施工;在钻井过程中钻具和电测仪器可能会发生疲劳刺漏断落、阻卡等复杂情况。
(6)目的层,中靶半径30 m,中靶质量要求高。
因此,要控制好井眼轨迹,必然要进行增、降斜或调整方位作业,而在井比较深的情况下,增加了施工的难度。
2 钻具组合设计丛式井钻井的钻具组合都为井下动力钻具,采用MWD 随钻测量配合动力钻具的导向钻井系统,使用滑动导向复合钻井技术,一套钻具组合可以完成上直、定向、增斜、稳斜、降斜等多种工序。
丛式三维水平井轨迹优化控制技术浅析X翟文涛,赵林军,彭学光,李 业(胜利油田钻井技术公司定向井公司,山东东营 257064) 摘 要:通过分析丛式三维水平井的特点,得出了丛式三维水平井轨迹控制的难点,并针对这些轨迹控制的难点提出了相应的技术措施。
特别对丛式三维水平井的防碰问题,扭方位井段轨迹控制等问题进行了分析。
同时通过实例分析,总结给出了丛式水平井轨迹优化控制的要点,得出了丛式三维水平井轨迹控制的有关结论,提出了相关的建议。
关键词:丛式井;三维水平井;轨迹控制 中图分类号:T E243+.1 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)03—0118—03 随着胜利油田开发的深入,目前在胜利油田布置的水平井受到井位的限制,多设计为丛式三维水平井井组,三维水平井井组的水平井轨道设计通常在井斜角较大之后扭几十度方位,同时受到靶前位移的限制,水平井的造斜率已经较高,这使得后期的狗腿度偏大,给水平井轨迹的控制带来了很大困难,并导致井下安全的风险。
同时由于井组井间距较小,或设计及施工顺序的问题造成防碰形势严峻。
本文通过对丛式三维水平井井组施工的分析,给出了该类型水平井井组轨迹优化控制的技术措施,对该类型水平井井组的优质施工具有重要指导意义。
1 丛式三维水平井井组的设计特点丛式三维水平井井组是指井组井口大于等于两口,且至少有一口井身轨迹为三维设计的水平井的丛式井。
表1为一丛式三维水平井井组中其中一口井的轨道设计数据:表1三维水平井设计数据井深m 井斜°方位°垂深m 水平位移m 南北m 东西m 狗腿度°/100m 工具面°靶点0.000.000.000.000.000.000.000.000.00621.850.00315.00621.850.000.000.000.000.00706.4617.75315.00705.1112.999.19-9.1920.970.001023.0984.1621.37893.63230.56224.11-54.1735.1353.181053.1490.4621.37895.00255.75252.07-43.2220.970.00A 1300.1390.4621.37893.00484.33482.0746.780.000.00B该井组各井有关数据如表2所示:由表1,表2可以看出丛式三维水平井设计时狗腿度较大,表所列狗腿度最大达到了35°,从表2可以看出三维水平井的方位角的变化较大。
第五章井眼轨道设计与轨迹控制1.井眼轨迹的基本参数有哪些?为什么将它们称为基本参数?08答:井眼轨迹基本参数包括:井深、井斜角、井斜方位角。
这三个参数足够表明井眼中一个测点的具体位置,所以将他们称为基本参数。
2.方位与方向的区别何在?请举例说明。
井斜方位角有哪两种表示方法?二者之间如何换算?答:方位都在某个水平面上,而方向则是在三维空间内(当然也可能在水平面上)。
方位角表示方法:真方位角、象限角。
3.水平投影长度与水平位移有何区别?视平移与水平位移有何区别?答:水平投影长度是指井眼轨迹上某点至井口的长度在水平面上的投影,即井深在水平面上的投影长度。
水平位移是指轨迹上某点至井口所在铅垂线的距离,或指轨迹上某点至井口的距离在水平面上的投影.在实钻井眼轨迹上,二者有明显区别,水平长度一般为曲线段,而水平位移为直线段。
视平移是水平位移在设计方位上的投影长度.4.狗腿角、狗腿度、狗腿严重度三者的概念有何不同?答:狗腿角是指测段上、下二测点处的井眼方向线之间的夹角(注意是在空间的夹角).狗腿严重度是指井眼曲率,是井眼轨迹曲线的曲率。
5.垂直投影图与垂直剖面图有何区别?答:垂直投影图相当于机械制造图中的侧视图,即将井眼轨迹投影到铅垂平面上;垂直剖面图是经过井眼轨迹上的每一点做铅垂线所组成的曲面,将此曲面展开就是垂直剖面图.6.为什么要规定一个测段内方位角变化的绝对值不得超过180 ?实际资料中如果超过了怎么办?答:7.测斜计算,对一个测段来说,要计算那些参数?对一个测点来说,需要计算哪些参数?测段计算与测点计算有什么关系?答:测斜时,对一个测段来说,需要计算的参数有五个:垂增、平增、N坐标增量、E坐标增量和井眼曲率;对一个测点来说,需要计算的参数有七个:五个直角坐标值(垂深、水平长度、N坐标、E坐标、视平移)和两个极坐标(水平位移、平移方位角).轨迹计算时,必须首先算出每个测段的坐标增量,然后才能求得测点的坐标值。
浅析定向井钻井轨迹控制技术作者:徐兆超来源:《中国科技博览》2015年第08期[摘要]定向井钻井中的关键技术是井眼轨迹控制技术,本文在分析定向井井眼轨迹剖面优化设计技术的基础上,对钻井中的井眼轨迹控制技术进行了探究。
[关键词]定向井;井眼轨迹;关键技术中图分类号:TG998 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)08-0056-01随着我国油气资源勘探开发力度的不断加大,对于地面遮挡物无法正常钻井开采、地质情况复杂存在断层等构造遮挡和钻井发生事故需要侧钻等复杂油气藏的勘探开发日益重视,而这些油气藏一般需要采用定向井钻井技术进行开发,从而增加油气储层裸露面积、提高油气采收率、降低钻井成本。
但是,定向井钻井的井眼轨迹控制难度较大,需要对井眼轨迹进行优化设计,并通过在直井段、造斜段和稳斜井段采用不同的钻井轨迹控制技术进行控制,才能有效保证定向井的井眼轨迹,而对这些技术措施进行探究,成为提高定向井钻井水平的关键。
一、科学进行定向井井眼轨迹和轨道设计1、定向井井眼轨迹的优化设计技术井眼轨迹的剖面设计是定向井钻井施工的基础,只有不断优化完善井眼轨迹设计,保证井眼轨迹设计的科学性、合理性,才能确保定向井钻井实现预期目标。
在定向井井眼轨迹剖面优化设计中,要坚持一定的原则:要以实现定向井钻井地质目标为原则,定向井钻井的地质目标很多,包括穿越多个含油地层提高勘探开发效果、避开地层中的断层等地质构造从而实现对地下剩余油气储层的有效开采、实现油井井眼轨迹在油气储层目的层的大范围延伸以增加油气藏的裸露面积等,同时,因为钻井或油气开采中发生事故导致无法正常开采的油井,可以通过定向井实现对油气储层的侧钻来达到开采目的,存在地面障碍物无法进行正常钻井的区域也可以通过定向井来实现钻井开采的目的,为了节约钻井成本,还可以通过丛式平台定向井开发的方式来节省井场占地面积;要以高校、优质、安全钻井施工作为现场施工目的,在进行定向井井眼轨迹剖面设计时,结合所处区域的地质特征进行设计,选择在地层稳定、松软度适中的位置进行造斜,造斜点要尽量避开容易塌陷、缩径或漏失以及压力异常的地层层位进行,要将造斜段的井斜角控制在15°-45°之间,因为过大的井斜角会增加施工难度且易引发钻井事故,而过小的井斜角会造成钻井方位的不稳定性,增加调整次数,还有就是在造斜率的选择上,要综合考虑油井所处地层的地质状况和钻井工具的实际造斜能力,在满足定向井钻井目标的前提下尽量减小造斜率并缩短造斜段的长度,实现快速钻井的目的;要尽量满足后期采油和完井工艺实施的要求,在满足定向井钻井要求的前提下,尽量减小井眼的曲率,方便后期抽油杆和油层套管下井,同时减小二者之间的偏磨,方便后期改造安全采油泵等井下作业施工。
1311 前言对井眼轨迹控制技术的应用进行深入研究,探讨其在油气工程和地下水勘探等领域的应用价值,并对其发展趋势进行展望。
通过对现有技术的分析和总结,以及对新技术的探索与应用,旨在为相关领域的工程实践提供可行的解决方案和技术支持,为资源勘探和开发提供更好的技术保障。
2 井眼轨迹控制技术的基本原理2.1 井眼轨迹控制概述井眼轨迹控制是指在钻井过程中,通过合理的钻井参数控制和调整,使井眼轨迹达到预定的目标路径。
井眼轨迹控制技术是钻井工程中的重要技术之一,它对于提高钻井效率、降低钻井成本、保证井筒质量具有重要意义。
井眼轨迹控制的目标是在保证井筒稳定性和完整性的前提下,实现井眼轨迹的精确控制。
通过合理的钻井参数设计和调整,可以控制井眼的倾斜度、方位角和井斜角等参数,从而实现井眼路径的控制。
井眼轨迹控制技术的核心是井眼轨迹建模和优化算法[1]。
2.2 井眼轨迹控制的关键技术2.2.1 井眼轨迹建模方法井眼轨迹建模方法是井眼轨迹控制技术中的关键环节之一。
它主要是通过建立数学模型来描述井眼在地下的轨迹形状和方向变化。
井眼轨迹建模方法的选择和准确性直接影响到后续的轨迹优化和实时控制[2]。
在井眼轨迹建模方法中,常用的方法有几何建模方法、统计建模方法和物理建模方法。
2.2.2 井眼轨迹优化算法井眼轨迹优化算法是井眼轨迹控制技术中的关键部分,它的目标是通过优化井眼轨迹的设计,使得钻井过程更加高效、安全和经济。
井眼轨迹优化算法在井眼轨迹控制技术中具有重要的应用价值。
通过优化井眼轨迹的设计、路径规划和控制策略等方面的研究,可以提高钻井过程的效率、安全性和经济性,为石油工程和地下水勘探等领域的发展做出贡献。
未来的研究方向可以进一步探索井眼轨迹优化算法的改进和创新,以适应不同钻井环境和需求,实现更加精确和高效的井眼轨迹控制[3]。
2.2.3 井眼轨迹实时控制方法井眼轨迹实时控制方法主要包括:传感器监测、数据处理与分析、控制策略设计、实时反馈与调整。
定向井井眼轨迹控制影响因素分析及对策定向井井眼轨迹控制是钻井工程中的重要环节,它直接关系到井眼的走向和位置,对井下工作的顺利进行起着至关重要的作用。
然而随着井深增加和地质条件的复杂,井眼轨迹控制也会受到各种因素的影响,从而带来一系列的挑战和问题。
本文将从定向井井眼轨迹控制的影响因素进行分析,并提出相应的对策,以期为相关行业提供一定的参考和帮助。
一、地质因素地质因素是影响定向井井眼轨迹控制的主要因素之一。
不同地质条件下的岩层性质不同,如井壁稳定性差、地层倾角大、产层地质构造复杂等,都会对井眼轨迹控制造成困难。
在地层倾角大的情况下,井眼轨迹受到重力影响较大,容易出现井眼偏离预定轨迹的情况。
产层地质构造复杂则容易导致井眼发生扭曲和偏转,影响井眼轨迹的控制。
在实际作业中需要根据地质特点制定针对性的施工方案,并加强地质预测和评价,以减小地质因素对井眼轨迹控制的不利影响。
二、工程技术因素工程技术因素也是影响定向井井眼轨迹控制的重要因素之一。
在钻井作业中,使用的定向导向工具、测斜仪和定向井钻具等设备的性能和精度直接影响着井眼轨迹的控制效果。
不同的导向工具和测斜仪的精度、稳定性和适用范围都有所不同,需要根据具体情况选择合适的工具和设备。
在使用过程中还需要加强对设备的维护和检修工作,确保设备能够正常运行,保证井眼轨迹控制的精度和稳定性。
钻井作业中的操作技术与人员素质也对井眼轨迹控制起到重要的影响作用,对相关人员进行培训和考核,提高其技术素质和操作水平,有利于提高井眼轨迹控制的效果。
三、环境因素环境因素也是影响定向井井眼轨迹控制的重要因素之一。
在钻井现场,受到天气、地形、季节、海拔等自然环境因素的影响,会对井眼轨迹控制造成一定的不利影响。
如恶劣的天气条件下,风浪大、雨雪天气恶劣等都会影响到定向井井眼轨迹控制的精度。
特别是在海洋钻井作业中,海浪、潮汐等环境因素更加复杂,对井眼轨迹控制的要求更高。
需要在实际作业中对环境因素进行充分的评估和预测,有针对性地制定相应的作业方案,采取有效的措施,以减小环境因素对井眼轨迹控制的不利影响。
大位移井钻井井眼轨迹控制对策探析大位移井钻井作业在现阶段煤矿生产作业中占据重要地位,需要科学合理控制好钻井井眼的轨迹,推进煤矿作业安全稳定开展。
本文主要是从准确定位大位移井水平段位置和长度情况分析入手,重点介绍了一些大位移井钻井井眼轨迹控制对策,并结合大位移井钻井作业中常见问题,提出了一些科学合理的应对措施,为全面有效提升大位移井钻井水平提供良好借鉴和参考。
标签:大位移井;钻井;井眼;轨迹控制1.前言大位移井通常拥有着较长水平段,在实际钻遇岩性时会面临较多复杂情况,钻井和地层之间一般保持着较长的接触时间,给钻井作业带来较多技术问题。
科学寻找到大位移井钻井的井眼位置,并深入研究轨迹控制工作,为不断提升钻井效率和固井质量提供良好前提条件。
2.准确定位大位移井水平段位置和长度对于长水平井来说,其最为显著的特点在于水平段较长,在确定位置和长度的过程中,会受到钻井作业成本、产量以及技术等方面的影响,需要开展全方位、细致的分析工作。
首先,从产量层面开展分析活动,如果长度有效增加,油气藏和井筒之间的接触面积会有所增加,使得井内液体流动阻力有效增加,双方在相互作用的过程中会影响到产量。
计算水平段的合理长度,需要按照井筒内部阻力促使单井产量减少时说的长度作为基准。
而产能最低的具体位置,在于靠近油藏的部位,主要是因为该位置拥有较大的渗流阻力。
3.大位移井钻井井眼轨迹控制对策钻井井眼轨迹是有效推进钻井作业顺利开展的重要前提,在长水平段水平井方面想要准确控制好井眼轨迹难度较大,具体表现为造斜段和稳斜段对于实施技术要求较高,且水平段位置也对轨迹精度提出较高要求。
在水平段的延伸作用下,实际阻力较大,会影响到工具钻压的传递效果,还会给掌控井眼轨迹造成较大威胁,再加上岩性的多变性和多样性,一定程度上威胁到轨迹的实际控制效果[1]。
全面提升钻井井眼轨迹的总体控制效果,需要积极采用切实有效的处理手段:首先,合理选取造斜点,在选定具体位置的过程中,需要确保其拥有较高成岩性,岩层较为稳定,为造斜作业的有效开展,控制好井眼提供良好前提。
8第五章井眼轨道设计与轨迹控制井眼轨道设计和轨迹控制是钻井领域中至关重要的技术。
井眼轨道设计的目标是在地下达到所需的位置和方向,以满足石油开采的要求。
轨迹控制则是通过从地下检测井眼轨迹的变化,实时调整钻井操作以确保井眼轨迹在设计范围内。
在井眼轨道设计中,首先需要确定所需的位置和方向。
这通常是通过地质勘探和地层分析来确定的。
了解地层特征和油气藏分布对井眼轨道设计至关重要。
然后,可以使用不同的方法来设计合适的井眼轨道。
一种常用的方法是利用曲线半径和转弯的角度来确定井眼轨道。
在钻井过程中,钻井工程师可以根据需要设置不同的曲线半径和转弯的角度,以达到所需的轨道。
这可以通过调整钻井井具的参数来实现。
另一种常见的方法是使用水平井设计。
水平井设计的目标是在垂直方向达到所需的深度,并在水平方向上延伸到特定的距离。
水平井设计可以采用多种方法,如交替控制、连续建模和编码设计。
轨迹控制是指在钻井过程中实时调整井眼轨迹以确保其在设计范围内。
常用的轨迹控制方法包括钻头控制、钻进构件控制和钻进液控制。
钻头控制通过调整钻头的旋转和下压力来控制井眼轨迹。
钻进构件控制使用不同的构件来调整井眼轨迹。
钻进液控制使用特定的钻进液来控制井眼轨迹。
轨迹控制还可以利用实时测量数据来进行。
这些数据可以来自不同的传感器,如压力传感器、位移传感器和倾角传感器。
通过实时监测井眼轨迹的变化,并根据需要进行调整,可以确保井眼轨迹始终在设计范围内。
总之,井眼轨道设计和轨迹控制是钻井过程中至关重要的技术。
正确设计和控制井眼轨道可以确保钻井过程达到预期的目标,并提高石油开采的效率和产量。
这需要钻井工程师综合考虑地层特征、钻井参数和实时测量数据,采用合适的方法进行设计和控制。
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云南化工Yunnan Chemical TechnologyMar.2018
Vol.45,No.3
2018年3月
第45卷第3期
1 井眼轨迹控制技术
我们主要根据某一台井,其中5口定向井以及1口
水平井。1)对这6口井来说,其造斜点是比较高的,
而且地层比较软,在进行下钻的过程中,倾斜的地方就
会非常容易出现由于发生阻碍二采区划眼手段,这样就
容易形成新的井眼;2)对于底层的深度大于1000m的
井而言,其成岩的性质是比较差的,这时候需要注意防
止坍塌现象的出现,并且避免粘附性卡钻;当钻进等操
作遇到不是非常平整的面的时候,这时候必须要注意防
止倾斜以及防止泄露;3)对于下部地层来说,其地质
情况是相对比较复杂的,而且可钻性是非常差的,这样
就会容易出现坍塌以及泄露的情况。4)对于目的层而言,
其中靶的半径大概是30m,因此对中靶的质量要求还是
比较高的,这时候应该对井眼的轨迹进行严格的控制,
如果有必要可以对作业的方位进行调整,如果井是比较
深的,就必然会将施工难度增加。
2 对钻具组合进行设计
对于从式井钻井的钻具来说,通常采取的就是井下
动力钻具,并且根据MWD将钻测量以及动力钻具组合
起来提供导向。
对于钻井系统,通常采取的技术就是滑动导向复合
钻井技术,不仅可以非常轻松的实现定向以及增斜的目
的,还可以轻松的实现稳斜以及降斜的目的。在对井眼
轨迹的实际情况进行参考之后可以对轨迹进行必要的调
整,这样不仅可以将井的倾斜角降低,将定向速度提升
上去,还可以将扭方位的次数降低下去。
3 井眼轨迹控制技术
3.1 直井段
对于定向井以及水平井直井来说,在对井身的轨迹
进行控制的主要原则就是防止斜打直。当直井段并不是
非常直得时候,钻井过程中钻到造斜点时,在这个地方
会存在一定的井斜角,这对定向造斜是不是可以顺利的
完成具有直接影响,而且位于上面部分的井斜所产生的
位移也会对下一步井身轨迹控制造成一定的影响。如果
在造斜点的位移小于零,为了能够满足实际的设计需求,
在进行实际的施工过程中应该进行更大的造斜率以及更
大的井斜角度;但是如果位移大于零,需要操作的与上
述情况相反。如果在造斜点的位移是朝着所设计的方向
两侧有所偏移,就会由原来的二维定向井变成三位定向
井,而且在接下来的井身轨迹过程中也会产生一定的困
难。对于丛式井而言,如果在直井段发生一定的井斜,
会非常容易产生由于从式井里面的两口定向井的直井段
的井眼发生相互碰撞而产生一定的安全事故,不仅会让
新的井眼报废,也会让原来的井眼破坏。如果在直井段
防斜打直已经与钻好的井发生相互碰撞时,为了在这种
情况也可以顺利进行,通常采取的措施就是通过利用井
下动力钻具,MWD随着钻侧斜仪与动力钻具的导向钻
井技术相互配合。
3.2 造斜段
对于造斜段而言,其主要的特点就是造斜点比较高,
而且地层也是比较软的,在向下钻进的过程中在造斜段
会非常容易发生由于遭遇阻碍而采取划眼手段,这时候
就会非常容易出现重新钻出来的井眼。因此在进行下钻
或者是通井的过程中,如果遭遇阻碍,应该马上采取划
眼的方式从而避免出现新的井眼。在进行造斜的过程中
通常会采取滑动钻进同旋转钻进相互结合的方式并且缓
慢的进行增斜,并且在已经规定好的造斜率进行造斜。
为了确保井眼的轨迹是非常平滑的,对造斜率而言所遵
循的方式应该是先低后高,对井眼的轨迹进行严格的控
制,这样可以减少过大的不平衡情况。
4 结语
当从式井组的井槽位置已经确定以后,相关工作人
员可以将位移大的井放在外围,位移小的井放置于内部。
对于定向井而言,通常可采用井下动力钻具完成多种滑
动导向符合钻井工序,通过上提造斜点、降低井斜角以
及提升定向速度等措施延长稳斜段、缩短降斜断。
参考文献:
[1] 蒋维.石油钻井工艺技术优化[J].云南化工,2017,44(12):77-78.
[2] 党文辉,张文波,刘颖彪,等.金龙2井区复杂地层水平井井眼方
位优化探讨[J].钻采工艺,2015(5):99-101.
[3] 何秋延.塔里木油田钻井过程中的安全管理措施[J].云南化
工,2017,44(12):84+86.
收稿日期:2018-1-22
作者简介:边跃龙,中石化中原石油工程有限公司技术公司。
doi:10.3969/j.issn.1004-275X.2018.03.131
浅析复杂地层钻井井眼轨迹控制技术
边跃龙
(中石化中原石油工程有限公司技术公司,河南 郑州 450000)
摘 要:主要针对钻井过程中遇到的一些比较复杂的地层特点以及轨迹控制的难点进行了介绍,对不同井段
轨迹数据以及轨迹控制的难点进行了分析、对不同井眼轨迹控制技术进行了研究,还对各项钻井参数进行优化、
对井深的轨迹进行了合理的控制,这样可以很好的达到施工标准。因为选择了比较好合适的井眼轨迹控制技术,
所以可以很好的将轨迹的控制能力提升上去。
关键词:大位移钻井;底部钻具组合;轨迹控制
中图分类号:TE242 文献标识码:B 文章编号:1004-275X(2018)03-169-01