四川安岳区块定向井方位漂移规律研究

方位控制是定向井井眼轨迹控制中的关键部分。资料表明,四川安岳区块地层漂移规律不易把握,易造成二次或多次定向。通过分析影响定向井井眼方位漂移的地质和非地质因素,针对安岳西部、北部、东南部区域特点,统计分析了2010~2013年川西钻探公司在该区块所钻33口定向井方位漂移实钻资料。结合现有地层各向异性理论模式,得出安岳区块不同地区在不同方位漂移规律和方位漂移严重区、平缓区,及各地层方位漂移能力:须家河组须四方位漂移力最强,须六次之,须五、须三、须二、须一方位漂移力较弱;自流井组珍珠冲地层方位漂移力较强,其他层位方位漂移力较弱。并在部分定向井进行试验,吻合程度较高。两种理论模式结合,既可用于描述安岳区块地层对方位漂移的影响规律,也可用于实钻定向井方位漂移预测,预留方位钻井,减少滑动比例,缩短钻井周期。     

定向井设计的新方法及其应用

如何利用漂移规律来控制方位,是一项重要的研究课题。本文根据方位漂移的基本特征,提出了三维定向井设计的新方法。在井眼轨道的描述模型、设计方法和设计结果等方面,它与常规的二维剖面设计存在着显著的差异。该方法可以确定出定向方位等参数,并给出漂移轨道的实际描述,从而为钻井实践提供真正意义上的理论指导。通过理论分析、计算机计算和设计实例验证了该方法适用于各种圆弧形定向井剖面。     

定向井设计的新方法及其应用

如何利用漂移规律来控制方位，是一项重要的研究课题，本文根据方位漂移的基本特征，提出了三维定向井设计的新方法。在井眼轨道的描述模型、设计方法和设计结果等方面，它与常规的二维剖面设计存在着显著的差异。     

定向井井眼轨迹综合影响因素分析

随着油田勘探开发的不断深入,定向井数逐年递增,如何掌握定向井的漂移规律,为生产服务就显得极为重要。在江汉油田多年钻井实践基础上,重点剖析了井身剖面设计和评选、钻具组合、钻井参数、井眼几何形状、地层等因素对井眼轨迹的影响,探索出井斜和方位的变化规律,较好地指导了定向井的设计与施工。     

中原断块油田定向井方位漂移规律分析

方位控制是定向井井眼轨迹控制中的关键部分。本文分析了影响定向井井眼方位漂移的诸因素，并针对中原断块油田具体情况，统计分析了中原断块油田已钻大部分定向井的方位漂移资料，结合现有理论模式，总结出了中原断块油田定向井方位漂移的规律。经现场实钻验证吻合程度较高，对今后正确指导定向井施工具有较高的实用价值。     

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在定向井轨迹控制中,方位控制是个棘手问题。本文从方位漂移的统计规律出发,推导了同时变斜、变方位的三维井眼轨迹方程。根据推导出的公式编制了考虑方位漂移的三维定向井轨迹设计程序。     

考虑方位漂移时定向井待钻轨道设计方法

在方位漂移井中实钻轨迹更容易偏离设计轨道，经常需要进行待钻轨道设计。为了利用已钻井段的方位漂移规律更方便地控制后续井段的井眼轨迹，提出了一种考虑方位漂移的定向井待钻轨道设计方法。该方法构造了一种稳定性好、收敛快的迭代格式来确定一个特殊点，使以该点为目标设计的待钻轨道考虑方位漂移后正好穿过实际目标点。确定特殊点时，取实际目标点作为迭代初值，以其为目标设计的待钻轨道考虑方位漂移后必然与实际目标点所在水平面相交于一点，记下实际目标点相对于该交点的坐标增量，将其加到迭代初值上作为新的迭代初值，如此反复迭代，直至实际目标点相对于交点的坐标增量在一定误差范围内，则最后的迭代初值即为要找的特殊点。实例计算表明，该方法是可行的。由于该方法与不同单目标定向井轨道设计方法之间有很好的兼容性，可广泛应用于考虑方位漂移的单目标定向束轨道设计中。     

浅析苏北工区方位提前量及井眼轨迹控制技术

方位提前量是指定向钻井过程中，根据地层方位漂移特点所给的一个方位预留量，它是当前井斜方位与预测靶心方位的夹角。方位提前量预留准确，可以大大减少扭方位的几率，减少起下钻次数。在统计苏北几个主要工区定向井方位变化情况的基础上，分析了影响方位变化的主要因素，总结出了苏北工区方位漂移的一般规律，并提出了苏北主要工区方位提前量的预留方法以及井眼轨迹控制技术。     

三维漂移轨道的设计方法

利用方位漂移规律控制井斜,可以减少井眼轨道控制的难度和工作量,减少扭方位操作和起下钻次数.因此可以缩短钻井周期,降低钻井成本,提高井身质量.本文从方位漂移轨道的描述模型入手,建立了各参数间的约束方程,提出了求解方法,并研制开发了三维漂移轨道设计软件,从而解决了方位漂移轨道的三维设计问题.其设计方法适用于由直线和圆弧所组成的各种剖面,并通过算例进行了验证.     

地层自然造斜能力在定向钻井中的应用

地层自然造斜规律和造斜能力是定向井井眼轨迹控制和直井防斜打直的基本地质依据。文中从钻柱力学的基本原理着手,分析了钻头与地层的相互作用,建立了地层自然造斜能力的力学模型,利用江苏油田桥河口地区的实际资料,对桥河口地区的地层各向异性指数、地层造斜系数和方位漂移系数进行了计算,并根据计算结果设计了新的钻具结构。     

给定井眼方向的修正轨道设计方法

在定向钻进过程中,井眼方向及其变化规律是井眼轨道监测与控制的关键参数.修正轨道设计作为井眼轨道监控的重要组成部分,对修正设计目标点的井眼方向往往有一定的要求.根据定向钻井工艺技术的特点,本文构造出了具有两个圆弧段和一个直线段的三段式剖面,从而解决了给定井眼方向条件下的修正轨道设计问题,为井眼轨道的有效监控奠定了基础.本文的设计方法避开了求解约束方程组,使得求解过程是一致收敛的,并且所有计算公式在理论上都是精确解,因此其普适性、精确性、稳定性和收敛性得到了保证,可广泛应用于定向井、水平井、大位移井、多目标井的修正轨道设计.     

三维井眼轨迹地质导向软件的开发与应用

为了避免丛式井、分支井、定向井(水平井)等复杂井在井眼轨迹设计过程中与其周边邻井井眼轨迹相碰,便于新井眼钻进过程中与设计井眼轨迹实时对比,指导实钻井眼轨迹在储集层内最优化穿行,通过利用井位坐标和井眼轨迹数据建立井眼轨迹三维空间分布模型,依据该模型原理设计开发三维井眼轨迹地质导向软件,实现了以正钻井井眼轨迹坐标为中心,自动绘制出正钻井实时井眼轨迹和设计井眼轨迹,由于同时可将该井周边的多口邻井井眼轨迹导入到该坐标系中,从而在设计上解决了多井眼之间防碰问题,在实际钻进过程中依据提供的井眼轨迹三维空间分布模型,可更好地展现地质导向的实时应用效果。该软件在Y 12-P水平井与LP 3丛式井的应用表明,三维井眼轨迹地质导向软件应用效果突出。     

Multi-objective optimization of oil well drilling using elitist non-dominated sorting genetic algorithm

A multi-objective optimization of oil well drilling has been carried out using a binary coded elitist non-dominated sorting genetic algorithm.A Louisiana offshore field with abnormal formation pressure is considered for optimization.Several multi-objective optimization problems involving twoand three-objective functions were formulated and solved to fix optimal drilling variables.The important objectives are：（i） maximizing drilling depth,（ii） minimizing drilling time and （iii） minimizing drilling cost with fractional drill bit tooth wear as a constraint.Important time dependent decision variables are：（i） equivalent circulation mud density,（ii） drill bit rotation,（iii） weight on bit and （iv） Reynolds number function of circulating mud through drill bit nozzles.A set of non-dominated optimal Pareto frontier is obtained for the two-objective optimization problem whereas a non-dominated optimal Pareto surface is obtained for the three-objective optimization problem.Depending on the trade-offs involved,decision makers may select any point from the optimal Pareto frontier or optimal Pareto surface and hence corresponding values of the decision variables that may be selected for optimal drilling operation.For minimizing drilling time and drilling cost,the optimum values of the decision variables are needed to be kept at the higher values whereas the optimum values of decision variables are at the lower values for the maximization of drilling depth.     

Research into magnetic guidance technology for directional drilling in SAGD horizontal wells

SAGD horizontal wells are used to enhance oil recovery from heavy oil reservoirs.This technology requires precise separation between the production well and the injection well to ensure the efficient drainage of the reservoir.By studying the attitude of the downhole probe tube and the production well trajectory,an algorithm is proposed for eliminating ferromagnetic interference while drilling injection wells.A high accuracy filter circuit has been designed to correct the detected magnetic signals,which are ultra-weak,frequency-instable,and narrow-band.The directional drilling magnetic guidance system(DD-MGS) has been developed by integrating these advanced techniques.It contains a sub-system for the ranging calculation software,a magnetic source,a downhole probe tube and a sub-system for collecting & processing the detected signals.The DD-MGS has succeeded in oilfield applications.It can guide the directional drilling trajectory not only in the horizontal section but also in the build section of horizontal injection wells.This new technology has broad potential applications.     

罗家寨高含硫气田丛式大斜度定向井水平井钻井技术

罗家寨气田是目前全国较大的高含H2S气田且地形复杂,采用丛式井组大斜度定向井、水平井技术培育高产井,是提高气田开发效益的重要途径。文中简述了罗家寨构造地质特点,重点介绍了在罗家寨构造应用丛式大斜度定向井、水平井技术的技术难点和技术措施以及取得的技术指标和勘探成果。介绍了川东地区第一口水平井--罗家11H井和罗家16H-1井的井身轨迹控制情况,为后续在该地区钻水平井积累了宝贵经验。     

东方1-1气田丛式水平井及大位移井钻井技术

东方1-1气田的丛式水平井及大位移井在采用常规的定向钻井技术的条件下，使用Landmark公司的Compass＆wellplan软件对该项目的所有井进行优化设计，优化底部钻具组合，井眼轨迹、井身结构及钻井顺序方案。使用导向马达＋AGS＋MWD／LWD的组合，解决了大斜度长稳斜裸眼井段的井斜控制问题和摩阻大、滑动送钻困难与井眼轨迹控制和控制方位漂移及提高机械进尺的问题，优快地完成了该项目的所有大位移水平井。     

层状砂岩油藏水平井与定向井适应性探讨

经过多年发展,水平井技术已应用于国内外各种类型的油田,并表现出明显优势。但是对于多层系层状砂岩油藏,水平井和定向井哪种井型更适用还需要进一步研究和分析。以海上S油田为研究背景,首先根据单井生产动态数据和水驱可采储量分析结果,初步认识了水平井和定向井在该油田中的开发效果：然后基于实际油藏数值模拟模型和概念油藏模型,研究认为多层系层状油藏的单井控制储量很大程度上影响着水平井与定向井的生产效果．同时水平井和定向井的开发效果还与各类储量的水淹级别有关。一般情况下,此类油藏中定向井的开发效果优于水平井,井型选择思路应采取“定向井为主、水平井为辅”的原则。本研究为该油藏二次综合调整中的井型选择提供了技术支持．同时为同类油藏开发过程中井型选择提供了借鉴。     

吉木萨尔致密砂岩油藏工厂化水平井钻井技术

为提高吉木萨尔致密砂岩油藏开发速度,降低钻井成本,满足大规模开发的要求,进行了致密砂岩油藏工厂化水平井钻井技术研究.根据吉木萨尔凹陷的地质特点及工厂化水平井的钻井和完井要求,将其设计为三开井身结构,并根据工厂化水平井钻井的特点制定井眼轨迹控制技术措施.在重点防碰井段利用Landmark软件进行防碰扫描,防止两井相碰.选用旋转导向钻具和螺杆+水力振荡器钻进定向井段和水平井段,以提高定向井段和水平井段的钻速.工厂化水平井钻井技术在吉木萨尔区块不同平台钻了8口水平井,井眼轨迹控制良好,与设计吻合度高,成功实现了防碰绕障,2#平台2口水平井各绕障115 m,3#平台1口井最大绕障265 m;与2012年所钻的3口井相比,造斜段和水平段的平均机械钻速分别提高了240.0%和125.9%.这表明,致密砂岩油藏工厂化水平井钻井技术可有效防碰、降摩减阻和提高机械钻速,能满足吉木萨尔致密砂岩油藏大规模开发的要求.      

川东北超深水平井轨迹控制方法优选

川东北地区海相气藏埋藏深,水平井垂深6700m,井底温度高(超过160℃),对水平井轨迹控制技术提出了较高要求.为了提高超深水平井钻井技术水平,中国石化在川东北超深水平井进行先导攻关.针对五开裸眼水平井的实际,文中从高温对定向工具的影响、超深对轨迹控制和钻具的限制等方面全面分析了川东北水平井钻井施工的难点,并针对性地从...     

致密砂岩气藏水平井参数优化

鄂尔多斯盆地致密砂岩气藏总体呈现储层横向变化快、纵向多层发育的地质特征,水平井有效规模开发难度较大。为提高其开发效果,基于对已投产水平井单井控制动态储量、递减率、产能等动态指标的精细评价,从沉积位置、储层厚度、钻遇储层长度、井段位置、轨迹类型、改造方式等方面入手,分析了苏里格气田某区块水平井开发指标的影响因素,并应用灰色关联法定量分析了各参数对水平井产气能力的贡献值。研究结果表明:钻遇储层长度对水平井产能的影响最大,其次是储层位置、沉积微相、储层厚度、轨迹类型,改造方式。结论认为,该区块致密气藏水平井开发设计应遵循以下原则:(1)部署应以心滩和河道中部微相为主;(2)优质砂体厚度大于8 m,横向展布相对稳定;(3)水平段长度在经济效益允许的条件下尽可能长;(4)轨迹类型以平直型为主;(5)改造方式以裸眼封隔器为主。