丛式井直井段防碰分析与预防

本文通过两口井防碰的技术分析,避免相碰事故,提高钻井效率,降低钻井成本。     

芳90-96钻井平台小井距定丛井防碰技术研究

为防止芳90-96钻井平台小井距井眼施工发生相碰,施工前进行了丛式定向井井排线的优化设计、造斜点的优选和造斜率的优化,施工中直井段应用MWD进行随钻监测,造斜段进行三维轨迹绕障,稳斜段加密测斜防碰,成功完成了该钻井平台8口井防碰施工,为小井距定丛井钻井防碰积累了宝贵经验。     

邻井距离解算及防碰评价

为满足邻井防碰评价的技术需求，建立了邻井距离解算及防碰评价方法，并进行算例分析。通过基于地球椭球建立井口坐标系及其转换关系，消除了因地图投影存在变形和不考虑地球椭球面弯曲等带来的定位误差，实现了邻井精准定位。根据函数极值和微分几何理论，提出了基于导函数解算最近距离和法面距离的方法，不仅解决了现有方法可能遗漏邻井相碰风险点问题，而且适用于各种井眼轨迹模型。基于邻井防碰的扫描矢径方向和井眼轨迹的误差椭球姿态，提出了求解扫描矢径与误差椭球交点位置的解析法，为准确计算分离系数奠定了基础，并提供了成套的邻井防碰评价方法。     

页岩气“井工厂”水平井组防碰技术研究

随着"井工厂"钻井模式在页岩气开发中的广泛应用,传统的邻井距离计算方法和Wd W误差模型已经不能满足现场对井眼防碰的要求。针对无线随钻测量工具MWD的特点,详细分析了测量误差源,并给出了相应的误差源权函数。基于数理统计理论,将每个误差视为独立的误差源,建立了误差分析模型,探讨了轨迹空间位置不确定性协方差矩阵的构建方法,并以此为基础,推导了误差椭球公式。根据长宁区块的实钻数据进行了井眼轨迹防碰计算分析。分析结果表明,误差分析模型能够更直观地展示比较井和参考井的相对位置,更精确地计算邻井的相碰概率。研究结果可为今后页岩气"井工厂"的防碰分析提供参考。     

番禺30-1气田丛式井浅层钻进防碰绕障技术

针对番禺30-1气田丛式井平台已钻井表层井眼位置存在不确定性、利用空槽口钻调整井时容易在浅层钻进中与邻井相碰的技术难点,研究了防碰绕障技术。在井眼轨道设计过程中,利用Landmark软件进行防碰计算,分析根据电子多点测斜数据绘制的邻井井眼轨迹的误差情况,选择合适的绕障初始点、绕障方位、造斜率和绕障近距离段,利用碰到套管的征兆,修正绘制的邻井井眼轨迹并重新进行防碰扫描,设计新的绕障轨道进行施工。在实钻过程中,使用陀螺测斜仪对井眼轨迹进行监控,减小井眼位置的不确定性,选用1.83°弯螺杆进行陀螺定向钻进,快速脱离邻井,且在钻进中随时监测碰撞邻井套管的征兆和返出物中的水泥含量。A11井在钻进过程中应用了防碰绕障技术,顺利钻至井深541.00 m后,距相邻的A8H井5.50 m,距A5H井3.30 m,且呈逐渐远离趋势,成功解决了浅层钻进中的防碰绕障问题。番禺30-1气田丛式井浅层钻进防碰绕障技术可为其他气田类似高密度丛式井浅层钻进防碰绕障提供技术参考。      

丛式井、分支井钻井过程中的井眼防碰计算及应用

根据碰撞井之间的相互位置关系，总结了井眼相碰的形式及各种形式下防碰预防手段。由球面及法面扫描最近距离的数学特点，给出了计算扫描半径的简化方法。同时，应用扫描计算的有关理论，给出了某双分支定向井实钻扫描结果及决策方案。最后．给出了防碰扫描应关注的要点，并给出了几条建议。     

延安气田丛式井防碰问题研究

本文分析了延安气田井眼相碰现状、形式及原因,提出现场施工中防碰的主要措施,相碰事故判断和征兆以及应急措施。针对延安气田井眼相碰事故分析,总结经验教训,并给出一些建议。     

邻井随钻电磁测距防碰计算方法研究

为了解决丛式井邻井井眼防碰问题,对邻井随钻电磁测距防碰计算方法进行了初步研究。在了解邻井随钻电磁测距防碰工具结构与工作原理的基础上,将磁源看作磁偶极子,利用磁偶极子法分析了磁源周围磁场的分布规律,建立了邻井套管磁化磁场计算模型和探管处磁感应强度计算模型,确立了丛式井邻井随钻电磁测距防碰计算方法,并利用数值模拟方法分析了探管内磁源间距、磁源磁矩和套管相对磁导率等参数对探管处磁感应强度的影响。探管处磁感应强度与磁源间距、磁源磁矩、套管相对磁导率和直径等参数呈正相关,合理设计工具的关键参数,可以增强探管处的磁感应强度,提高工具测量的准确性。研究结果表明,邻井随钻电磁测距防碰工具应用确立的邻井随钻电磁测距防碰计算方法,实时测量计算正钻井与邻井的间距和方位,基本可以满足丛式井导向钻井工程需求,这对丛式井邻井随钻电磁防碰技术的发展具有非常重要的现实意义。      

渤海人工岛大型丛式井组加密防碰优化设计技术

针对渤海人工岛B岛丛式井组大规模加密调整时，防碰绕障设计难度大、效率低的问题，在分析加密井整体防碰形势及特点的基础上，对已钻井数据进行精确性校准，基于行业标准关于丛式井组平台优化及防碰设计的原则，制定了大规模加密井防碰轨道设计流程，形成了整体优化设计方法，优化了钻井顺序、槽口匹配关系和防碰轨道设计参数。通过多轮次的槽口调整和轨道优化，在有限的井台空间内完成了45口加密井的井眼轨道设计和防碰分析工作，各井分离系数的最小值均满足行业标准最小限值1.5的要求，并且70%集中在1.7以上，整体上降低了防碰风险。研究结果表明，渤海人工岛大型丛式井组加密防碰优化设计技术能解决丛式井组大规模加密调整的防碰设计问题，并有助于提高设计质量和设计效率。      

高密井网钻井防碰绕障技术研究——以准噶尔盆地陆梁油田LUD8173井为例

随着油气田开发程度的不断提高,老油田部署井网越来越密,在高密度的井网条件下,定向井和水平井钻进过程中防碰问题显得日益突出,采取有效的防碰技术是钻井施工成败的关键。LUD8173井是准噶尔盆地陆梁油田一口典型多井防碰绕障定向井,该井邻井数量多达十几口,防碰最近距离12.64m,靶前位移51.37m,防碰绕障难度大,施工风险高。对防碰邻井资料进行分析、模拟防碰数据、找出防碰技术难点和重点,优选出最佳防碰绕障方案、优化井眼轨迹设计、优选钻具组合和配合导向钻进技术,使得该井绕障顺利成功,井眼轨迹平滑,精确入靶,靶前距离50.03m,与实际相差0.15m。该井绕障成功,为相同类型绕障井防碰问题具有一定的借鉴作用。     

丛式井组加密井防碰技术及应用

大型丛式井组加密井防碰形势严峻,通过对井眼轨迹距离扫描方法进行分析,优选出最近距离法作为轨迹距离扫描方法,并对轨迹误差影响因素、误差椭圆、分离系数进行分析,最后以一个已完钻36口井的大型海上丛式井组加密井为例,通过距离扫描、分离系数计算、测量仪器优选、钻具组合优化及现场施工工艺优化完成了2口井防碰工作,对类似防碰井施工积累了宝贵经验。     

涪陵页岩气田二期水平井钻井防碰绕障技术

涪陵页岩气田二期处于油藏边缘地带，地层倾角大、断层多。由于储层埋藏深，设计直井段长，防斜打直问题突出；为提高采收率并降低钻探成本，二期工程继续采用井工厂模式开发，但与一期相比，平台布井数量增加，井口距离小，防碰绕障难题亟待解决。以焦页81-1HF井为例，撰写了现场水平井防碰施工注意事项；结合同平台井组井史资料，优化设计了焦页81-1HF井身剖面；模拟邻井防碰数据，确定了防碰重点井位、井段，制定了防碰技术方案及定向施工措施，优选钻头、钻具组合，避免邻井防碰，降低作业风险。现场应用表明，同平台7口水平井防碰绕障成功，井眼轨迹光滑，准确中靶，为下套管及固井施工奠定了基础，为涪陵二期丛式水平井防碰绕障施工提供了借鉴。     

丛式井和救险井井眼轨迹相互位置计算

井眼轨迹计算是丛式井和救险井必需要进行的工作之一。丛式井要求井眼之间保持一定距离以防止井眼相碰;救险井则要求两井连通井段间距尽可能小,最好相碰。本文介绍在丛式井和救险井井眼轨迹上任意测点的井距计算方法,以算出该测点与周围邻井在水平面上及法平面上的井距;通过误差分析计算该测点在一定概率下的空间分布情况,求出其误差椭圆(球),并与邻井同一深度误差椭圆(球)进行对比,分析它们的相对位置;通过安全圆柱法对正钻井规定一个以井口为中心有一定半径的弯曲圆柱安全范围。本文方法可在任意测点计算邻井侵入这个安全圆柱的情况。随着计算点的增多,连续每个测点的侵入点,形成各个邻井对正钻井的侵入线。以上三项计算可为丛式井中的井眼防碰和救险并与喷井的连通提供可靠的设计及施工依据。     

一种新的井眼交碰风险评价方法

分离系数是最常用井眼轨迹交碰风险评价指标,但在密集井网工况下计算结果往往小于1,致使井眼交碰评价结果难以满足密集井网加密钻井要求。本文提出了一种密集井网加密钻井防碰风险评价新方法,该方法通过计算基准井误差椭圆与比较井误差椭圆重叠区域的面积和基准井误差椭圆面积,进而计算出重叠区域面积与基准井误差椭圆面积的比值,比值越高风险越大,准确评价了一口基准井与多口比较井之间误差椭圆的分离程度,能够较好地指导密集井网井眼交碰风险评价工作,有利于精确定位危险层段,减少密集井网加密钻井防碰施工工作量。     

邻井随钻电磁测距防碰工具模拟试验研究

利用水平井、加密井和丛式井开发低渗透、页岩油气等低品位油气资源时,为了防止钻井过程中相邻井发生碰撞,研制了能够精确测量邻井距离的随钻电磁测距防碰工具。在对邻井随钻电磁防碰测距导向算法研究的基础上,设计加工了邻井随钻电磁测距防碰工具原理样机,并进行了地面模拟试验,分析了探管与套管不同位置关系对邻井距离和方位测量精度的影响。模拟试验结果表明:由于磁源磁场强度较弱,探管与套管平行放置且相距0.50~3.00 m时,该工具可以较准确地计算出邻井距离和方位信息;距离大于3.00 m时,计算结果误差变大;套管接箍位置会造成计算结果偏差较大,因此实际测量时应充分考虑套管接箍对测量结果的影响;探管与套管的夹角不大于50°时系统计算结果较准确,夹角大于50°时需换用其他类型的防碰工具进行测量。研究结果验证了邻井随钻电磁防碰工具原理的准确性,为进一步完善邻井随钻电磁防碰系统理论及工具改进提供了理论依据。      

辽河油田杜84区块钻井防碰绕障技术

近年来,辽河曙光油田较多井部署在老区块,地下老井网对钻井施工影响较大,防碰形势较为突出。防碰绕障处理不当极易碰漏老井套管,造成井下事故。本文以杜84-兴H3004CH井为例,就施工中如何通过调整钻进方式来控制井眼轨迹,从而实现防碰绕障做简要综述,对该区块后续水平井防碰施工有借鉴意义。     

井眼防碰技术存在的问题及主动防碰方法探讨

意外的井眼交碰会为人类及环境带来潜在的甚至灾难性的后果,为减小此类事故的发生提出了井眼防碰技术,该技术在钻井应用中效果较差。结合井眼轨迹测量及计算理论与实践,对现有防碰技术进行了分析,得出导致井眼防碰工作失败的因素包括施工井随钻测斜数据存在误差,邻井轨迹参数精度低、失真或缺失,轨迹拟合方法过于理想化,防碰扫描方法存在缺陷等4方面。基于低精度的数据,过于理想化的轨迹拟合方法拟合出的井眼轨迹偏离实钻井眼轨迹,防碰扫描出的失真的轨迹间的相对关系难以等同于实钻轨迹间的相对关系。为此,提出了主动防碰理念, 认为主动防碰方法将成为未来井眼防碰技术的发展方向,并列举了3种可能解决防碰问题的主动防碰方案,即声波探测防碰技术方案、电磁波探测防碰技术方案、射线探测防碰技术方案,并就这几种方法的原理及优劣性进行了介绍。     

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.      

老井场追加水平井防碰安全风险评估

在已投产的丛式井组追加水平井,存在偏移距大,与老井井眼轨迹交叉范围大、防碰复杂。解决好防碰问题的同时又能减小水平井着陆控制难度,是该类水平井能否具备安全施工的重要前提。就今年一些丛式井组中增加的水平井井位确定,与邻井的防碰关系、修正着陆设计进行分析。通过苏54-31-113H3井井位确定中出现的防碰及着陆轨迹设计过程,提供了与多口井防碰时的设计方法,对追加水平井防碰安全及着陆控制风险评估提供依据。     

南海东部西江24-3油田定向钻井防碰分析及实操

随着油气田开发程度的不断提高,老油田部署井网越来越密,在高密度的井网条件下,定向井和水平井钻进过程中防碰问题显得日益突出,尤其是对于井槽有限的海上导管架平台,采取有效的防碰技术是钻井施工成败的关键。本文以南海东部防碰问题最严重的西江24-3平台为背景,对防碰问题的严峻形势进行了阐述,在施工前进行了相关防碰数据计算,优选出最佳防碰绕障方案。根据方案选择适当的钻头、钻具组合和工具仪器进行施工,按防碰绕障方案有效控制轨迹。该油田目前无一例钻穿邻井的事故,井眼防碰绕障做得比较成功。