南堡深层水平井探潜山面井斜角设计方法

为保证深层潜山水平井实钻轨迹能够顺利有效进入潜山,且沿地质要求的有利储层段钻进,建立了一种深层潜山水平井探潜山面井斜角的设计方法。以设计轨道沿潜山高部位向低部位钻进这种相对难进山且进山后容易穿出有利储层的情况为研究对象,分析了地层倾角、有利储层预测厚度和工具造斜能力与设计探潜山面井斜角之间的关系,考虑了地层倾角与设计轨道方位间的夹角、地层倾角预测误差和有利储层厚度预测误差等主要影响因素,建立了探潜山面井斜角计算模型,并应用于冀东油田深层潜山水平井设计。实钻表明:该设计方法达到了有效探潜山面并顺利沿地质要求的井段钻进的目的。     

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在定向井、丛式井、水平井钻井中，对待钻井眼方位变化的预测，一直是个重要的问题，它直接影响到待钻井眼的设计，井下工具的准备、选择，影响到下部井段是否能顺利施工。为此，运用钻具力学分析和地层各向异性理论的研究成果，综合考虑上部井眼或邻井的实钻情况和地层产状要素等，利用钻具与岩层间的空间位置关系计算钻头的位移量，从而定量地推导出了待钻井眼方位变化率计算式，通过对川西南隆４０－１大斜度定向井的计算和川中莲池５０水平井的预测，其效果是满意的，与实钻情况相符。     

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。     

复杂地质条件下地层视倾角的计算及实例分析——以相国寺储气库XC1井为例

在以往的勘探实践中,采用实钻资料计算地层视倾角方法研究较少。在高陡构造高点区域,地震资料反射质量差,无法有效反映地层实际情况,而测井资料受井况条件影响数据往往不齐全。在高陡复杂构造、储层薄的钻井过程中,由于地面环境制约,实施大斜度井、水平井,常常面临构造高点、钻井轨迹方向地层视倾角资料难以精准预测,导致钻井工程的失误。通过对复杂地质条件下地层视倾角的计算方法研究,可以有效地解决这个难题。以XC1井为例,通过充分利用钻井实施过程中井轨迹实钻资料在实钻条件下,对目的层顶界着陆点的地层视倾角分别采用剖面恢复法、垂深位移法、曲率半径法计算着陆点地层视倾角,研究结果表明:①计算结果与实际较吻合;②该方法的应用有助于高陡复杂构造定向井实施过程中对地质目标靶区的有效控制;③有助于实现大斜度井、水平井工程地质实施水平的整体提升。     

苏53区块复杂地质条件下水平井入靶技术研究与应用

针对苏53区块区域标志层少,河流相地层岩相变化大,区内完钻井少,微构造发育等特定复杂地质条件,开展了水平井入靶技术研究。通过综合利用方位角规律性变化辅助判断法、地层视厚度差辅助判断法和标志层法等可准确预测目的层顶界深度,适时控制井斜角,可确保水平井准确入靶。该研究成果成功应用于苏53区块,提高了水平井钻井成功率,并对同类型气藏水平井随钻地质导向具有借鉴作用。     

地层预测与实钻误差横向对比分析在地质录井层位卡取中的应用

在新区块录井,一般通过地层古生物对比、构造对比、电性对比、岩性对比、油气显示对比卡取地层．但这些方法有时不能满足现场卡取层位的需要。针对此问题,基于同一区块、同一批井地层预测所使用相同的地震速度模型,引入了地层预测界线和地层厚度与地层实钻界线和地层厚度误差横向对比分析方法,即根据已钻井地层预测界线和地层厚度与实钻地层界线和地层厚度误差推算出待钻井地质设计中预测的地层界线和地层厚度的误差,从而实现对待钻井地质设计预测的地层界线和地层厚度进行校正,进而达到减小地层预测与实钻地层界线和地层厚度的误差．实现地质录井准确卡取层位。通过XH2井和TK334井两口井的应用,证明该方法能够满足新区探井卡层需要,在勘探程度高、处于开发阶段的区块。其应用效果更好。     

用法面方程计算靶心距

各类定向井随着我国石油工业的发展与日俱增。控制与考核定向井的实钻井眼轨迹是否在设计井眼的目标靶区内,沿用的考核方法是以相同垂深为特征的二维水平位移计算方法。在定向井井斜增大,绕障井、待钻井方位扭转形成井斜、方位角较大变化时,对目标靶区形状规定要求多样化及防碰、扫描的要求,原来的二维水平位移计算就不适应,误差也愈来愈大。尤其是水平井的实钻井眼轨迹往往很难做到与所设计的井眼目标靶区是在相同垂深的水平面上。若水平井的实钻井眼轨迹与设计井眼平行时,水平位移将不能求出。且水平井的目标靶区总是垂直于设计井眼(即法面上)。为此,本文根据解析几何原理,在具备实钻井眼测量数据的基础上,用法面方程求出其在设计井眼上各目标靶区,即三维法面上穿靶点(交点)的参数。以此算出各靶点间靶心距。本法也适用于直井或定向井降斜成直井时,因为直井(段)的法面是在设计井眼垂深的水平面上。     

基于地层旋转的地层视倾角计算新方法——应用于水平井地质导向

随着页岩气勘探开发工作的逐步深入和开发规模的不断加大,如何更加精确地进行地质导向、指导钻井轨迹的调整、使水平轨迹在优质储层段穿行,对水平井地质导向技术提出了新的、更高的要求。为此,提出了一种在三维空间对地层进行旋转,以测井曲线上特征点匹配度最高为原则的地层视倾角计算新方法。新方法以地层等厚对比原则为基础,将地层视倾角的计算问题转化为全局寻优的过程并提出了适用于该方法的二阶段法。较之于常规地层视倾角计算方法,新方法的优势主要表现在:①在靶前大角度扭方位且地层倾向未知的情况下,同样可以准确计算水平段地层视倾角,同时计算出地层倾向和真倾角;②所选取标准井与水平井钻遇地层的铅垂厚度差别大且地层真厚度未知的情况下,也可以稳定有效地计算地层视倾角。基于实际资料的测试结果表明,利用该二阶段法可以在大角度扭方位情况下准确计算地层综合倾向,继而计算水平段地层视倾角,其结果与实际资料相吻合。结论认为,针对标准井因地层真倾角差异而导致地层铅垂厚度差别大的情况,新方法具有更强的适应性。     

小位移井反扣工艺技术

中原油田是典型的断块油田,钻调整井时对水平位移要求很严。施工中,当水平位移大,继续钻进就会超标时,就用弯接头带动力钻具进行180°扭方位(反扣技术),使调整后的井眼方位与原来的方位相反。方位调整是反扣技术的关键、反扣结束时,井斜角必须达到3.5°~5°,然后根据井斜角和剩余井段的有效长度,计算出下部井段的井斜变化率,以选择适当的钻具组合钻进,确保钻达目标点。反扣技术,实际上就是定向井技术在直井中的应用     

地层自然造斜规律在P103-2井中的应用

普光气田是中国石油化工集团公司重要的油气勘探战略接替区。该地区由于地质构造复杂，地层倾角大，地层自然造斜能力强，严重制约了该地区勘探目的的顺利实现。为了在普光气田P103-2井施工中充分利用地层自然造斜规律，在普光气田地层自然造斜规律研究的基础上，对P103-2井的钻井施工方案（如造斜点、井身剖面、钻井参数等）进行了精心优化设计。现场实钻结果表明：P103 2井根据实钻的井身轨迹合理调整造斜点、井身剖面和钻井参数，充分利用地层的自然造斜特性，尽量减少定向或扭方位等工作，从而达到了提高钻井速度的目的。     

用实钻资料研究方位漂移规律

收集了大港油田１９６个井段的井史资料和１１口井的６５０００点井径数据。通过对这些资料进行分析研究，总结了下部钻具组合、区域地质条件、井斜角、井径扩大等因素对方位漂移的影响。     

不同地应力条件下定向井地层坍塌压力变化规律分析

掌握不同地应力条件下地层坍塌压力随井斜角和方位角变化的规律,对于定向井井壁稳定和安全钻井至关重要。采用数值模拟手段对三向地应力的4种大小顺序关系情况下地层坍塌压力当量泥浆密度与井斜角和方位角之间的相互关系进行了系统分析,弄清了定向井中地层坍塌压力的变化规律。其研究成果可为定向井钻井安全泥浆密度的确定提供一定的参考依据。     

套管井井身轨迹测井技术

文章介绍了一种用于已下套管的油水井重新测量其井身轨迹的动力调谐陀螺测井技术。这项技术以动力调谐速率陀螺测量地球自转角速度分量 ,以石英加速度计测量地球重力加速度分量 ,经计算机解算可得出井筒的倾斜角、方位角、工具面角等参数。通过对井筒不同深度的测量 ,即可得出井身轨迹曲线。可应用于有磁屏蔽的套管、油管、钻杆内和有磁干扰的丛式井组进行井眼轨迹测量以及定向钻井     

POWER-V和PD-XCEED垂直导向钻井技术在渤海油田的应用

渤海油田探井深部井段地层倾角大,而且岩性多变,砂泥岩互层频繁,钻井过程中井斜问题非常严重,且地层容易垮塌。简述了渤海2井、3井的地层特征,评价了以往高陡构造防斜打快技术,介绍了POWER-V及PD-XCEED垂直导向钻井工具的防斜打直机理及其各自的应用方法。通过在渤海油田钻井过程中的应用,对两种垂直导向钻井工具进行了对比,并在技术和效益方面对两者的应用情况做了详细的评价。实践表明,两种垂直导向钻井工具都能有效地解决防斜和加大钻压之间的矛盾,变被动防斜为主动防斜,对高陡构造防斜打快、降低钻井成本等方面具有一定的指导意义。     

伦坡拉盆地井斜原因分析及控制措施

从地质因素和工程因素两方面综合分析了伦坡拉盆地钻井井斜的原因，认为地层倾角是导致该地区井斜的首要因素。以西伦６井为例说明了多稳定器刚性满眼钻具组合、定长钟摆钻具组合及定向纠斜钻具组合等井斜控制技术的应用效果，为今后在该地区进行定向井施工和直井防斜提供了一些有益的经验和建议。     

控制定向装置方位角进行定向钻井实践

在定向钻井过程中,为了能顺利中靶,就需要不断控制定向装置修正井眼轨迹。但在实际定向井操作中,现场工程师通常使用如弯接头等的简单定向装置进行较长距离定向钻井,主要凭经验控制装置角,仅有一个可行范围,造成了实践中影响到轨迹调整速度,需要多次修正后才能获得所要的井斜角和方位角。文中将讨论一种方法,只通过控制定向装置的方位角进行定向井实践,并给出一个最优的定向装置的方位角计算方法,即通过当前定向点的井斜角和方位角方向至靶点所在水平面得到的矢量一和当前定向点至靶点得到的矢量二,由矢量二减矢量一后得到新矢量在水平面的投影方向确定定向装置的方位角,然后利用该方位角进行定向井操作。通过理论和实践,证明该方法不论在增斜或降斜模式都能够快速、稳定改变井眼方位,顺利中靶,简单、实用。     

减少定向井方位漂移的途径新探

方位漂移是影响定向井准确中靶的主要因素之一。根据定向井施工中“井斜角较大时，方位漂移量相对较小”的规律，提出了“通过缩短较小井斜角斜井段长来减少施工过程中的方位漂移量”的方法，并介绍了实现该方法的2种途径。     

随钻方位自然伽马成像测井在地质导向中的应用

地质导向根据钻井过程中实时测量的地质和工程参数指导钻头钻进方向,使钻头尽可能在产层内钻进。随钻方位自然伽马成像测井仪器利用多个自然伽马传感器,将带有方位信息的测量数据实时上传到地面用于地质导向。利用地质导向建模软件,分析仪器在钻遇倾斜地层、断层、不同倾斜角地层时仪器响应特征,为实时地质导向提供理论依据。现场利用实时随钻方位自然伽马成像测井资料对水平井钻探进行实时追踪,及时判断钻遇地层的边界位置并调整井眼轨迹,结合其他资料指导水平井施工,较好地实现了地质导向目的。     

定向井安全钻井液密度窗口测井计算方法

井壁稳定技术是钻井工作中的重要内容，研究定向井井壁稳定与井眼钻进的井斜和方位之间的关系对于正确设计定向井安全钻井液密度窗口，确保井壁稳定，减少由井漏、井塌而引起的井下事故，促进定向井施工成功有着重要意义。介绍了在定向井井壁力学分析的基础上，使用测井资料计算定向井安全钻井液密度窗口的一套系统方法。根据这一方法，成功地对桌油田定向井施工井壁稳定性进行了判断，并计算出了在沿不同井斜、方位钻进情况下的安全钻井液密度窗口值。