定向井钻井轨迹控制探讨

井眼轨迹控制是伴随定向井的产生而产生的,井眼轨迹控制的好坏直接关系到定向井能够顺利中靶,实现地质目标的需求,以五段制定向井为例对定向井钻井中直井段、增斜段、稳斜段和降斜段的井眼轨迹控制进行了深入探讨,对定向井施工人员具有一定的指导意义。     

石油定向井钻井轨迹控制技术探究

井眼轨迹控制技术是定向井钻井施工过程中的关键性技术。近年来,随着测井技术与随钻测量技术的改进,井眼轨迹控制技术不断完善,在很大程度上提高了定向井钻井井眼轨迹控制水平。定向井钻井过程中,直井段、造斜段以及稳斜井段,所采取的井眼轨迹控制技术也有所不同。本文主要对石油定向井钻井轨迹控制技术进行了分析。     

哈拉哈塘超深定向井钻井技术

针对塔里木油田哈拉哈塘地区超深定向井存在的造斜速度慢、井眼轨迹控制难度大等技术问题,开展了超深井井眼轨迹控制与提速技术研究。在分析超深定向井钻井技术难点的基础上,通过在斜井段井眼轨迹控制与钻井提速等方面进行技术攻关并制定技术方案,首次在该地区超深定向井ψ241.3 mm井眼造斜段钻进时试验应用了PowerDrive Archer高造斜率旋转导向系统,并在φ171.5 mm井眼稳斜段优选中低转速大功率螺杆配套抗冲击、抗研磨性强的螺旋6刀翼PDC钻头和抗高温MWD无线随钻测量仪器,以有效控制井眼轨迹并提高钻速,同时选用防漏防涌防硫、抗高温的钻井液体系以保障超深定向井安全施工。哈拉哈塘地区4口超深定向井钻井施工情况表明,定向井斜井段平均机械钻速提高13.53%,平均定向工期缩短38.58%。这种根据造斜段、稳斜段不同需求分别考虑技术可操作性的集成技术,对塔里木油田哈拉哈塘地区超深定向井轨迹控制与提速具有很好的借鉴作用。      

定向井轨迹控制关键技术探讨

轨迹控制问题是定向井钻井施工过程中的一大难点,根据我国定向井钻井作业实际情况,找到定向井钻井施工作业中需要考虑的问题,全方面、多角度的研究定向井钻井作业施工过程中轨迹控制的关键,为我国定向井钻井施工作业奠定坚实的基础。经过实际调查研究发现,定向井钻井作业施工过程中,井眼曲率的合理选择、最大井斜角的减小是目前研究的2个关键问题,其中的关键技术分别为直井段关键技术、稳斜井段关键技术、造斜井段关键技术、水平井段关键技术等4个方面。     

两维定向井轨迹设计的通用方程

井眼轨迹设计是定向井能否成功的关键技术之一，文中推导出的两维定向井轨迹设计通用方程，只是针对不同的轨迹类型定义方程的参数，就可以进行多种类型定向井的轨迹设计，简化设计过程。文中分析了三段制、五段制和双增轨迹在设计方面的差异与共同处，对推导出来的通用方程在实际应用中进行设计计算论证。     

五段制定向井轨迹控制技术实践

通过对华北油田岔河集地区近几年来几十口定向井五段制开眼轨迹控制情况进行分析，总结出一套如何打好打快五段制定向井的经验，并且分井段指出了控制要点。本文可供从事定向井工作的现场技术人员参考。     

定向井井眼轨迹不确定性分析

为了提高定向井井眼轨迹的控制精度,减小实钻定向井井眼轨迹误差,从井眼轨迹计算方法、测斜仪器精度、磁干扰、井斜方位角校正、测斜仪器轴向对中误差等方面进行了探讨。结合定向井施工中的实例数据分析,验证了定向井井眼轨迹误差主要来自于施工现场的测量数据误差,提出了可行的减小定向井井眼轨迹误差的现场操作方法,对定向井的现场施工具有一定的指导意义。     

层理性泥页岩地层井壁坍塌控制方法研究

涠州12-1北油田涠二段泥页岩地层层理发育、水敏性强,虽然采用了油基钻井液钻进,但井壁垮塌等井下复杂情况仍频繁发生。该油田涠二段地层岩石力学试验结果表明,涠二段泥页岩强度具有显著的各向异性,其受到的最大主应力方向与层理面法向之间的夹角为30°～70°,岩心易发生沿层理面的剪切滑移破坏,强度远低于最大主应力方向与层理面法向平行时的最大强度,这是造成定向井井壁失稳的主要原因。结合岩石力学试验结果,将层理性泥页岩视为横观各向同性材料,建立了合理钻井液密度的确定方法,确定了定向井坍塌压力随井眼轨迹的分布规律。利用定向井坍塌压力随井眼轨迹的分布规律,对该油田的定向井钻井液密度和井眼轨迹进行了优化,成功解决了涠二段地层的井壁失稳问题。      

一种新的绕障三维定向井轨迹设计方法研究

许多研究人员对绕障定向井设计作了较详细的研究，但在绕向判断的判断准则中漏掉了2种特殊情况；且在绕障五段制(或双增型)轨迹节点的排列顺序上少考虑了一些现场可能遇到的情况。文中提出了绕障定向井三维设计绕向判断的判断准则，并给出五段制(双增型)井身轨迹设计中节点排列顺序可能的10种情况，同时该方法可以推广应用在有任意段的三维井身轨迹设计上，还给出了利于计算机程序计算的所有公式和10种可能情况下的实例及其计算。文章提出的绕障三维轨迹设计方法对定向井设计和施工具有一定的参考价值。     

田5-斜19五段制剖面定向井钻井技术

五段制剖面定向井施工难度较大，主要介绍了田5—斜19井的井眼轨迹控制、相关安全钻井及钻井液技术，并对施工中发生的复杂情况进行了分析，总结了一些经验，对五段制剖面类型定向井施工具有一定的参考价值。     

三次样条在定向井测量数据处理及轨迹绘制中的应用

定向井用常规方法测量数据，存在着测段长短不一，个别点离散，以此描述的轨迹曲线存在偏差。用三次样条函数可剔除离散点，加密数据点，再用样条曲线进行拟合即可准确地描述定向井的井眼轨迹形状。用微机计算处理数据，再调用ＡｕｔｏＣＡＤ绘制轨迹曲线既快速又准确。     

井眼轨迹控制中过渡井段的研究

在定向钻井的钻进过程中,井眼轨迹控制非常重要,尤其是定向钻进阶段和水平井钻井的水平井段。在这些关键井段,为了精确控制井眼轨迹实现准确中靶,需充分考虑眼轨迹的几何姿态对底部钻具组合(BHA)力学特性的影响。此文通过定量计算,分析了在特定的井眼轨迹几何参数下的BHA力学特性,提出了一种分析过渡井段的方法,指导定向井井眼轨迹控制。     

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从四川复杂地质构造出发,根据现场定向井轨迹设计中遇到的问题,在定向井轨迹设计的基础上,导出了定向井产层内的轨迹二维设计计算公式及计算机程序供参考。     

A油田大斜度定向井优快钻井技术

为了实现A油田大斜度定向井的优质、高效施工,对A油田大斜度定向井的轨迹剖面类型、钻头选型和轨迹控制方式进行了优化。通过4口大斜度定向井的施工,形成了一整套A油田大斜度定向井钻井配套技术。     

SHL大位移井井眼轨迹设计

SHL维宁气田的大位移井采用超大位移定向井作业方式,设计井深在12 000 m左右,水平位移达11 000 m,水垂比接近4,作业难度大,对施工设计、设备、材料提出了极高的要求。此文主要从钻井井眼轨迹设计入手,着力对井眼轨迹组成的几个要素进行优化,分别从造斜点的选择、稳斜段井斜角的确定及造斜段设计方法的优选等三个方面,在满足有效开发储层的前提下,确定SHL大位移定向井井眼轨迹的最适合设计,以期降低作业期间的扭矩摩阻,减少施工难度。     

塔里木油田YM2-6定向井钻井实践与认识

YM2-6井是塔里木油田英买力地区YM2井区的一口长裸眼定向井,井深5910m,裸眼段长达5000m。分析了YM2-6长裸眼定向井,定向滑动钻进摩阻大,轨迹控制较难;施工中易出现井下复杂等技术难点。钻井过程中通过采取优选钻具组合,调整泥浆性能,优化井眼轨迹控制技术,井下复杂的预防与处理等技术措施,完成该井施工,为今后该地区长裸眼定向井钻井提供了实践经验。     

斜井、定向井及水平井中管柱轴向摩擦阻力分析

斜井、定向井及水平井轨迹一般包括垂直井段、造斜井段、稳斜井段、水平井段。斜井、定向井及水平井中，管柱通常都是贴在下井壁，因此由井口释放悬重给钻头施加钻压或压缩封隔器胶筒时，管柱和井壁之间将产生摩擦力，从而影响钻压传递。文章考虑轴向摩擦阻力，分析了斜井、定向井及水平井中管柱钻压的传递规律，得出了相应的计算公式，据此可以指导钻压确定、封隔器选择和预留压缩距确定。以该公式计算海拉尔油田巴斜1井相关数据，计算结果与实际情况比较吻合。     

浅谈小井眼三维绕障定向井井眼轨迹控制技术与实践

小井眼钻井是油气钻井工程中的难点之一,尤其是在小井眼三维绕障定向井钻井过程中,井眼轨迹控制非常困难。现有小井眼三维绕障定向井井眼轨迹控制技术在实践中存在着操作难度大、控制精度要求高、井下作业危险性高等缺陷。本文主要结合实践经验分析了小井眼三维绕障定向井钻井中遇到的难点,探讨了小井眼三维绕障定向井井眼轨迹控制技术的要点。     

石油定向井井眼轨迹不确定性分析

随着我国能源需求量的不断提高,石油行业不断加大油气开发力度。定向井的应用可以摆脱地面条件对石油开发的限制,有利于提高油藏采收率与石油产量,因此,分支井、水平井与绕障井等定向井在油田中得到了推广应用。但油田开采过程中,对定向井井眼轨迹的控制精度提出了更高的要求,定向井井眼轨迹的控制难度也在不断增加。由于井眼轨迹不确定性的存在,使井眼相碰问题频频出现,极易引起安全事故,造成严重的损失。本文对石油定向井井眼轨迹的主要影响因素进行了分析。     

用三次样条模拟定向井井眼轨迹

本文根据三次样条的特性及定向井井眼轨迹的形成规律,提出了用三次样条模拟定向井井眼轨迹。论文详细介绍了用三次样条插值确定定向井井眼轨迹的方法,利用这种方法可以计算定向井任一点的空间位置。实际计算结果表明,在已知任意个相邻测点之间,用三次样条插值计算未知测点的井斜角和方位角,与实测值相比,误差很小,满足实际井眼轨迹计算的要求,具有实用价值。