定向井井眼轨迹的三维设计方法

本文介绍了2种设计三维定向井井眼轨迹的方法,即水平面投影法和空间斜平面法。水平面投影法适用于设计稳料变方位的三维定向井井眼轨迹,它是将定向井三维井眼所在的曲面展开后再投影到水平面上,进而根据水平投影图计算出当量水平位移。先在水平面上进行投影轨迹设计,然后扩展到铅垂面上,就是二维设计问题了。通过逐步逼近的办法设计出既能满足设计曲率的限制,又合乎打准目标要求的稳斜变方位的三维井眼轨迹。空间斜平面法适用于定向井增斜和降料变方位及三维侧钻井眼轨迹设计,它的基本作法是进行坐标变换,即通过1次坐标平移及3次分别就变方位开始点的方位角、井斜角和工具面角进行坐标旋转,把原来属于三维设计的问题转化为空间某一斜平面上的二维设计问题,从而大大简化了设计过程     

定向井井眼轨迹计算法

定向井井眼空间位置的确定,对于救援井施工、固井、完井及试油作业,以及对今后油田开发等都具有重要的意义。本文在比较目前常用的几种计算定向井井眼轨迹方法的基础上,介绍了一种较为准确的定向井井眼轨迹计算方法,即微、积分法。该法具有较强的理论基础。采用这种方法计算后,原有的各种各样计算方法计算井眼轨迹将得出统一的结果。     

定向井井眼轨迹预测与控制技术

影响井眼轨迹的主要因素有地质特性、钻具组合结构、井眼轨迹几何形状、钻井工艺参数等。在钻井过程中,预测是控制的基础,如果没有精确的井眼轨迹参数预测,就不可能实现准确的井眼轨迹控制。通过实践经验和研究归纳总结出了一套井眼延伸方向预测的实用程序及井眼轨迹控制原则,供现场钻井施工技术人员参考。     

华池地区定向井井眼轨迹控制技术要点

本文通过对在华池地区现场收集的２２口定向井实钻资料进行分析，认为华池地区井眼轨迹控制的关键在于直井段井斜角的控制，以及控制直井段井斜角比较理想的钻具组合。     

利用岩石可钻性预测井眼轨迹

本文利用我国各油田岩石可钻性研究成果及地层各向异性研究结论[1],分析钻碎各类岩石所表现的非线性位移性质对井眼轨迹的影响,在分析岩石可钻性的同时,还分析了地层各向异性、钻头各向异性等反映井下环境因素对形成井眼轨迹的影响。在给定钻头外力的前提下,运用钻速方程列出预测井眼轨迹的计算式,为反映井下环境的综合影响因素提供了定量计算方法。研究表明,由岩石可钻性决定的非线性位移性质、地层各向异性和钻头各向异性等三种性质是影响井眼轨迹的井下环境因素,在钻井设计和施工中都应计算其影响数值。由岩石可钻性级值Kd表示的井下环境因素,引入钻达预测方程中进行运算,可以获得影响井眼轨迹的定量结果,从而使定向井预测由定性进入定量研究阶段。     

定向井待钻井眼轨迹最优化设计方法研究

明确拽出了现有定向井待钻井眼轨迹设计方法的不足之处,即设计出来的井眼轨迹不能确信为一条最优的轨迹或可行的最优待钻轨迹。首次将定向井待外事井眼轨迹最优化设计总理２归结为非线性不等式约束下线性目标函数的非线性规划问题,并序列无约束极小化方法－－ＳＵＭＴ混合法进行优化计算。     

定向井井眼轨道的最优化设计方法

针对定向井、侧钻井井眼轨道的常见类型给出了不同的优化数学模型，分析了计算过程，并给出了应用实例。理论与实践证明，用最优化设计方法得到的定向井井眼轨道可实现最短路径钻达靶点，井眼光滑，摩阻力小，是提高钻速、降低钻井成本的最优方案。     

水平井轨迹设计与控制技术在定向井中的应用研究

介绍了国内东部一些油田和江苏油田水平井轨迹控制技术在常规定向井剖面设计和轨迹控制中的应用现状；指出江苏油田在定向井中推广应用水平井钻井技术条件已经成熟，可开展18°-20°／100m以内的造斜率设计施工；提出了水平井钻井技术在江苏油田定向井中应用的建议。     

绕障定向井轨迹设计研究

本文研究了存在邻井障碍物时定向井轨迹的设计方法。本方法充分利用防碰扫描程序,得到两维或三维轨迹设计的判断依据,不必建立复杂的数学模型,避免了繁琐的数值计算。做到优先采用两维设计,尽量避免复杂的三维设计,具有简便、易行的特点。这种方法也适用于存在其它类型障碍物时的定向井轨迹设计,对于现场实践具有一定的指导意义。     

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。     

定向井轨迹误差模型研究

井眼轨迹测量过程中存在测量误差,为实现井眼轨迹科学可靠的还原,针对测斜仪测量误差推导出应用于定向井测量环境的误差模型,为促进救险井相交和丛式井防碰提供可靠依据。用实测数据进行计算机仿真,优化后的模型应用到陀螺测斜仪测量数据后,井眼坐标系3个方向的椭球半轴长度都随着测深的增加呈增长趋势,符合测量误差传播的一般规律。研究给出的概率为73.9%的概率密度椭球可真实反映测斜仪在测量过程中存在的测量误差。     

用柔性增斜钻具实现定向井轨迹控制

为了解决定向井中大斜度井段的增斜和地层降斜作用较强井段的增斜问题,几年来,中原油田推广应用了柔性增斜钻具组合,取得了较好效果。     

靶段定向井轨道设计方法

提出了靶段定向井的概念,给出了靶段定向井两维或三维轨道设计的判据。着重对三维靶段定向井判面设计方法进行了研究,给出了选择靶段定向井轨道类型的方法,而且给出了计算实例,对于现场设计施工具有一定的指导意义。     

吴起油田定向井井轨迹设计与提速探析

定向井钻井工艺能够最大限度地节省土地资源,合理规避环境风险和各类障碍,增加泄油面积,提升钻井的效率和质量,进而提高企业的经济效益。基于此,对定向井井眼轨迹的设计原则和类型选取进行了介绍,以吴起油田为例,对其施工过程中轨迹偏离的原因进行了分析,并提出了改进措施和钻井提速办法,以确保定向井施工质量的安全,促进我国石油行业的快速发展。     

定向井井眼轨迹的连续控制

目前,大多数定向井采用常规的钻井工艺技术进行井眼轨迹的控制(即非连续控制),一口井要改变钻具结构多次,而每次改变钻具结构需起下钻方能实现。导向钻井系统可实现井眼轨迹的连续控制,靠一套多功能下部钻具组合一次下井,配合长寿命的优质钻头和随钻测斜仪导向,在井下长时间运转,不用起下钻就能准确、连续、迅速、经济地完成定向井多种井段的作业。该技术的推广应用,将会取得很大的经济效益。