涪陵页岩气田三维水平井轨道优化设计方法探讨

为了降低涪陵页岩气田三维水平井的施工难度,保障三维水平井安全高效钻进,提出了三维水平井轨道为"直井段—增斜段—稳斜段—稳斜扭方位段—稳斜段—增斜段—水平段"七段式的优化设计方法。首先根据井眼轨道的水平投影和垂直剖面建立轨道设计模型,再预设稳斜角和造斜方位角求解轨道设计模型,最后以轨道总长度最短为目标优选轨道。该方法将常规三维五段式轨道中增斜扭方位的第二个圆弧井段分为稳斜扭方位井段与铅垂面上的增斜井段进行设计,即先扭方位对准靶点方位再增斜中靶,以避免在极为关键的中靶阶段同时进行增斜与扭方位作业,降低中靶难度。采用该方法对已完钻井焦页14-3HF井重新进行轨道设计,并将设计结果与原设计轨道及实钻轨迹进行了对比,发现新设计的轨道与实钻轨迹更贴近,该井实钻时为降低施工难度就是先扭方位对准靶点方位再增斜中靶的,这表明该三维水平井轨道优化设计方法更适用于涪陵页岩气田三维水平井的轨道设计与现场施工。      

六段制三维水平井轨道优化设计与应用

三维水平井技术有利于解决油气藏地面条件限制,提高井网部署质量,提高油气藏综合开发效率,具有明显的优势。通过对4种常见三维轨道计算模型进行分析,优选出斜面圆弧法作为三维水平井计算模型,并对三维水平井轨道形式进行优化,提出六段制水平井设计方法,以克服油藏垂深和造斜率2个不确定因素。该设计方法在JH17P25井进行了应用,完钻井深2 235 m,偏移距425 m,扭方位井段347 m,扭方位49.30°,现场施工顺利,轨迹符合率高,克服了油藏垂深的不确定性,取得了较好的应用效果,为后续三维水平井设计和施工提供了经验。     

岔12—215井三维绕障定向钻井技术

总结分析了三维绕障井井眼轨迹控制中不用井下动力钻具扭方位的成功经验和不利因素。建议加强丛式井组（平台）的整体设计。详细介绍了岔１２－２１５三维绕障定向井的钻井设计与施工情况。     

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     

定向井二次修正的三维设计与计算

本文给出一套含有井斜变化率、方位变化率、段长、狗腿度等未知数的井眼轨迹三维设计与计算方法，设计精度有一定提高，设计曲线更接近实钻轨迹，现已完成初步的计算机软件。经实际检验，能够满足现场管理和生产的需要。     

川西地区中浅层水平井高低井斜扭方位研究

在“十二五”川西地区中浅层水平井规模开发下,因工区工农业发达、人口稠密、耕地紧张以及储层非 均质性强等条件限制,使得部分水平井存在着井口-A靶-B靶三点连线不在同一方位问题,同时因参与川西地区各施工队伍技术水平差异化,使得对井眼轨迹优化设计和造斜井段扭方位施工等系列问题存在认识差异,影响着川西地区中浅层的开发进程。为此,从水平井轨迹设计入手,根据川西工区气藏埋深等特点,通过开展不同扭方位井眼轨迹工程因素评价,结合工区水平井定向及测井技术水平等特点,提出该类水平井宜采用低井斜扭方位轨迹设计和轨迹控制技术措施,有利于提高川西地区水平井设计及钻井施工水平。     

井斜控制方案设计方法

井斜控制方案设计是有效控制井眼轨迹的首要环节,在定向钻进过程中普遍应用。基于空间圆弧轨迹模型,提出了井斜控制方案的交互式设计方法,解决了一些参数的多值性问题,揭示了特殊扭方位方式的适用条件,阐述了用于增、降斜的初始工具面角范围。结果表明:交互式设计方法具有优化设计和结果校验功能,现场使用方便;初始工具面角等参数的多值性问题不能简单地用井斜角增量来判别,而是取决于扭方位终点的井斜变化率;稳斜扭方位和全力扭方位应限定在一定的井段范围内使用,其范围可用许用弯曲角来表征;稳斜扭方位的许用弯曲角不超过180°,全力扭方位的许用弯曲角不超过90°。稳斜扭方位井段由增斜和降斜2部分组成,其增、降分界点为井段中点;扭方位井段的增、降斜趋势可用初始工具面角来判别,而初始工具面角的增、降斜分界线或区域取决于始点井斜角。应用实例验证了研究结果的科学性和适用性。     

小位移深造斜点定向井施工技术

小位移深造斜点定向井技术,有利于减少定向井扭方位及更换钻具组合的次数,能有效降低定向井的成本。主要介绍了小位移深造斜点定向井的剖面设计、定向初始方位角的确定、井眼轨迹控制及安全施工技术等。从2001年起,该技术在江苏油田30口定向井中进行应用,取得较好效果,扭方位次数明显减少,全井未扭方位率达95%,为调整轨迹而更换钻具组合的次数也明显降低,钻井周期也得到一定程度的缩短。     

岔12－215井三维绕障定向钻井技术

总结分析了三维绕障井井眼轨迹控制中不用井下动力钻具扭方位的成功经验和不利因素。建议加强丛式井组（平台）的整体设计。详细介绍了岔１２－２１５三维绕障定向井的钻井设计与施工情况。     

基于OPENGL的井眼轨迹三维可视化系统的实现

在定向井和水平井施工过程中,实钻井眼轨迹的计算和描述是钻井工程监测的重要环节,也是井眼轨迹设计控制的基础。井眼轨迹三维可视化系统集成了目前常用的井眼轨迹计算方法,现场可根据需要选择计算方法,计算得到井眼轨迹数据,同时基于OPENGL技术实现了井眼轨迹的三维可视化。现场应用结果表明:该系统井眼轨迹计算快速方便,可满足不同现场和用户的需求,采用OPENGL绘制的三维井眼轨迹可直观地显示井眼轨迹的空间形态,为设计井眼轨迹控制方案提供依据。     

模块化设计数据库建设探索

模块化设计是提升工程设计质量和管理水平、提高设计效率、提高市场竞争份额的一项重要工作,是一项长期的、复杂的系统工程。通过模块化设计数据建设工作总结和回顾,进一步提高了标准化设计的认识,并对模块化设计工作进行了展望,提出了下一步工作方向和需要考虑的问题。     

SJ-CY存储式电子压力计

介绍了SJ—CY存储式电子压力计的技术指标及仪器的主要特点，阐述了井下仪器的方案设计、井下仪器驱动程序设计、地面回放软件设计、给出了结论及建议。该仪器适用于油、水井生产测井及试井。     

裂缝性低渗透油藏酸岩反应理论模型研究及应用

建立了酸液在裂缝中流动的流速场数值计算模型，在考虑酸液纵向传质的基础上，推导了酸液浓度分布的数值模型，给出了模型求解方法；酸液在裂缝内流动反应过程中，缝高方向流速的变化导致其反应速度的变化，采用三维模拟方法计算的酸液浓度在缝高方向不再为一定值；由此可计算酸蚀裂缝导流能力沿缝高的变化，比仅考虑酸液沿缝长作一维流动的传统模型具有更好的适应性。研制和开发了三维酸化压裂模拟设计软件，以某气井为例进行单井施工参数的优化设计，推荐优化施工参数，设计思路对类似油田的酸化压裂方案优化设计具有重要的参考价值。     

Increasing the efficiency of plate cross-flow heat exchangers

The possibility of increasing the thermal efficiency of plate cross-flow heat exchangers is examined. The design of the corrugated heat-exchange plate design with different slope angles of the troughs relative to the direction of movement of the heat carriers is analyzed.     

复杂多目标井靶区轨道设计方法研究

随着钻井技术的进步，复杂多目标井将在小断块油气田开发和剩余油开采等方面具有广泛的应用前景。复杂多目标井轨道设计的难点在于靶区轨道设计。为此，将多目标井靶区轨道设计归结为无关联靶点间的轨道设计问题，指出了任何一组无关联靶点间的轨道都可根据具体情况选用目标点无方向限制的待钻轨道设计模型、目标点有方向限制的待钻轨道设计模型或3个及3个以上无关联靶点间的轨道设计模型进行设计，提出了解决3个及3个以上无关联靶点间的轨道优化设计的弹性杆挠曲线法。计算实例分析表明，提出的复杂多目标井靶区轨道设计方法是可行的，弹性杆挠曲线法设计的3个及3个以上无关联靶点间的轨道在轨道长度、井斜角变化量、方位角变化量和最大井眼曲率等方面均优于逐点设计法得到的轨道。     

湖盆沉积模拟测桥控制系统设计

介绍湖盆测桥控制系统的硬软件设计方法,用ＰＣ机打印口中控制步进电机驱动器,以控制知接Ｘ,Ｙ二自由度精确定位控制,用Ｃ＋＋编写底层硬件接口驱动程序,ＣＶＢ实现上层应用程序,控制结果表明Ｘ方向每步８０ｃｍ,Ｙ方向每步６０ｃｍ。     

大庆长垣东部P油层第一口跨断层水平井设计与实践

针对大庆长垣东部P油层剩余未动用储量断层发育多、断块零散破碎且面积小、主力层单一等特点,在优选水平井部署区块的基础上,优化设计了一口跨断层水平井。实践表明:在进行水平井地质设计时,首先要做好水平井区的精细构造解释,明确水平井轨迹方向上的构造变化及断层位置、断距大小、延伸方向、倾斜角度等要素;其次保证砂岩模型与储层预测结果具有较高精度,这是跨断层水平井地质设计的关键;最后由于地下条件复杂多变,具有不可预测性,在井轨迹设计过程中,要对可能出现的问题提前做好预案,保障钻井的顺利实施。该水平井的成功设计与钻探,为复杂断块油藏未动用储量的高效开发提供了新的思路和方向。     

炼油厂总图设计的新构想--来自城市设计的启示

根据景观设计学的另一个研究方向——城市设计的启示，提出了炼油厂总图设计的新构想，介绍了设想的大型炼油厂总平面布置图，讨论了中央公用街区的设置、装置布置、罐区布置、全厂绿化、全厂交通运输等问题，对该设想存在的问题提出了解决的办法。     

各向异性油藏的矢量井网

由于储集层的各向异性,在注水保持地层能量的开发过程中,注入流体沿高渗透率方向优先推进,导致不同方向上的生产井见水时间差别较大,致使驱替过程很不均衡,从而影响油藏开发效果.针对上述问题,提出了矢量开发思想,并基于渗流力学理论,以五点井网为例,建立了矢量井网设计方法,其中包括矢量井网中的井网方向计算模型和方向井距的确定途径.各向异性油藏中,井网方向应随各向异性程度进行调整.胜利油田桩106块油田开发实例证实了矢量井网设计模型的可靠性.图3表1参13