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在水平井钻井中，进行水平井造斜段实钻井眼轨迹中靶情况判别和待钻井眼轨迹的设计是非常复杂而又至关重要的问题，它们相互影响，并直接关系着水平井钻井的成败。文中揭示了实钻井眼轨迹和待钻井眼轨迹间的相互关系。首先通过实钻井眼轨迹数据和井下钻具的造斜能力来判别实钻井眼轨迹与原设计井眼轨迹的偏离情况，然后根据偏离的情况来修正待钻井段的井眼轨迹设计，并对待钻井段造斜钻具组合进行判别：当未发生偏离时，不改变原钻具组合，继续钻进；当实钻井眼与原设计轨迹发生偏离时，利用实钻中正在使用的造斜钻具另加一套稳斜钻具可准确钻达水平段的入靶点。这样可充分保证在钻达水平段入靶点时的垂深、水平位移都能达到原设计要求，为水平段在产层内准确钻进打下良好的基础。     

冷41-平14"L"型水平井轨迹优化与控制技术

冷41-平14井受地面条件的限制,靶前位移小,为保证中间套管和完井管柱的顺利下入,剖面设计为“反向造斜-稳斜-降斜-正向造斜-水平段”的“L”型。简要介绍了冷41-平14“L”型水平井的设计概况,详细介绍了该井井眼轨道优化设计原则和设计结果,以及实钻井眼轨迹连续控制技术。该井精确命中A、B靶,两靶处的井斜角、方位角和垂深等达到了设计要求,在A靶实现了软着陆。该井井眼轨道优化设计和井眼轨迹控制技术为类似水平井的井眼轨道设计和轨迹控制提供了有益的借鉴。     

C2256长靶前位移侧钻水平井水平段轨迹控制

常规侧钻水平井靶前位移一般定在200m以内,C2256侧钻水平井由于侧钻基井和地面条件限制靶前水平位移高达347.55m,而该井地质设计为了避开上部复杂井段,窗口选的很低,造斜点距靶区A点垂深段长98.73m,靶前位移是造斜点至靶区A点垂深段长的3.52倍。由于垂深限制和扭方位的需要该井设计造斜段造斜率19.2°/30m,靶前有250m井斜达85°～88.28°的水平段,井斜造至71.54°后设计轨迹要求方位由251.81°方位扭至280.51°。该侧钻水平井井眼小、井眼曲率大、钻具刚性小,较长的靶前位移和靶前水平段以及施工过程中作业区又要求将入靶前垂深下调两次,使轨迹控制难度较常规水平井大大增加,同时也增大了施工过程中井下事故的发生几率。就2次C2256井实施侧钻水平井施工对其长靶前位移长水平段井眼轨迹控制进行了探讨。     

用常规定向井技术钻川东高陡构造大位移定向井

温泉11定向井的目标点位于平行岭谷区内的大山地形之中,受地理条件的限制,该井设计为一口水平位移达1650~1750m的定向井。该井使用F320-4DH型钻机设备及常规定向井施工技术,应用兰德马克井眼轨迹控制软件优化设计井身结构、井眼轨迹,并采用滑动钻具、满尺寸双稳定器等多种钻具组合来控制井眼轨迹,采用无固相和低固相聚合物钻井液、聚磺防塌钻井液来保证井壁的稳固。该井在实际施工中充分利用高陡构造地层的自然造斜规律,实钻斜深4332m,垂深3825.59m,最大井斜角45.49°,水平位移1705.57m,钻井周期238d,全井无事故和严重复杂情况的发生,是川渝地区水平位移最大的一口定向井。通过该井的钻井实践证明,在川东高陡构造中,只要技术措施得当,利用常规钻井技术和设备,完全能够完成水平位移小于2000m的定向井。     

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     

直井钻机钻超浅层稠油大位移水平井钻井完井技术

采用常规直井钻机钻超浅层稠油大位移水平井具有造斜率高、大尺寸套管柱下入困难、井眼轨迹控制精度要求高等技术难题，新疆油田采取了相应的技术措施，2005年应用直井钻机在克拉玛依油田九，区钻成垂深144．09m、水平位穆329．42m、水平位移与垂深比（简称位垂比）为2．29的目前国内垂深最浅的超浅层大位移水平井——HW9802井。从井身结构设计、井眼剖面优选、实钻井眼轨迹控制、钻井液技术、大尺寸套管柱的安全下入等方面详细介绍了该井的设计与现场施工情况。该井的成功证明应用常规直井钻机钻浅层大位移水平井是可行的，也使浅层稠油油藏的高效开发成为可能。     

胡状地区小靶径多靶点定向井钻井技术

小靶径多靶点定向井具有靶区半径小、井斜角大、水平位移长、靶点多的特点。主要介绍了小靶径多靶点定向井的井位优选、井身剖面设计、井眼轨迹控制及安全施工技术等。中原油田近年在胡状地区部署了10口小靶径多靶点定向井,通过推广复合钻井技术、应用高效PDC钻头,形成了一套适合该类型井的优快钻井技术,取得了良好的经济效益。     

深部薄油层双阶梯水平井钻井技术

介绍了HDl—27H薄油层双阶梯水平井的设计和施工情况。该井合理地利用水平井钻井配套技术、小角度单弯马达配合MWD导向钻井技术控制井眼轨迹，水平段油层实钻井眼轨迹所有测点与设计井眼轨迹的垂深差都控制在0．5m以内，且测井解释油层穿透率100％，创造了利用常规MWD控制水平井井眼轨迹精度的记录。该井投产后取得了显著的经济和社会效益，为以后深部薄油层开发积累了经验。     

赵东F-1大位移定向井钻井技术

赵东F-1井是大港油田第一口对外反承包的四段制定向探井,是我国陆上迄今为止水平位移最大的定向井,共有4个靶点。完钻井深4420m,垂深3329.02m,水平位移2624.70m,最大井斜52.48°;中靶精度高,靶区偏差最大17.94m,井眼轨迹与设计线最大偏差仅2.3°。应用电动钻机和顶部驱动钻井设备,优化钻具组合,完善钻井液性能,仅用79d就安全优质地钻成了这口大斜度高难度定向井。详细介绍了施工过程及技术措施。     

定向井随钻距离图的绘制和应用效果分析

在柱状靶区定向井施工中，运用随钻距离图有利于提高井眼轨迹的控制精度。文中主要介绍了随钻距离图的基本原理、绘制方法和应用结果。该方法也可以应用于直井、一般定向井和水平井钻井的井眼轨迹控制。     

河南油田直井钻机钻浅层水平井钻井技术

井楼油田拥有丰富的浅层稠油资源,采用常规直井钻机钻浅层稠油水平井开发因地面距离目的层垂直井段短,使得钻井完井工艺面临一些特定的技术难题。属超浅层中短丰径大位移水平井,防碰绕障问题比较严峻,施工难度较大,针对施工难点,采取了表层造斜、优化井身结构和井眼轨迹及钻井液性能等相应的技术措施,实现了安全优质钻井。其中楼平1井完钻井深528m,完钻垂深159．88m,井斜94．75°,水平位移414．17m,位垂比2．59,成为当时国内应用常规直井钻机所钻位垂比第一的水平井。对同类似浅层大位移水平井施工有着重要的借鉴意义。     

大斜度定向井中靶评价方法

大斜度井采用多靶点定向钻井时,靶点评价常采用圆形靶区判断井眼轨迹是否中靶。利用测井软件评价钻井是否中靶时,方位数据经软件解编后数据插值不正确;缺少靶点评价所需的设计靶点方位和靶点位移;当井斜超过85°时,现有的算法不能准确评价是否中靶。针对以上问题,提出圆柱螺线插值方法,推导出设计靶方位和靶位移计算方法,研究适合井斜大于85°井的多靶点评价方法,并编写相应解释软件。实际应用表明该方法准确可靠,提高了大斜度定向井靶点评价的精度和工作效率。     

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在卡塔尔杜汉油田承钻的 32 0 0m左右的水平井 ,垂深只有 16 6 0～ 2 10 0m ,而水平位移则长达10 5 0～ 2 0 0 0m ,最大井斜为 97.8° ,半靶高却只有 1.2～ 1.5m ,最小的半靶高不足 0 .5m ,有时一口井有 4～ 10个不同的靶点 ,且方位又各不相同 ,其施工技术难度相当大。我们利用世界上最先进的SPEERY -SUN无线随钻测量仪跟踪监测井眼轨迹 ,并辅以先进的LANDMARK软件包进行井眼轨迹控制 ,使实钻轨迹严格按设计轨迹运行 ,成功地完成了卡塔尔杜汉油田高难度水平井的钻 (修 )井任务     

孕育中的三维水平井修正轨道设计的二次函数法和弹性管柱插连法

在钻井过程中,实钻井眼轨迹与原设计井眼轨道都有一定的差值。当差值较大时,为了钻达靶区,必须及时地对待钻段井眼轨道进行修正设计。无论原始设计是二维的还是三维的,施工过程的修正井眼轨道设计都是三维的。给出了针对滑动送钻导向钻井系统提出的三维水平井修正井眼轨道设计的斜平面圆弧-直线-斜平面圆弧法的物理模型,提出了更适于旋转导向钻井系统的两种三维水平井修正井眼轨道设计方法——二次函数法和弹性管柱插连法的物理模型、数学模型,并对其潜在价值和待攻克的问题进行了分析。     

水平井、大斜度井打捞工具的研制与应用

随着油田开发进程的需要,水平井、大斜度井越来越多。水平井是指井眼轨迹同油层的走向基本一致,井斜角不低于86°的特殊定向井,也就是说井眼轨迹在目的层中有一定的走向。大斜度井是指钻井深度与垂深之比大于2,井斜角在60°—86°的定向井,有的专家和学者把井斜角大于55°的井也叫大斜度井。水平井、大斜度井相比较直井的产量、采收率大幅提高,但是施工难度大,对修井作业的要求越来越高。     

川东北河坝区块大斜度井轨道优化设计技术

中国石油化工股份有限公司川东北河坝区块大斜度定向井,在不同工况作业（如正常、滑动钻进、起下钻等）过程中都存在着造斜段轨迹控制难度大、施工摩擦阻力大等难题。为此,从井眼轨道设计入手,在系统分析常用轨道设计方法的基础上,得出除了查图法和作图法外,一般应采用解析法进行设计的认识,设计思路：首先根据给定设计条件求出不同轨迹关键参数,然后求出轨道节点数据,最后求出轨道分点数据。结合该区块大斜度定向井的特点,对轨道设计中的关键参数、轨道剖面类型等进行优化,优化设计原则：①轨迹设计必须满足地质靶点、中靶方位以及现场施工条件（如钻机型号、定向仪器等）的要求;②井眼轨迹几何形状最优化设计首先须满足常规导向钻具组合造斜率的要求、特定套管柱和井眼轨迹的相互适应性,其次要求轨迹最短、管柱的摩擦阻力相对最小,最后要求轨迹光滑过渡和井眼曲率均匀。优化设计的步骤：先根据地质参数（如靶点垂深、水平位移等）和工艺水平（如定向工具型号、性能等）,对造斜点以下井段进行钻井方式和钻具组合设计,然后才能对大斜度井井眼轨道进行优化设计。将所形成的大斜度定向井轨道优化设计技术成果应用于HB1 1D等多口大斜度井钻井设计和施工作业中,均顺利实现了地质中靶和完井作业,为该区块后续部署井的轨道设计提供了依据。     

塔河油田YT2-6H井水平井钻井技术

YT2-6H井是一口开发水平井,完钻井深4823m,垂深4378.44m,水平位移562.11m,水平段长300.77m,在钻进过程中未发生一次井下复杂事故。在介绍该井工程设计与现场施工情况的基础上,总结分析了塔河油气田提高钻井速度 的深水平井井眼轨迹控制技术及井眼稳定技术,结合YT井区其它井的钻井技术,为该地区优质快速钻水平井积累了经验。     

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。     

基于智能钻井的二维井眼轨道设计及修正方法

完全智能钻井系统是未来定向钻井技术的发展方向,其井下系统可以智能识别储层情况,在地面预测出现较大误差时,能够自动设计相应的井眼轨道完成精确中靶的施工目标。在能够获取实际地质信息的前提下,对于存在埋深误差的大面积储层,设计了二维智能井眼轨道。设计的轨道修正闭环控制系统,能有效控制井眼轨迹与设计轨道的符合率。提出的二维井眼轨道模型能够充分反映出智能钻井的技术特点和需求,并具有通用性,可广泛应用于斜直井、定向井、水平井的轨道设计、监测及修正设计,这种新的数学模型和设计方法为智能钻井技术的推广和应用奠定了基础。     

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科学的井眼轨迹设计方法和精确的井眼轨迹预测与控制技术是确保定向井、丛式井、水平井、大位移井、老井重钻、复杂结构井等一系列特殊工艺井钻井成功，降低钻井成本的关键技术。科学的井眼轨迹预测不仅可以指导轨迹设计、预测实钻井眼轨迹参数，而且可以优化下部钻具组合、提高轨迹控制精度。文章对井眼轨迹预测理论及方法作了简要的分类，介绍了几种目前常用的井眼轨迹预测方法及其特点；提出了基于钻井系统动力学的井眼轨迹预测理论及方法，建立了新的预测模式，提出了井眼轨迹不仅与下部钻具组合和钻头与岩石互作用有关，而且与钻柱的振动和钻井液水力作用有关。