江苏油田定向井轨迹测斜计算方法误差分析

本文针对江苏油田的具体情况,利用Landmark中几种常用的测斜计算模型,进行了测斜误差分析,得出了测斜计算误差随测深增加而呈现线性变化趋势的结论,可供后续轨迹误差综合分析参考。     

测段选择对轨迹拟合精度的影响及其处理方法

目前的测斜计算方法将整个测段假设为某一种确定性质的曲线线段,而实际测段内井眼轨迹形状是未知的,因此计算得到的井眼轨迹与真实井眼轨迹间必然存在误差。为了分析测段选择对井眼轨迹拟合精度的影响,结合现场实际测斜数据,使用曲率半径法,对选择不同测段长度和选择不同测段位置2种情况下轨迹进行拟合,拟合结果表明,选择的测段长度不同时拟合的轨迹存在差异,选择的测段位置不同时拟合的轨迹亦存在差异。分析认为测段内钻进方式的频繁转换是导致该种误差的原因,提出了4种可以减小该类误差的测斜方法,并就其可实现性和存在的问题进行了探讨,以期通过精确测量、计算来实现井眼轨迹的精确定位。这对定向井精确中靶、丛式井防碰具有一定指导意义。     

随钻测斜与电缆连斜测井水平井井眼轨迹误差研究

水平井随钻测斜与电缆连斜测井数据计算的垂深误差较大。对比分析了长庆油田32口水平井井眼轨迹,对同一口井的随钻测斜与电缆连斜数据,均采用平均角法计算井眼轨迹,从测井工艺、深度计量、测量仪器精度等方面分析了垂深误差产生的原因,提出了随钻测斜与电缆连斜井眼轨迹误差校正方法。实际计算结果表明,应用该误差校正方法后,计算出的水平井井眼轨迹更接近实际,这对于正确分析水平井眼与地层关系,以及评价水平井测井资料有着重要意义。     

定向钻井的计算机模式

定向钻井工程的重要问题是如何控制实际井眼轨迹,使其符合设计要求。井眼的任何不理想偏斜,都将增加纠斜次数,容易引起诸如键槽卡钻、套管磨损以及由于井下落物而必须侧钻等潜在问题,这就大大延长钻井周期,提高定向井生产成本。由于定向钻井工艺应用日趋广泛,如何控制井眼轨迹,就成为一个具有重要意义的研究课题。定向井的传统设计和操作方法都是建立在钻井工作者的经验之上。为此,本文在分析井眼控制各种因素的基础上,建立了定向井钻井的计算机模式,并介绍了摸式的基本原理,利用这个模式可以模拟定向钻井过程中井斜、方位沿井深的变化。为定量预测定向井井眼轨迹提供了较好的计算方法,使井眼轨迹控制由经验变得更加科学。模式的计算结果和现场实钻结果比较后可见,两者吻合程度令人满意。本文可供现场工作者进行决策时参考。     

实钻井眼轨迹的客观描述与计算

通过研究井眼轨迹上某测点邻近的结构形状及其变化规律,得到了测段内井眼轨迹的一般性方程,从而可以客观地描述和计算实钻井眼轨迹。研究结果表明:井眼轨迹上某点的井眼曲率和井眼挠率决定了邻近区域内井眼轨迹的空间形状,其局部三维坐标可分别表示为曲线长度的一次、二次和三次函数。为了确定井眼曲率和井眼挠率,在充分阐述其理论依据的基础上构造出了井眼样条函数,给出了井斜函数和方位函数的模拟方法以及井眼轨迹参数的计算公式。利用井眼轨迹结构参数来描述和计算井眼轨迹更具有普遍性,而且具有很高的计算精度和稳定性,可以客观地描述出井眼轨迹的实际形状。     

江苏油田实钻井眼轨迹误差因素初探

对实钻井眼轨迹误差因素进行阐述．主要从现场磁干扰对测量数据精度的影响、方位角归化、测量数据取值及处理方法等方面进行了探讨，并通过在水平连通井和F18平1井的应用进行分析，得出井身轨迹描述中要引入子午线收敛角：对资料不全、年代间隔长的老井应采用陀螺测斜仪重新测斜等认识与建议。这对老区调整井的安全施工，小断块油田开发具有指导意义。     

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。     

测斜计算理论的新进展

本文介绍了井眼轨迹描述与计算领域中的最新研究进展，其内容包括井斜函数模型，井眼轨迹挠曲形态描述以及井眼轨迹测斜计算的自然参数法、曲线结构法和数值积分法。通过对理论模型的验证与应用，得出了一些有关测斜计算方法评价的重要结论。     

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。     

孔隙度测定误差及其控制方法研究

随着油气勘探领域的扩大,孔隙度测试样品的岩性及形态呈现多样化的发展趋势。在生产与科研实践中发现,相同的样品不同实验室孔隙度测定结果存在差异,给孔隙度资料的应用带来了困扰,孔隙度测定面临着新的挑战。从影响孔隙度测定结果的岩样总体积和骨架体积2个关键参数入手,分析了其测试误差对孔隙度测定结果的影响,发现测试相对误差为0.5%,1.0%,1.5%时,造成的孔隙度绝对误差分别为0.5,0.9,1.4,二者的测试误差对孔隙度测定精度的影响程度相近,应该予以有效控制;分析了岩样骨架体积和总体积测试误差控制现状,认为岩样骨架体积测试依托较为成熟的方法和装置,测试误差能够得到有效控制。总体积测试技术发展滞后,测定过程中关键参数获取受随机的人为因素影响,导致不同操作人员及不同实验室测定结果存在差异。探讨了有效控制孔隙度测定误差的方法,介绍了基于流体变密度测定原理的岩石样品总体积测定系统。该系统对样品的岩性和形态没有限制性要求,实现了岩样总体积测定的自动化;可以减少人为因素对测试的影响,岩样总体积测定平均相对误差0.5%,能够将孔隙度测定绝对误差控制在0.5左右,可用来缩小不同实验室测定结果差异。     

定向钻井测斜仪的直线度对测量精度的影响

定向钻井测斜仪的直线度影响其测量精度。文章从误差基础理论出发，结合实际测试分析，得到测量误差变化规律，并引用正、余弦函数对误差进行校正。在条件允许时，可以通过最佳仪器短节的组合，尽可能使误差降低。     

容积法储量计算中定向井油层有效厚度的校正

定向井技术的广泛应用，给容积法储量计算时单井有效厚度的确定带来一定的困难。常规的有效厚度校正方法考虑因素单一，从而造成储量计算结果误差较大。推导出定向井有效厚度校正公式，分析了采用常规校正方法所得有效厚度对储量计算精度的影响，并在大港油田南区孔垒地区２口大位移定向井（井斜角３１°～４４°）的厚油层有效厚度校正中得到初步应用，证实了所介绍方法的正确性和实用性。图３参３（郭海莉摘）     

绞车传感器测量误差原因分析与对策

绞车传感器是钻井过程中进行井深测量的关键设备。其测量准确与否取决于传感器的设计精度、电路的抗干扰能力等因素。在简个绞车传感器原理基础上,认为传感器探头安装、信号电缆选择、供电电压和仪器电路本身的抗干扰能力是影响传惑器井深测量精度的主要因素．针对这些困素提出了确保井深测量精度的解决方法;同时,简介了传感器调节电路的技术性能指标、参数设置规则和信号处理与输出过程和格式。分析表明,在消除影响传感器外在因素影响的条件下．采用超低功耗的单片机可满足传感器井深测量精度的要求。     

定向井、水平井靶心距计算的数值方法

靶心距计算是定向井和水平井井身质量检查中的一项重要内容,靶心距计算的核心内容是求入靶点的坐标.入靶点是井眼轨迹与某个空间平面的交点:对于定向井,该平面是圆形靶圈所在的水平面;对于水平井,该平面是靶体轴线的垂直平面.根据点与平面的有向距离的概念给出了入靶点所在井段的扫描算法,该算法能快速确定入靶点所在井段.对求解入靶点关键参数方程的数值迭代法--二分法及其收敛性能进行了详细研究,并给出了在空间圆弧、圆柱螺线、自然曲线等3种井段曲线类型情况下的详细计算公式.理论及实际算例表明,二分法是求入靶点数值解的非常有效的算法.入靶点所在井段的扫描算法和求入靶点关键参数数值解的二分法在中靶分析、邻井法面距离扫描、井眼轨迹监控中也有很重要的应用价值.     

钻井液压力正交相移键控信号沿定向井筒的传输特性

根据旋转阀的控制逻辑规则,利用门函数构成可变幅度逻辑控制脉冲序列函数,通过数学分析,结合通信原理,构成了钻井液压力正交相移键控（QPSK）信号数学模型,研究了QPSK信号的频谱特性及沿定向井钻柱内压力波的传播特性。根据声学理论,分析了压力波通过定向井造斜段钻柱的声学特征;通过建立沿定向井钻柱分布的信号强度表达式,针对水基钻井液,研究了信号载频、钻柱尺寸、钻井液特性和井眼轨道类型对信号传输的影响。数值计算和分析表明,使用QPSK调制方式,带宽内信号能量比较高,适合于频带传输;QPSK压力信号在传输中受钻井液黏度和含气率的影响较大,当钻井液含气率大于0.5%时,井眼轨道类型对信号传输的影响不可忽略,总井深相同时,浅垂直深井产生的信号损失大于大垂直深井。     

渤海D油田WHPA平台大位移水平井钻修机钻井作业实践

应用钻修机在渤海D油田WHPA平台完成了3口大位移水平井作业,这是渤海钻井史上的一次新的技术突破。文中主要分析了渤海D油田WHPA平台钻修机设备能力不足及大位移水平井摩阻高、井眼清洁难、井眼轨迹控制难、下套管固井难等施工难点,总结了钻井作业中所采取的使用设备优化、井眼轨迹控制、井眼清洁、钻井液优选、固井方式选择等技术措施。本文成果可为今后其他油田应用钻修机进行大位移水平井施工提供借鉴经验。     

调制式旋转导向系统对井壁作用力的描述方法和变化规律

对调制式旋转导向工具RCLD系统的导向力的形成机理进行了探讨.结果表明,RCLD系统的导向力的形成方式与第一代PowerDrive系统相比有其独特的优势,是一种更为合理的方式.当单个伸缩块在控制面作顺时针和逆时针摆动时,每次伸出对井壁施加的作用力均受到控制面摆动速度、高压阀孔圆心角、转盘转速的影响.给出了无约束条件下这些参数对作用力影响的计算模型和仿真结果.