定向钻井技术题库.ppt

CNOOC Ltd. Wei July 2002 摘 要 丛式井平台设计 丛式井设计原则 根据作业者提供的资料，将位移大的井放在边缘槽口，位移小的井依此类推放在槽口里面。要求布井合理，井眼安全、轨迹最优、进尺最少、可操作性强的原则来进行丛式井设计。 丛式井设计资料 平台结构、井距、结构北角(真北方向线顺时针旋转到平台北方向线的夹角)。 平台中心坐标、单井的靶点坐标。 井身结构。 特殊井的钻井顺序。 钻井船的就位。目前的钻井船只能覆盖5X5或4X5的平台，对于5X7；5X8；或4X9的密集型丛式井平台要分两次就位或使用滑移轨道和钻井帽。 槽口分配 槽口分配原则：位移大的井排在外排槽口，依此类推，位移小的井排在内排。 分配槽口时井位的方向是非常重要的，两口井避免相交，两井相交对于防碰不利。井眼轨迹相交不可避免，造斜点错开80米以上。 造斜点的选择? 选择原则：先浅后深，先外后里 相邻井的造斜点错开50米。 造斜点深度的选择。根据位移、井斜、井身结构等因素合理的选择造斜点深度。 绕障设计 两口井的方向一致，造斜点不同，两口井槽口下部空间不能相互占用。假如不进行绕障设计，则会产生井眼碰撞事故。 油田覆盖内的探井，如果影响到安全问题，必须进行绕障设计。 设计是丛式井平台成功的关键，丛式井设计体现安全第一的原则，把安全第一的原则贯穿到整个设计中。下面以渤海某油田中的两个丛式井平台为例说明。 3X4结构的丛式井平台 渤海某个丛式井平台靶点位置 渤海某个丛式井平台水平投影图 设计完的槽口图 (二) 浅层造斜技术 普通定向井造斜是定向井工程师必修的科目，在这里不多讲。何为表层造斜，就是造斜点浅(小于350米)，地层很软，压实程度比较低的地层中造斜。在这种地层中造斜，如果不采取一些特殊的措施，是不能保证造斜率的。丛式井的钻井顺序是先外后里，先浅后深。前几口井肯定是钻外排井，如果有一口井没有造斜成功，将会影响到半个平台，甚至影响到整个丛式井平台的钻井作业。 浅层造斜措施 1、选择一套合理的导向钻具组合(以12-1/4”井眼为例)，12-1/4”PDC+9-5/8”马达(弯角1.5度)+11-1/2”稳定器+8”无磁钻铤1根+8”MWD+8” 无磁钻铤1根+7-3/4”震击器+8”接头+5”加重钻杆17根 2、钻头的选择，分两种：牙轮钻头和PDC。牙轮钻头选择适合高转速(一般在防碰作业很严重的时候使用)；PDC钻头要选择底部稍平，适于加压的PDC。 浅层造斜措施(续) 3、喷嘴面积。高压喷射钻井，不适于浅层造斜。如果排量很高，水力冲蚀严重，钻头承受的钻压小，导向钻具相当于缺少了一个支点，马达产生的侧向力减弱，马达的造斜能力降低。在选择喷嘴时，喷嘴面积在1.8in2，考虑到一趟钻钻完一个井眼的原则，喷嘴面积选择1.5~1.7 in2，能够满足浅层造斜的需要。 浅层造斜措施(续) 4、马达弯角的选择。弯角的选择要考虑两个方面： (1) 弯角大于1.5度，顶驱(转盘)不能旋转，最佳弯角度数1.5度。 (2) 一趟钻钻完一个井眼。 浅层造斜措施(续) 5、钻井参数的选择。浅层造斜钻压、排量是主要控制的参数。要想取得理想的造斜率，钻压必须保持15kn以上。在软地层中加上15kn不是很容易的。如果加不上，必须降低排量，减少水力冲蚀的作用。 浅层造斜措施(续) 6、闭路循环。海水比泥浆对地层的冲蚀 作用大很多。需要浅层造斜的井，必须使用泥浆，采取闭路循环的方式进行造斜作业，否则造斜率将大大降低。 (三) 井眼防碰技术 密集型丛式井平台定向作业，井眼防碰是主要解决的课题。井距1.5X1.7渤海最早采用，查阅很多资料，国外也没有发现如此小的井距。Landmark公司的软件，井距1.5米，提示您注意，再往下钻进是非常危险的。 Landmark软件提示 克服困难，挑战极限，是所有定向井工作者面临的考验。在丛式井平台中有两个暗礁： a. 平台内各井之间的防碰。包括直井段偏斜、造斜点深浅和初始方向。 b. 平台内各井与本平台所覆盖油田内的探井之间的防碰。 F9井14#设计防碰数据 F9井与14井防碰绕障图 平台作业中存在的不确定因素 仪器系统误差。 测量误差。 测量深度误差 测量间距误差 磁偏角误差 磁干扰误差。 软件计算误差等。 引起丛式井平台碰撞危险的因素 平台导管架中的隔水导管。平台的隔水导管是打桩机打入的，控制井斜的垂直度是很困难的，但在施工中要制定标准，按照标准执行。 直井段的防斜打直。一味的追求进尺，忽略了防碰安全的重要性，这种做法是很危险的。 人为因素。