井眼轨迹控制技术.ppt

井眼轨迹控制技术 基本概念 定向钻井：沿着预先设计的井眼轴线钻达目的层的层位的钻井方法，称为定向钻井。 井斜角：井眼轴线的切线与铅直线之间的夹角。（α） 方位角：井眼轴线的切线在水平面投影与正北方向之间的夹角。（Ф） 井深：从井口到测点的实际长度。 井底水平位移（闭合距）：表示井底在水平面上偏离原井口的大小，它是完钻井底与井口在水平面上投影之间的直线距离。 井眼轨迹控制技术 基本概念 闭合方位：闭合距的方位角就叫闭合方位角。 井斜（方位）变化率：指单位长度内井斜角（方位角）的变化值。 狗腿度：是描述井眼弯曲的情况，一般规定以每钻30米井眼的角度变化（度/30米）。 高边：过井眼轴线的铅垂面与横截面交线的上倾方向。 装置角：造斜工具弯曲方向的平面与原井斜方向所在平面的夹角。 井眼轨迹控制技术 基本公式计算 狗腿度的计算公式： 全角变化率（Dogleg Seventy） “全角变化率”，“狗腿严重度”，“井眼曲率”，都是相同的意义。指的是在单位井段内井眼前进的方向在三维空间内的角度变化。它即包含了井斜角的变化又包含着方位角的变化。其 计量单位为：°／25m。 井眼轨迹控制技术 闭合方位的基本公式计算: 1.第一象限:CLA=ACTG(E/N) 2.第二象限: CLA=ACTG(N/E)+90° 井眼轨迹控制技术 靶心距的计算： R= SQRT((N1-N2)2+(E1+E2)2) 实际井眼轴线的计算（平均角法）： 此法认为两测点间的测段为一条直线，该直线的方向为上下两测点处井眼方向的矢量和方向。 井眼轨迹控制技术 反扭矩分析计算 由于螺杆钻具右旋（顺时针），故驱动接头上方的组合将产生反扭矩，定向对应考虑提前装置角，以消除这种反扭矩的影响。 公式法计算反扭角： 井眼轨迹控制技术 井眼轨迹现场控制技术 ---优化的钻具组合 对于丛式井优快钻井项目，经过近几年的摸索与实践, 已逐渐形成了简单而实用的钻具组合： (a)钟摆钻具组合 钟摆钻具原理:利用斜井内切点以下钻铤重量的横向分力把钻头推向井壁下方,以达到逐渐减小井斜的效果. 扶正器的安放位置:对钟摆钻具来说,扶正器的安放位置十分重要.如果安放偏低则减斜力小,效果差;如果安放偏高,则扶正器以下钻铤可能与井壁形成新的切点,使钟摆钻具失效.稳定器的理想位置:保证稳定器以下钻铤不与井壁接触的条件下尽量提高些. 井眼轨迹控制技术 井眼轨迹现场控制技术 ---优化的钻具组合 稳定器位置主要取决于钻铤尺寸,钻压大小和井眼斜度等. 17 ?”PDC+9”NMDC+9”DC+17 ?”STB+8”DC*4+F/V+ ( F/J+JAR)+5 ”HWDP (b)常规导向钻具组合： PDC+P DM+ST B+NM DC+MWD +S.NMDC+F/V+O / S+( F/J+JAR)+5 ”HWDP 井眼轨迹控制技术 井眼轨迹现场控制技术 ---钻头的选择 (a)针对地层，从众多厂家，优选适合本地区的钻头，渤海地区广泛采用了：SMITH（型号：S94HPX）、川.克（型号： MX-1）、BEST（型号：M1951SG）、DBS厂家生产的PDC钻头。实践证明，这些钻头在浅层造斜及稳斜钻进中都获得了较好的效果。 (b)钻头水眼面积 12 1/4”:1.5”inch2 9 7/8” :1.2inch2 ；合适的水眼面积不仅保证了浅层造斜的成功，而且对清洁井眼也起到关键的作用。 井眼轨迹控制技术 ?井眼轨迹现场控制技术 ---扶正器尺寸选择 选择合适尺寸的扶正器对于井眼轨迹的控制至关重要；不同地区相同井斜使用的扶正器尺寸大不相同；如：SZ36-1地区50O左右的井选用11 1/8”稳斜效果较好，而在QHD32-6地区选用10 ?”的扶正器却仍有0.2~0.8o/30m的降斜率； ---LWD的运用 现场实际测井结果表明，井斜超过63O无法进行常规测井，需LWD测井（CDR测普通电阻率；ADN测中子密度）。 井眼轨迹控制技术 井眼轨迹现场控制技术 --- 马达的选择 ?l? 选择较大的马达弯角，在符合井身质量的基础上尽量提高造 斜率。整个QHD32-6地区普遍选用了性能良好的ANADRILL 马达。9 7/8”弯角调为1.150;12 1/4”弯角为1.41o或1.50o，充分保 证达到预期的造斜率。 l 对于大斜度井尤其是12 1/4”井眼马达的选择尤为重要，如F16： 采用POWERPAK A962XP型马达；3:4lobes；6.0stages；转子加装 水眼，分流