丛式三维水平井轨迹优化控制技术浅析
吉林油田浅层丛式水平井井眼轨迹控制技术
ｗｅｌ ａｔ ｒ ｎ ｒ ｄ ｃｉｎ ｒ ｔ ， ｎ ｈ ｒｊｃｏ ｙ ｃ ｎ ｒ ｌｉ ｔ ｅｋ ｙ ｔ ｃ ｎｑ ｅ Ｏｎ ｔ ｅｂ ｓｓｏ ｈ ｉｌ ｌ ｐ ｔｅ ｎ ａ ｄ ｐ ｏ ｕ ｔｏ ａ ｅ ａ ｄ ｔ ｅｔａｅ ｔ ｒ ｏ ｔｏ ｓ ｈ ｅ ｅ ｈ ｉｕ ． ｈ ａ ｉ ｆｔ ｅｆｅｄ
Ｚ 等 。 并利 用 该技 术 在扶 余 城 区 １ － － ２号 丛 式 水 平 井组 顺 利 实施 ３ ２口 井 （ 中水 平 井 ２ 其 ３口 ， 大位 移 定 向 井 ８口 ， 井 直
１口） 创 下 国 内单 个 平 台水 平 井数 量 最 多 的 纪 录 。现 场 应 用 表 明 ， 层 丛 式 水 平 井 技 术 可 成 功 解 决 因井 场 征 地 困 ， 浅
摘 要 ： 浅层 丛 式 水 平 井 技 术 是 吉 林 油 田 扶 余 地 区 完善 井 网 、 效 开 采 的 有 效 手 段 ， 浅层 丛 式 水 平 井 的 井 眼 高 而 轨 迹 控 制 是 其 成 功 实施 的 关键 技 术 。通 过 对 吉 林 油 田扶 余 城 区 １ ２号 丛式 水 平 井 组 井 口 间 距 小、 浅 、 多 等技 术 井 井
ａ ｐｌｃ ｔｏ ｕ ｍａ ｙ ａ ｄ ｃ ｍｐｒ ｈ ｎｓｖ ｎａ ｙ ｉ ｈｅ ｄ ｆｉ ｕ ｔｅ ｎｃ ｐ ｉａ ｉ ｎ ｓ ｍ ｒ ｎ ｏ ｅ ｅ ｉ ｅ ａ ｌ ｓｓ ｏｆｔ ｉｆｃ ｌｉ ｓ ｅ ｏｕｎ ｅ ｅ ｎ Ｆｕｙ ２ ｈ ｃ ｕ ｔ ｒ ｈ ｉ ｔｒ ｄ ｉ ｕ １ ｔ ｌ ｓ ｅ ｏｒ—
吉 林 油 田浅 层 丛 式 水 平 井 井 眼轨 迹控 制技 术
吴 宏 均 令 文 学。 初 永 涛 ， ，
（ ．中 国石 油 大 庆 钻 探 工 程 公 司 钻 井 四公 司 ， １ 吉林 松 原 １ ８ ０ ；．中 国 石 化石 油 工 程 技 术 研 究 院 ， 京 １ ０ ０ ） ３００２ 北 ０ １ １
水平井井眼轨迹控制技术浅析_雷文涛
标井都是内容迥异的新概念。首先， 井眼轨迹中靶， 这时进入 的是一个法平面， 即目标窗口， 但是中靶区却是柱状体， 这就特 别要求了点的矢量方向遵照预先设计， 保证实钻轨迹点在进入 目标窗口后， 全部的点都在靶柱限制范围之内。具体的说， 就 是保证入靶点的方位角、 井斜角、 垂深以及位移等等都在设计 的要求范围之内） ， 即矢量中靶。 （2） 增斜井段。对于实钻水平 井， 假若实钻轨迹点的矢量方向和位置与设计轨道存在差别， 那么待钻井眼的位移增量、 垂深增量必然会被改变， 直接影响 中靶精度。因此， 保证轨迹点位置精确以及适当的井斜角是， 井眼轨迹控制的有效途径。 事实上， 造斜段井眼轨迹控制就是 轨迹点其矢量方向与位置的全面控制。 实际操作中， 根据控制 造斜段井眼轨迹， 必然有利于保证工作绩效。 （3） 井身剖面。 依 据水平井常用井身剖面长半径和中半径的曲线特征， 剖面类型 可划分成增斜剖面、 单圆弧、 多段增斜剖面以及整段剖面等类 型， 各剖面类型的轨迹控制各有不同， 设计各异。 2 水平井井眼轨迹控制技术的关键组成 2.1 优化剖面设计 水平井优化剖面设计的目的主要在于简化井眼轨迹控制， 提高钻速， 充分发挥转盘钻具、 动力钻具的优越性、 保障钻出 井眼的平滑性、 规则性。 通常， 井身的剖面类型包括 “直-增-微增-增-平” “直-增-稳增-平” 。第一种剖面可调整造斜率， 因而应该最为首选。 2.2 综合钻具应用 水平井钻井中关键环节之一即定向侧钻,侧钻钻具有如下 两种组合模式“直螺杆钻具+弯接头”和“单弯螺杆或双弯螺 杆” 。固然两种组合各有利弊， 具体应用中具体问题具体分析 的选择应用才能使最终效果达到最好。 2.3 着陆控制 所谓“着陆控制” ， 即控制由靶窗增斜井段到井段末端的 全过程。着陆控制以动态监控为技术手段；以矢量进靶为结 果， 以增斜钻进为主要特征， 以侧钻为关键。 2.4 水平控制 所谓 “水平控制” ， 即控制着陆进靶之后的过程， 也就是在 给定的靶体内钻出全段水平井的过程。水平控制以动态监控 为技术手段； 以稳斜钻进为主要特征。 完善水平控制， 首先要保证复合钻进的加强。易加钻压， 减少摩阻, 提高钻速， 提高质量……在实际应用中应该对于复 合钻进多加使用。 其次要注意垂向控制的富余量。 水平控制中充分重视 “转 折点” ,避免钻头在进行调整中出现出靶现象。由此可见,保证 垂向控制方面的富裕预留既是相当重要的， 又是十分必要的。 最后要重视动态监控的作用， 切实的应用于工作实践。 动 态监控贯穿于水平控制技术的过程始末，作为最为重要的技 术方法, 对已钻井段计算检测, 认定已钻井段和设计轨迹的偏 差存在与否等等。 3 各自井身剖面的特点及调整井段的要义 基于常用水平井身剖面设计特点的前提下，具有多种类 型的井身剖面设计类型， 具体有： 单圆弧增斜剖面、 调整稳斜 段的剖面以及分段造斜剖面等。同时，剖面类型的不同决定 了控制轨迹的特点也不一样，预测待钻井眼的轨迹以及设计 现场设计的方式也不尽相同。 （1） 水平井井身剖面曲线的具体特征所在。以造斜点为 起始点， 不变的造斜率钻为核心的单圆弧增斜剖面， 也是最为
丛式水平井井眼轨道优化设计中期报告
丛式水平井井眼轨道优化设计中期报告
一、研究背景
丛式水平井作为一种技术手段，在油气勘探和开发中得到了广泛应用。
但是现有的丛式水平井设计方法仍然存在一些问题，例如井眼轨道
不稳定、垂深不足、钻井成本高等。
因此，在此背景下，本研究旨在对
丛式水平井井眼轨道进行优化设计，提高其稳定性和经济效益。
二、研究目的和意义
本研究的目的是对丛式水平井井眼轨道进行优化设计，使其具有较
高的稳定性和经济效益。
通过对井眼轨道进行优化设计能够有效地降低
钻井成本，并提高油气勘探和开发的效率和成功率。
三、研究内容和方法
本研究将从以下几个方面进行探究：
1. 井眼轨道的优化设计原则与方法：探究最优井眼轨道的设计思路
和步骤，重点分析影响井眼轨道稳定和垂深的关键因素。
2. 井眼轨道的数值模拟：建立丛式水平井井眼轨道的数值模型，利
用有限元分析软件进行模拟计算，并分析井眼轨道的稳定性和垂深情况。
3. 井眼轨道的优化设计实践：通过案例分析，以现场的实际情况为
基础，探究井眼轨道优化设计的实际应用场景。
四、预期成果及意义
通过本研究，预期能够得出一套优化设计丛式水平井井眼轨道的原
则和方法，并制定相应的设计方案。
同时，通过数值模拟和实践应用，
验证井眼轨道的稳定性和经济效益，并提出进一步优化的方向和建议。
本研究成果将对油气勘探和开发领域的工程师和技术人员提供重要的参
考和帮助，推动丛式水平井技术的发展和应用。
委内瑞拉重油带丛式三维绕障井水平井钻井技术
委内瑞拉重油带丛式三维绕障井水平井钻井技术Morichal（莫里恰）区块的水平井均采取丛式三维井开发，钻井平台紧凑，对钻井施工要求高。
该区块由于地层较浅、成岩性较差、原油溶解气易析出，在钻井施工时经常出现钻具粘卡、压差卡钻、井眼垮塌、钻井液气侵等复杂情况，在以往施工中多次出现钻具和LWD设备被埋井下的情况。
在本文中，我们将通过总结该区块已钻井施工经验，充分分析地层特性，综合优化钻井设计等技术措施，大幅度提高钻井时效，降低成本，对该区块水平井施工具有重要的参考意义。
本文结合该区块已钻井施工经验，充分分析地层特性，综合分析钻井设计，大幅度提高钻井时效，降低成本，对该区块水平井施工具有重要的参考意义。
标签：委內瑞拉;重油带;Morichal区块;水平井;丛式三维井;轨迹控制;0 前言委内瑞拉75%的石油储量都集中在其东南部的奥里诺科重油带。
MORICHAL区块刚好位于此重油带的CARABOBO油区，该区块地层位于东委内瑞拉盆地南缘的北倾单斜上，油层主要为OFICINA，主要以水平井+电泵+稀释剂的油藏开采方式，以生产重油为主。
早期该区块同一平台的生产井分布井眼少、产量低。
后来，随着产油量增加及降低开采成本的需求，该区块逐渐开始采用同一平台多井眼布局，井眼采取三维丛式水平井的开采模式，这样同一平台的布井数量是原先的2-3倍，产油量也是翻倍增长。
本文主要从该区块地质情况和设计情况出发，详细了解该区块地层的复杂多变性。
并根据该区块的地层分布情况、泥浆性能维护情况、油藏保护以及甲方设计需求等诸多因素，讲述了实际的水平井钻井过程中，我们优化钻井设计和钻具组合、合理地使用钻井参数、认真分析实际钻井情况，采取得当的应对方法，最大限度地避免和处理了井下复杂工况，最终大幅度地减少了该地区的钻井周期。
也为该地区安全钻井和提高钻井时效，积累了丰富的实战经验，对该区块后期的开发具有很好的指导意义。
1 平台及井眼设计概况该区域钻井平台的设计情况如下：每个平台约24口井，分2排平行排列，每排由单独的钻机进行连续施工作业，如图1为某平台的井眼分布模拟图。
水平井井眼轨迹控制技术探讨
1 井身轨迹控制常规的水平井都由直井段、增斜段和水平段3部分组成。
由直井段末端的造斜段（kop）到钻至靶窗的增斜井段，这一控制过程为着陆控制；在靶体内钻水平段这一控制过程称为水平控制。
水平井的垂直段与常规直井及定向井的直井段控制没有根本区别。
水平井井眼轨道控制的突出特点集中体现在着陆控制和水平控制，设计到一些新的概念指标和特殊的控制方法。
1.1 水平井井眼轨道控制技术的特点水平井钻井技术是定向井技术的延伸和发展。
水平井的井眼轨道控制技术与定向井相比有类似之处，但也有显著差异，体现了水平井轨道控制的突出技术特征。
1.1.1中靶要求高定向井的靶区为目的层上的一个圆形，通称靶圆，靶圆中心称为靶心。
靶心是井身设计轨道中靶的理论位置，而靶圆是考虑到因误差而造成的实钻轨道中靶的允差范围。
一般来说，定向井的目的层越深，其靶圆半径也越大。
例如一口井垂深为1800-2100m的定向井，其靶圆半径通为30-45m，如上所述，水平井的靶体是一个以矩形靶窗为前端面的呈水平或近似水平放置的长方体或与之接近的几何体（拟柱体，棱台等）。
靶窗的高度与油层状况有关，宽度一般是高度的5倍，水平井长度则和水平井的增斜段曲率半径类型有关。
例如，对厚油层，其靶窗高度可达20m，但对薄油层，该高度可小到4m甚至更小。
按我国对石油水平井的规定，水平段井斜角应在86°以上，长、中、短半径3类水平井的水平段长度一般分别不得小于500m，300m，60m 。
很显然，水平井的目标（靶体）比定向井的目标（靶圆）要求苛刻，前者是立体（三维），后者是平面（二维），因此中靶要求更高。
对于水平井来说，井眼轨道进入目标窗口（靶窗）还不够，还要防止在钻水平段的过程中钻头穿出靶体造成脱靶，而对定向井来说，只要保证钻入靶圆即为成功。
1.1.2控制难度大由于上述定向井和水平井的目标性质与要求对比可知，水平井轨道控制难度大于定向井。
而且，由于常规定向井的最大井斜角一般在60°以内，不存在因目的层的地质误差造成脱靶的问题。
吉林油田浅层丛式水平井井眼轨迹控制技术
吉林油田浅层丛式水平井井眼轨迹控制技术吴宏均;令文学;初永涛【摘要】Shallow cluster horizontal wells drilling technology is an effective method to improve the well pattern and production rate,and the trajectory control is the key technique. On the basis of the field application summary and comprehensive analysis of the difficulties encountered in Fuyu 12th cluster horizontal wells,such as small well distance,shall depth,and large number of wells,a suite of well trajectory control technique was developed, such as well location optimization, well deviation prevention, kick-off point optimization,trajectory error conservative calculation,optimizing drilling trajectory,improving trajectory accuracy, effectively bypassing obstacles, and careful implementation. The technique was used in 32 wells (23 horizontal wells,8 extended reach wells,and one vertical well),several records were created. The field applications show that this technology can resolve issues caused by land restriction and difficulties and develop the confined reservoir in Jilin Oilfield. This technology has a bright future in application.%浅层丛式水平井技术是吉林油田扶余地区完善井网、高效开采的有效手段,而浅层丛式水平井的井眼轨迹控制是其成功实施的关键技术.通过对吉林油田扶余城区12号丛式水平井组井口间距小、井浅、井多等技术难点的系统分析研究及现场钻井试验总结,形成了一套完善的浅层丛式水平井井眼轨迹控制技术,即优化井口排布、直井段防斜打直、优选造斜点、轨迹误差保守计算、优化钻具组合、提高轨迹测量精度、有效防碰绕障和精细施工等.并利用该技术在扶余城区12号丛式水平井组顺利实施32口井(其中水平井23口,大位移定向井8口,直井1口),创下国内单个平台水平井数量最多的纪录.现场应用表明,浅层丛式水平井技术可成功解决因井场征地困难、地面受限等原因造成的储量难动用问题,为扶余油田受限油藏的集约、有效开发提供了一种新的途径和方法,具有广阔的应用前景.【期刊名称】《石油钻探技术》【年(卷),期】2011(039)005【总页数】4页(P31-34)【关键词】丛式井;水平井;井眼轨迹;造斜;防碰【作者】吴宏均;令文学;初永涛【作者单位】中国石油大庆钻探工程公司钻井四公司,吉林松原138000;中国石化石油工程技术研究院,北京100101;中国石化石油工程技术研究院,北京100101【正文语种】中文【中图分类】TE243吉林油田扶余地区油藏埋深仅300～470 m，有近1/3面积的地面被城区、江河、道路和工业园区等覆盖。
C6H水平井三维轨迹优选与控制技术
C6H水平井三维轨迹优选与控制技术
边杰;崔爱贞;和鹏飞;袁则名;齐斌
【期刊名称】《探矿工程-岩土钻掘工程》
【年(卷),期】2017(044)005
【摘要】渤海北部LD油田在井网加密、油田大规模综合布置新钻调整井时,存在新钻的25口井与老井井网交叉、井眼轨迹立体三维缠绕问题,其中C6 H水平井是此类问题的典型,同时C6 H井还需要在可钻性极差的馆陶组底砾岩地层定向造斜.针对上述问题,通过C6 H井3种轨迹方案对比、分析,优选出最为有利的方案,结合螺杆马达和旋转导向工具性能分析,最后采用螺杆马达+水力震荡器+微偏心稳定器等钻具组合新方式,顺利实施了C6 H井.
【总页数】3页(P24-26)
【作者】边杰;崔爱贞;和鹏飞;袁则名;齐斌
【作者单位】中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司,天津300452;中海油服油田技术事业部塘沽作业公司,天津300452;中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司,天津300452;中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司,天津300452;中海油服钻井事业部钻井研究院钻井工艺研究所,天津300452
【正文语种】中文
【中图分类】P634.7;TE243
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水平井井眼轨迹控制技术.doc
我就水平井井眼轨迹控制技术说一点：1、水平井井身剖面的优化设计（1）、井身剖面设计原则：.1）满足地质要求，实现地质目的；2)保证钻进和起下钻摩阻扭矩尽可能小；3)其形状有利于地质导向工作和现场实际井眼轨迹控制；4)能克服油层深度预测和工具（含地层）造斜率的不确定问题等等。
（2）、井身剖面类型的选择水平井井身剖面根据地质目标、油层情况、地质要求、靶前位移，选择不同的剖面类型。
油田施工的水平井，从曲率半径来分，选择长曲率半径水平井和中曲率半径水平井。
剖面选用了具有两个稳斜井段的直－增－稳－增－稳（探油顶）－增（着陆段）－水平段三增剖面、直－增－稳（探油顶）－增（着陆段）－水平段双增剖面、直－增－水平段单增剖面。
设计造斜率选为2～10o/30m。
（3）水平井防碰绕障技术受地面条件限制，油田多为丛式定向井，防碰绕障问题突出，水平井又需要一定的靶前位移，许多井往往从一个平台打到另一个平台下面，即要考虑本平台邻井的防碰，又要考虑下部斜井段和水平段的防碰，通过现场水平井钻井实践，形成了油田特有的水平井防碰绕障技术：1）、井身剖面的优化设计。
在设计时，充分考虑邻井情况，通过剖面类型、造斜点、造斜率等的优化设计，尽量避开老井，必要时进行绕障设计。
2）、利用软件进行防碰扫描和防碰距离计算。
3）、现场井眼轨迹的监控和防碰绕障施工。
4）、地质导向技术在防碰绕障中的应用。
2、井眼轨迹控制技术随着水平井在不同区块的施工，不同区块每口井的地质情况不同，井眼轨迹控制过程中遇到的问题也不一样。
突出表现在以下几个方面：(1)、实钻地质情况复杂多变，油层深度与设计变化较大，井眼轨迹需要随地质情况变化进行调整。
(2) 、水平段油层深度在横向上变化不一，有从低部位到高部位的，也有从高部位到低部位的，还有先从低部位到高部位再下降的。
(3) 、不同区块工具造斜能力和地层对井眼轨迹的影响不同。
(4) 、测量数据的相对滞后对地质导向和井眼轨迹的预测和调整带来困难。
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丛式三维水平井轨迹优化控制技术浅析X翟文涛,赵林军,彭学光,李 业(胜利油田钻井技术公司定向井公司,山东东营 257064) 摘 要:通过分析丛式三维水平井的特点,得出了丛式三维水平井轨迹控制的难点,并针对这些轨迹控制的难点提出了相应的技术措施。
特别对丛式三维水平井的防碰问题,扭方位井段轨迹控制等问题进行了分析。
同时通过实例分析,总结给出了丛式水平井轨迹优化控制的要点,得出了丛式三维水平井轨迹控制的有关结论,提出了相关的建议。
关键词:丛式井;三维水平井;轨迹控制 中图分类号:T E243+.1 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)03—0118—03 随着胜利油田开发的深入,目前在胜利油田布置的水平井受到井位的限制,多设计为丛式三维水平井井组,三维水平井井组的水平井轨道设计通常在井斜角较大之后扭几十度方位,同时受到靶前位移的限制,水平井的造斜率已经较高,这使得后期的狗腿度偏大,给水平井轨迹的控制带来了很大困难,并导致井下安全的风险。
同时由于井组井间距较小,或设计及施工顺序的问题造成防碰形势严峻。
本文通过对丛式三维水平井井组施工的分析,给出了该类型水平井井组轨迹优化控制的技术措施,对该类型水平井井组的优质施工具有重要指导意义。
1 丛式三维水平井井组的设计特点丛式三维水平井井组是指井组井口大于等于两口,且至少有一口井身轨迹为三维设计的水平井的丛式井。
表1为一丛式三维水平井井组中其中一口井的轨道设计数据:表1三维水平井设计数据井深m 井斜°方位°垂深m 水平位移m 南北m 东西m 狗腿度°/100m 工具面°靶点0.000.000.000.000.000.000.000.000.00621.850.00315.00621.850.000.000.000.000.00706.4617.75315.00705.1112.999.19-9.1920.970.001023.0984.1621.37893.63230.56224.11-54.1735.1353.181053.1490.4621.37895.00255.75252.07-43.2220.970.00A 1300.1390.4621.37893.00484.33482.0746.780.000.00B该井组各井有关数据如表2所示:由表1,表2可以看出丛式三维水平井设计时狗腿度较大,表所列狗腿度最大达到了35°,从表2可以看出三维水平井的方位角的变化较大。
表2井组各井有关数据井号造斜点(m)中靶时方位(°)造斜点方位(°)方位角变化(°)草20-平98621.8521.3731566.37草20-平100647.7130.0718.4711.60草20-平104608.10194.8617420.862 施工难点丛式三维水平井除了单口水平井具有的井身轨迹控制难点如:目的层埋深的不确定,地层造斜率不稳定,仪器测斜零长大之外,还具有以下施工难点:2.1 全角变化率相对较高由于目前油田内水平井一般设计造斜率为20～30°/100m,在井斜较大之后,再进行扭方位施工就容易造成全角变化率偏大,设计全角变化率一般超过了20°/100m 。
2.2 后期施工难度大丛式三维水平井设计时一般在井斜40°以后进行扭方位施工,在井斜较大时,进行扭方位施工的难度较大,既要保证造斜率又要满足轨迹调整要求可能存在施工的困难,矢量中靶的难度增大。
2.3 防碰形势严峻目前胜利油田丛式井的井口间距多在3～5m,这就存在直井段的防碰问题,另外由于丛式井组设计和施工的衔接存在问题,有些丛式井组的施工中存在井眼轨迹的交叉问题,也造成防碰形势的严峻。
2.4 井下情况复杂目前油田内水平井普遍存在造斜段地层一般较118内蒙古石油化工 2012年第3期 X收稿日期5作者简介翟文涛,胜利油田钻井技术公司定向井公司,从事定向井,水平井等特殊工艺井的施工。
1/100m :2011-12-1:浅,岩性较为疏松,加之狗腿度过大,岩屑携带困难等,在下钻的时候容易遇阻和出现新井眼。
对井斜30～70°的岩屑的携带困难井段,如果狗腿度偏大,岩屑携带将更加困难。
因此在施工过程中也容易出现复杂的井下情况。
3 技术措施3.1 严格控制直井段井身质量水平井直井段的井身质量直接影响丛式井的防碰、斜井段和水平段的轨迹控制及施工速度。
直井段防斜打直技术是水平井施工的基础,由于靶前位移受到限制,若正位移偏大,势必造成实际造斜点下移,造斜率提高,严重影响轨迹控制、提高入靶的难度,同时在丛式水平井组中,如直井段位移较大将会使井眼间距变小,增加了防碰的难度,为此,在直井段施工中,必须加强防斜打直技术措施,确保直井段井身质量。
3.2 优化井身轨迹设计和防碰预案制定根据地层造斜规律、工具的造斜能力、FEWD 的要求确定造斜段的造斜率,同时要根据直井段的数据对剖面进行修改。
而对于应用FEWD的水平井,其关键技术是下入地质导向仪器前斜井段井眼轨迹的调整,保证下入地质导向仪器后的狗腿度不大于25°/100m。
同时,做好防碰预案的设计,必要时采取提前定向,造侧位移或负位移的方式进行防碰。
3.3 做好井组的整体设计和施工顺序的安排按照井组各井的轨迹,做好总体的井组设计,根据各井的靶点数据,合理安排井口,避免出现在斜井段防碰的问题,在设计阶段减小防碰及施工的难度。
同时在施工前,合理安排施工的顺序,降低施工的难度。
3.4 合理选用单弯钻具,严格定向施工措施在丛式水平井组施工中,要合理选择单弯的度数,在定向施工时,严格施工参数,保证滑动钻进的效果,使井身轨迹尽可能圆滑。
认真分析地层情况,有复杂地层,如增斜效果差的地层时要提前做出调整。
3.5 保证钻井液性能和严格施工措施钻井液要维护较高的性能,保证井壁稳定、携岩、润滑等效果,这是保证井下安全最主要的条件。
根据井下情况及时进行短起下作业。
起下钻时严格遵守操作规程,避免出现复杂情况。
4 实例分析下面以草平,草平和草平井三口同台水平井的施工为例进行分析 优化剖面设计草平井原始设计见表3。
表3草20-平98井原始设计数据井深m井斜°方位°垂深m水平位移m南北m东西m狗腿度°/100m工具面°靶点0.000.000.000.000.000.000.000.000.00621.850.00315.00621.850.000.000.000.000.00706.4617.75315.00705.1112.999.19-9.1920.970.001023.0984.1621.37893.63230.56224.11-54.1735.1353.181053.1490.4621.37895.00255.75252.07-43.2220.970.00A 1300.1390.4621.37893.00484.33482.0746.780.000.00B通过该井的原始设计可以看到:在井段706.46 -1023.09m时狗腿度达到了35.13°/100m。
狗腿度严重超过了地质导向仪器要求的范围,也不利于施工。
因此施工前通过提前造斜的方式修改了设计,修改后的设计狗腿度控制在了25°/100m,修改设计如表4所示:表4草20-平98井修改设计井深m井斜°方位°垂深m南北m东西m狗腿度°/100m造斜率°/100m靶点002400000024002402400000273.335240273.29-0.73- 1.2615156005240598.71-14.96-25.9200633.3300632.01-15.69-27.1715-15778.0436.18326.1767.2920.99-51.822525783.2336.18326.1771.4823.53-53.53001066.2290.4621.37901.5254.77-47.812519.18A1313.2190.4621.37899.5484.77-42.1900B 4.2 轨迹控制的要点该区块存在玄武岩,对仪器干扰较大,在该地层施工时,通过严格工具面的控制,保证方位的变化效果。
对于水平井的施工,早扭方位是基本原则之一,但是对于三维水平井必须在井斜较大时扭方位,针对这个难点,在设计时控制全角变化率,即通过保证后期造斜率较低来避免后期施工中因为扭方位造成造斜率达不到设计要求的问题。
该区块地层较为复杂,施工中根据井下情况及时进行短起下,保证井下的安全。
该井组井距不到5m,为做好防碰,二开即下随钻测斜仪器对直井段进行监测,保证直井段的质量,保障后续施工。
丛式井组施工的难点之一是防碰问题,而有些防碰问题可以通过整体的安排消除或减少难度。
图是该井组三口井与防碰井草平井的水平投影图,图是井口局部的放大图。
由图可以看到草平井与草平井轨迹存在交叉,草平井与草平井存在交叉,草119 2012年第3期 翟文涛等 丛式三维水平井轨迹优化控制技术浅析20-9820-10020-104: 4.120-98120-8722 20-9820-10020-10020-8720-平87井早已投产,在本井组施工中首先施工的为草20-平98井,这样就增加了防碰的难度。
由图2可以看到,如果草20-平98井与草20-平100井的井口互换,首先施工草20-平100井,整个井组的防碰难度将大大减小,更加有利于施工,由此可以得到丛式井组施工顺序及井位布置的重要性。
5 结论5.1 丛式三维水平井井组的施工中,表层要投测多点数据,做好防碰扫描。
通过严格控制直井段的井身质量或提前进行定向,造侧位移或负位移的方法进行防碰。
5.2 三维水平井相对于普通水平井井身轨迹的施工难点在于方位角的变化,特别是丛式三维水平井井组,一般在井斜较大后进行扭方位,可以采取优化剖面,保证防碰安全的前提下,提前调整轨迹,减少后期方位角特别是入油层前方位角的变化。
5.3 做好井组的整体设计。
丛式三维水平井在设计时,要整体考虑该井组的轨迹要求,做到井组轨迹的优化,减少防碰难度。
同时要做好施工顺序的安排,来减少不必要的防碰问题,提高施工速度和质量。
5.4 做好井下安全措施。
丛式三维水平井井身轨迹复杂,狗腿度普遍较高,岩屑携带较为困难,施工中要保证钻井液性能,及时进行短起下作业来保证井下的安全。
5.5 在类似的丛式井组设计时,在条件允许的情况下适当增加井间距,降低防碰的难度。
同时适当增加靶前距,减小三维水平井的狗腿度,从而降低施工难度,确保井下安全。