水平井重力定向射孔方式研究

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1、水平井匝力定向射孔方式研究测井技术WELLLOGGINGTECHNOLOGY1999年第23卷第］期vol.23No.l1999袁吉诚陈锋摘耍介绍了内定向和外定向两种水平井重力定向射孔方式，从运用范围、定向精度的定量分析以及定向射孔的检测手段方面比较了两者的优缺点，列举了该技术在国内的使川情况，并讨论了特殊井况卜-水平井定向射孔方式的优选方法。主题词：水平井定向射孔梢度优选法OnOrientedGravityPerforatingModesinHorizontalWell・YuanJicheng,ChenFeng・ABSTRACTInte

2、rnalandexternalorientedgravityperforatingmodesforhorizontalwellarcintroducedhcrcin.Thcadvantageanddisvantagcofthetwomodesarccomparedintermsofapplicationrange,orientatingaccuracyandthecheckingmeanstoexaminetheorientedperfonitingresults.TheirapplicationstatusinChinaisenumer

3、atedandtheoptimizationoforientedperforatinginhorizontalwellissummarizedtoo.SubjectTernis：horizontalwellorientedperforatingaccuracyoptimization引言水平井射孔一般要求向水平两侧或两侧以下3（）。方向射孔以免造成地层砂向井筒内沉降和底水突进。II前，国内外的水平井重力定向方式大致冇两种：一种是采用在枪身外焊翼翅,配合转动接头，靠翼翅•井壁摩擦阻力不平衡，在偏心重力作用下实现枪串的整体转动来进行射孔定位（

4、称外定向）；另一种是在枪身内采用弹架偏心设置，配合偏心支撑体，在偏心重力作用卜弹架旋转实现每根枪射孔定位（称内定向）。经过长时间的使川和研究对比，我们认为，在水平井射孔中采用内定向方式的优点更多，在一般条件下，应优先采用内定向方式。在特殊井况下则要经过研究对比，方能决定采用哪一种定向方式。内定向方式的优越性1.在和同套管尺寸下内定向方式可选择更人外径的射孔枪无论采用何种定向方式，安全是第一重要的。由于水平井射孔井段很长，为了不发生卡井事故，根据经验我们将枪体的包容外径与套管内径的尺寸Z差（间隙）确定为$10mm,在此基础上来讨论这两种定向

5、方式。表1为3种套管尺寸的枪体外径选择表。表1重力左向射孔枪枪体外径选择表套管尺寸外定向内定向外径mm内径mm枪体外径mm翼翅高度mm枪整体与套管间隙mm定向精度±°枪体外径mm扶正器外径mm扶」E器与套管间隙mm定向精度±°139.7(51/2in*)121.485.725.41().315.110211110.41.088.92210.516.588.99823.41.2118.685.72210.915.988.99820・61.288.9191().717.5127(5in*)11279.42210.615.288.998141.

6、2108.679.41910.216.488.99810.61.285.79513・61.6114.3(41/2in*)99.669.851910.714.8738415.697.269.851710.315.7738413.21.6非法定计量单位，lin=2.54cm,下同从表1中可以看出，采用内定向方式进行水平井射孔可选择更大直径的射孔枪，从而可选择更大药量的射孔弹以改善射孔完井的效果。两种定向射孔的结构示意图见图1和图2。图1内定向射孔示意图图2外定向射孔示意图由于内定向在接头、枪尾处采用扶正器方式，便于射孔管柱的起下(在塔里木水平

7、3井等井的作业屮下放、提取管林的张力儿乎相同)。内定向射孔比外定向射孔时枪身在套管屮更居中，这不仅有利于提高穿深，而且孔眼轨迹好，有利于保护套管。1.内定向射孔的定向精度更高(1)定向精度的度量定向精度谋差是指射孔器在水平井定向发射时，射孔弹的设计发射方向与实际发射方向Z间的角度差，该角度差越小，则定向精度越高，其大小可用枪体截面的对称轴与铅垂线的夹角①度量。(2)外定向射孔定向精度分析①定向精度的影响因索：枪体与套管和儿何尺寸；枪体长度及重量；翼翅高度；枪体与套管的摩擦系数；枪体两端旋转接头的摩擦力偶；井眼的方位变化率等。井眼方位变化率

8、为零时，角①可通过解析求解；方位变化率不为零时只能采用数值方法求解。但是，人多数水平井的方位变化率较小，可忽略方位变化率的彩响。②小方位变化率时的精度计算：因为枪体的轴线接近直线，可将枪体的运