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《小井眼套管开窗侧钻水平井井眼轨迹控制技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、#80#海洋石油2004年3月文章编号:1008-2336(2004)01-0080-05小井眼套管开窗侧钻水平井井眼轨迹控制技术蒋恕(中国地质大学,湖北武汉430074)摘要:小井眼套管开窗侧钻水平井与常规套管开窗侧钻相比轨迹控制难度大,目前各大油田虽然对小井眼套管开窗侧钻进行了实践,并对其轨道设计、开窗工艺、施工工艺进行了探讨,但对其轨迹控制技术总结甚少。笔者在影响小井眼套管开窗侧钻水平井轨迹控制因素基础上,着重探讨了轨迹控制中井底预测技术、待钻设计、下部钻具组合选择及其造斜率预测方法,最后总结了其轨迹控制中应注意的问题及认识。关键词:小井眼;开
2、窗;侧钻;水平井;轨迹控制中图分类号:TE243文献标识码:A轨迹控制而言,曲线段半径减小,井眼轨迹控制容1引言易一些,这是由于垂深差不大,岩性较稳定,工具的造斜性能在一小段稳定地层中比较稳定的缘小井眼套管开窗侧钻水平井,都有严格的位故。移和方位要求,靶区半径小,加上套管小,施工工小井眼套管开窗侧钻水平井的剖面类型归根具小,可控垂深少,位移相对较大,加上地层影响、到底受近目的层的岩性、老井套管状况、水泥胶结[1]造斜率高、摩阻大以及工具变形的影响,施工状况、完井方法、现有造斜工具等诸多因素影响。难度大。另外目前小井眼钻具对小井眼套管开窗一般情况下,只
3、要井下工具及老井井眼条件许可,[2]侧钻配套选择余地少,测量仪器不易通过等,尽量采用较小半径的侧钻水平井,在地层复杂地致使与常规侧钻相比,施工风险大,轨道控制难度区尤需如此。高。笔者根据国内外近几年来的实践,总结了小2.2水平靶窗允许误差井眼套管开窗侧钻水平井井眼轨迹控制技术。由于小井眼套管开窗侧钻水平井半径较小,因此,水平段的纵向允许误差对井眼轨迹控制的2小井眼套管开窗侧钻水平井井眼难易程度有较大的影响。当纵向允许误差减小轨迹控制影响要素分析时,工具最大和最小造斜率越来越趋近于剖面设小井眼套管开窗侧钻水平井井眼轨迹控制是计造斜率,这表明,纵向允许误
4、差越小,要求工具一项复杂的工作,影响其控制精度的因素很多,主的造斜能力越稳定。但在实际钻进的过程中,由要有:剖面类型、老井眼轨迹、钻进参数、靶窗允许于受地层、钻井参数、井眼参数、钻头等因素的影误差、地层、开窗方式、下部钻具组合性能等。响,井下工具的实际造斜率与理论预测的有一定2.1剖面类型的误差,这样,就增大了井眼轨迹控制的难度。曲线段的造斜率设计成/低)))高)))低02.3原井眼轨迹型,便于实钻过程中易于控制井眼轨迹。从井身原井眼直接影响侧钻点的选择,同时老井侧收稿日期:2002-10-30作者简介:蒋恕(1976-),男,中国地质大学在读博士研
5、究生,主要从事石油勘探开发方面的研究。第24卷第1期蒋恕1小井眼套管开窗侧钻水平井井眼轨迹控制技术#81#钻点的井斜、方位及坐标是侧钻水平井设计的基井底预测的方法很多,可分为两大类,一类是础数据,该点参数直接影响着水平井井眼轨迹控力学法。力学法考虑了钻具的受力状态、钻头与制工艺,主要表现在:地层相互作用等因素,更为真实的反映了井眼轨(1)当井斜较大时(大于5b),侧钻定位方式迹形成过程,从理论上讲,力学法比较准确。但由可采用非磁性测量、陀螺仪或高边控制三种方式,于井下是一个复杂的多元系统,而系统中某些参而究竟选用哪一种方式,要依方位的控制精度、难数(
6、如地层性质等)又不易掌握,这一定程度上影度及测量仪器的性能而定;响了力学预测方法的预测精度,兼之力学预测方(2)对斜向器开窗而言,当井斜较小(小于法准备变量多,计算复杂,现场施工已较少采用。3b),无论侧钻点位移大小、侧钻点、/足根0、/足对于给定的钻具组合和钻井参数,由于在一定的趾0是否共线,都可直接将斜向器对准两维设计井段范围内地层岩石的性质变化不大,所以井眼或三维设计的井身剖面要求的方位钻进,当井斜轨迹往往呈现出特定的变化规律。因此采用几何较大时,除非有特别要求,在一般情况下,斜向其方法预测,也能达到相当高的精度。应尽量摆放在最大扭方位方式所要
7、求的方向上;几何预测方法很多,要严格评价各种井底预(3)侧钻点的选取对于小井眼套管开窗侧钻测方法的优劣是比较困难的。井底预测的这些几水平井井眼轨迹控制有着至关重要的作用。为利何方法主要是依据各种曲率的变化规律进行选于侧钻控制,应在调查侧钻点附近30~50m区间择,并且需要紧密结合钻井过程的实际工况。使岩性、套管完好性、水泥胶结状况的基础上,结合用时,应根据实际的钻井工况,进行分析判断和预现有的井下动力钻具,在原井眼中选择出最优的测。侧钻点。(1)对于井下动力钻具(包括导向钻具)钻进2.4地层对侧钻水平井井眼轨迹控制的影响的井段,最小曲率法优于其它方法
8、;对于转盘钻的井眼形成过程实质上是钻头与地层相互作用钻进井段,自然参数法和圆柱螺线法的预测效果的过程。井眼轨
