义441区块定向井钻井技术研究
第六章定向井井斜、方位变化规律及漂移模式研究
第六章定向井井斜、方位变化规律及漂移模式研究随着油田勘探开发的发展，老油区产量递减加快，含水量上升幅度增加，新布的调整井，开发井因地面、地下各种条件的限制，需要应用定向钻井技术打定向斜井。
为了满足油田勘探开发的需要，定向井进尺占总进尺的比例逐年递增，提高定向井钻井速度，缩短建井周期，节约钻井成本，成为一个亟待解决的重要课题。
鉴于我油田定向井工具仪器比较落后（只有电子单点，多点测斜仪和随钻测斜仪），如何利用现有仪器装备，提高定向一次成功率就显得更为重要、迫切。
通过多年定向井钻井实践，定向井井斜、方位变化主要影响因素有：井身剖面设计和评选；钻具组合；钻井参数；井眼几何形状；地层等因素。
通过分析和了解各种因素对井眼轨迹变化的影响，探索出井斜和方位的变化规律，对今后指导后续定向井的施工可提供借鉴性。
§1定向井井斜、方位变化规律1井身剖面设计与评选定向井剖面类型较多，有三段、五段制，圆弧过渡的二次抛物类，悬链线等，现场实际施工对井身剖面选择，主要依据设计井位移的大小、目的层深浅，地层造斜强弱来评选。
一般情况：（1）目的层较浅，位移大的定向井，推荐选用三段制剖面，多目标井考虑平均井斜角比较大可选择双增制剖面；（2）位移较小，目的层较深，地层造斜力较强，地层自然造斜方位与设计方位接近的定向井，选择有圆弧过渡的二次抛物线剖面；（3）减少摩阻的悬链线剖面，在实际井眼轨迹中，井斜，方位不断变化，钻具与与井壁多次接触，现场很少应用。
针对江汉油田定向井实际施工的特点及本油田各区块地质特征，优选三段制和五段制剖面，该类剖面其优点是：剖面类型简单，施工中易于实现。
尤其是三段制剖面，在浅、中深井中，能在较短的井段内，打出较大的位移。
江汉油田的马王庙、坪北等油田定向井、丛式井，采用三段制井身剖面，在实际施工中，无须吊打，对提高机械钻速，缩短钻井周期极为有利；对于目的层深的定向井中，上部直井段较长，便于组织快速钻进，完成定向造斜后，采用强稳斜钻具全压钻进至目的层，利于加快深井段钻井速度。
提高中深定向井钻井速度的技术研究
提高中深定向井钻井速度的技术研究于文波(大庆油田钻探工程公司钻井二公司,黑龙江大庆 163000) 摘 要:XX 油田南部大415区块,待钻井平均垂深1600m 左右,完钻层位XX 油层。
该区块上部地层为粉粒流砂层,中部为XX 油层(含气),下部为XX 油层(欠压层),钻井过程易发生塌、喷、漏,地质情况复杂,钻井建井周期长。
为了进一步提高经济效益,深入研究储层展布特征、应力及裂缝分布规律,决定以钻定向井组为首选。
为了提高钻井速度,达到降本增效,并且随着中深定向井在油气田开发后期应用越来越广泛,因此,搞好相应的配套技术研究,大幅度提高中深定向井钻井速度,缩短建井周期将变得十分重要。
本文根据XX 油田的实际,建立了一套较为完善的中深定向井钻井技术。
关键词:中深井 防碰 定向井 钻井提速 中图分类号:T E 243 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)13—0119—021 概述XX 新站油田南部大415区块地面条件差,处在南湖渔场和稻田地内。
为了进一步提高经济效益,在深入研究储层展布特征、应力及裂缝分布规律的基础上,将整体压裂与井网设计相结合,开展了井网井型优选论证,以钻定向井组为首选,力争实现少井高产、提高经济效益的目的。
该区待钻井平均垂深1600m 左右,完钻层位XX 油层。
上部地层为粉粒流砂层,中部为XX 油层(含气),下部为XX 油层(欠压层),钻井过程易发生塌、喷、漏,地质情况相对较复杂。
以往钻井平均建井周期直井11天,定向井14天。
根据油田开发需要,该区块要开展抢打低洼井会战(其中XX 公司上钻机5部),计划在地面冻层开化前撤出钻机。
为此,搞好相应的中深定向井钻井配套技术研究,大幅度提高油田外围中深定向井钻井速度,缩短建井周期,以适应钻井大提速的要求。
2 技术难点及解决途径中深定向井钻井提速技术难点:优选PDC 钻头和钻井参数。
如果P DC 钻头和钻井参数选不好,容易造成中途起钻。
定向井水平井钻井技术-简介
1. 地面定向法(定向下钻法) Nhomakorabea十字打印法：
1) 事先在每根要使用的钻杆公母接头上， 扁錾打上“十”字钢印；要注意两个钢 印必须处在同一条母线上； 2) 下钻过程中测量每两个单根连接处的钢 印偏差角度，上相对于下顺时针为正， 逆时针为负，进行详细记录；
3) 下完钻后，将所有偏差值相加即得到最 上面钢印与造斜工具面的偏差角度，若 为正说明钢印在工具面的顺时针方向某 角度处，若为负说明钢印在工具面的逆 时针方向某角度处， 。
• (2) 计算水平距离的加权平均值JJ：
n 1
1 1 1 J i ( Li 1 Li 1 ) J1 ( L2 L1 ) J n ( Ln Ln 1 ) 2 2 2 JJ i 2 Ln L1
• (3) 轨迹符合率的计算：
实钻井眼轨迹
靶区
水 平 位 移
N
北
β-方位角 实际轨迹 靶点
β
设计轨道
E东
• 测点的井眼方向和测段的段长
L L2 L1
et cos1 eH sin 1 cos1 eN sin 1 sin 1 eE
• 井眼轨迹的其他参数：
– – – – 垂深(H)、N坐标(N)、E坐标(E) 水平长度(S)和水平位移(A) 平移方位角(β)和视平移(V) 井眼曲率(K)
（4）邻井距离扫描图的绘制
原理：
1) 寻找最近测点
• • 两口井都要有测斜资料。 从基准井出发，寻找基准井上每一个测 点与被扫描井距离最近的测点。
•
由于每个测点在空间的坐标位置是已知
的，所以可以计算基准井上某一点（M） 到被扫描井上每一点的距离，然后进行 比较，找出最近测点。
定向钻井技术交流
【1】鱼永云.直井、定向井基本技术和关联.156队技术交流讲座,2013.
【2】National Oilwell Varco. BlackStar电磁波无线随钻仪.D9A1000051-MAN-001
修订版D
【3】《钻井手册（甲方）》编写组.钻井手册（甲方）（下册）.石油工业出版社，1990,11：1-7.
4、定向设备使用
首先连接导向杆、加长杆、发射器，通过调节加长杆长度使仪器绝缘处与无磁钻铤柱的绝缘短节绝缘带处于相同位置。其次组装地面设备，把设置杆连接到发射器通过设置线与放大器连接，打开放大器电源给发射器通电，通过设置软件对发射器工作参数进行设置并校正工具面，建立新的Job及Track，添加正确的发射器编号。并通过震动唤醒仪器，对仪器进行测试。测试仪器工作正常后，连接电池，并进行入井前测试。测试正常后保证仪器正确坐键入井。
关键词：定向技术、钻井工程、定向仪器
阜康煤层气示范工程项目由156队承担施工，其中定向钻井由156队工程技术科参与施工3口，独立施工1口。156队工程技术科已培养出学习和应用掌握定向钻井的技术人员，具有基本的定向设计、定向施工、定向验收能力。
1定井眼轨迹设计
定向井眼轨迹的设计涉及的因素很多。为满足地质及生产的要求，设计需要选择合适的造斜点、造斜强度、最大井斜角、稳斜段长度；为了同井台以及相邻井台各井之间的防碰，需要选择合理的大门方向和做防碰设计。此外，造斜强度的选择要考虑钻具及套管的强度、摩阻。造斜点的选择必须深于表层套管一倍仪器另长的深度。根据造斜强度选择合理的钻具组合、不同弯度的螺杆钻具。最大井斜角过小稳斜段方位不易控制，最大井斜角过大对钻进、下套管、排采不利，同时增加造斜段工作量。
•钟摆钻具---参数控制，效果一般，普遍采用，但效益普通，由于参数限制，提速空间不大。
定向井轨迹控制技术
定向井轨迹控制技术定向井的井眼轨迹控制技术是定向井钻井成套技术中的关键环节。
文章介绍了轨迹剖面优化设计，对直井段、增斜段、稳斜段轨迹控制技术进行了详细的阐述，同时对轨迹预测方法和轨迹修正设计技术进行了论述，对现场施工具有一定的指导作用。
标签：轨迹控制;轨迹预测;剖面设计;定向井定向井的井眼轨迹控制技术是定向井钻井成套技术中的关键环节。
定向井施工成败的关键是能否控制井眼轨迹的变化。
1 轨迹剖面优化设计定向井井身剖面的选择对于钻井施工的安全、高效、降低成本起着至关重要，四段制轨迹剖面易形成键槽，岩屑床，起下钻和钻井过程中摩阻扭矩大，易卡钻，给井下安全带来极大隐患。
经过理论计算分析，并结合大庆地质情况，三段制或者五段制井眼轨迹剖面成为大庆定向井施工的首选对象，这两种轨迹剖面具有轨迹短、投资少、效益高、利于井眼轨迹控制等特点。
2 井眼轨迹控制技术2.1 直井段轨迹控制定向井直井段的井眼轨迹控制原则是防斜打直。
有人认为常规定向井（指单口定向井）直井段钻不直影响不大，通过后续的调整最终也可中靶，这种想法是不对的。
因为当钻至造斜点，如果直井段不直，造斜点处不仅因为有一定的井斜角而影响定向造斜的顺利完成，还会因为这个井斜角形成一定的水平位移而影响下一步钻进的井眼轨迹控制。
所以在直井段施工中，采用塔式钻具组合或钟摆钻具组合，配以合理的钻进参数，每钻进100-120米测斜一次，及时监测井斜的变化趋势，如发现井斜有增大趋势，及时调整钻井参数，加密测斜，必要情况下进行螺杆钻具纠斜。
造斜点前100m采取轻压吊打，严格控制钻进参数，保证造斜点处的井斜不超过0.5°。
2.2 造斜段轨迹控制造斜就是从造斜点开始强制钻头偏离垂直方向增斜钻进的过程。
由于大位移水平井直井段多数存在井斜方位，且方位与新设计方位不一致，所以必须利用定向井计算软件计算出直井段各点轨迹参数，同时根据最后几个测点趋势，预测出井底的井斜角和方位角，计算出井底水平位移、垂深、闭合方位、视位移、视垂距等参数。
定向井钻井技术-轨迹控制方法
6.88 Dm ＝ 68.8m Kc 10 / 100
如Δφ=-22°，其它不变，ω＝？ ΔDm＝？ γ= 6.88°，ω=-75.19°=284.19°，ΔDm= 68.8m。
转盘钻进轨迹控制
转盘钻进轨迹控制:
在转盘钻进的基础上,利用靠近钻头的钻铤部
分,合理的使用扶正器,得到各种性能的钻具组合,实
0.75°单扶单弯螺杆钻具＋PDC钻头，在濮7-147井等6口井试 验中，定向造斜率适中，一般为12-14°/100m。双驱复合钻进时增 斜率2-8°/100m。因此，0.75°单弯单扶螺杆比较适合中原油田钻 井的需要。
1、结构弯角对造斜能力的影晌
0.75°单扶单弯螺杆钻具复合钻进试验情况
井号 濮7-147 桥66-23 文279 马68 使用井段 m 2550—2780 2516—2634 2960—3150 2361-2837 造斜率 °/100m 12.6 4.66 -2 2 .5 使用目的 定向 自然增斜 微降斜 自然增斜
类型 强稳斜组合 中稳斜组合 弱稳斜组合
L1/m 0. 8-1.2 1.0-1.8 1.0-1.8
L2/m 4.5-6.0 3.0-6.0 4.5
L3/m 9.0 9.0-18.0 9.0
L4/m 9.0 9.0-27.0 /
L5/m 9.0 / 9
转盘钻进轨迹控制
⑶降斜组合(钟摆原理)
①分为强、弱两种降斜组合。
井号
文279 文23-21 定向井段 m 2080-2900 2440-2960 最大井斜 ° 53 51 造斜率 °/100 3-7 5-8
使用目的
自然造斜 自然造斜
文88-23
文72-125
2910-3555
小半径定向井钻井技术在临14块的应用
１Ｍ Ｐ ￣ １ Ｍ Ｐ ， 具 组 合 的 选 择 原 则 ： ２ ａ ４ ａ钻 井 斜较 大 稳 斜 井 斜超 过 ４ ５度 或 井 底 水 平 位 移 超 过 ４ ０ 选 择 组 合 Ｂ， 合 Ｂ具 在 旋 转 钻 井 时 有 较 ０ｍ 组 强 的稳 斜稳方 位 效果 ， 滑动 钻进 时造 斜率 较 高 。 但 采 用 组 合 Ｂ 的 井 ， 向 造 斜 时 将 井 斜 增 至 接 近 稳 斜 的 定 井 斜 要 求 （ 后 ２ ３度 ） ， 化 为 转 盘 旋 转 钻 进 。 落 ～ 后 转 在 所 钻 的 井 中 有 临 １ 一 斜 ２ 斜 ２ ， ２ 斜 ２ ， ２ ４ ４。 ６ 斜 ７， ８ 斜 ９ 五 口井 采 用 组 合 Ｂ。 ‘ 井 斜 和 水 平 位 移 较 小 选 择 组 合 Ａ 。组 合 Ａ 旋 转 钻 进 时 有 一 定 的 增 斜 效 果 ， 斜 率 约 为 ２度 ／ ０ ｍ 增 １０ ～ ３度 ／ ０ ｍ 。 因 此 一 般 定 向 造 斜 时 将 方 位 调 整 到 １０ 靶 心 方 位 ， 迹 控 制 到 设 计 轨 迹 的 下 方 ， 将 到 设 计 轨 即 稳 斜 段 时 （ 现 场 情 况 一 般 井 斜 落 后 稳 斜 段 的 井 斜 视 设 计 值 ３ ６度 ） 前 采 用 转 盘 旋 转 钻 进 微 增 中 靶 。 — 提
繁轨 迹 控制 难 度大 。
② 斜 井 段 长 ， 擦 阻 力 和 扭 矩 大 ， 向 时 （ 动 磨 定 滑 钻 进 时 ） 压 难 以 传 递 到 钻 头 ， 易 造 成 粘 卡 。井 斜 钻 容
较大 时携砂 困难 且 容 易形成 岩屑 床 。
升 ／ ， 压 １Ｍ Ｐ ～ １ Ｍ Ｐ ， 有 线 随 钻 或 无 线 随 钻 ｓ泵 ２ ａ ４ ａ用 （ １ 一斜 ２ 、 １ 一斜 ２ 临 ４ ３临 ４ ７使 用 无 线 随钻 ） 时 监 实 测 ， 时计 算 和 预 测 造斜 率 ， 造 斜 率 高 于 设 计值 ， 及 如 采 用 转 盘 旋 转 钻 进 一 段 距 离 ， 造 斜 率 过 底 。 换 钻 若 更
定向井钻井技术常见问题与对策分析
定向井钻井技术常见问题与对策分析作者：王强来源：《科学与技术》 2019年第5期■王强摘要：在科学技术发展的背景下，定向井技术获得了全面发展，在相关领域的发展过程中，已经逐渐完善定向钻井的技术。
然而，定向钻井的技术还是存在一定的问题，不利于应用领域的发展。
因此，本文将对定向井钻井技术的常见问题和对策进行分析。
关键词：定向钻井技术；常见问题；对策随着国民经济的不断发展，社会对于石油与天然气的技术要求逐渐提高，石油和天然气开采的总量越来越大，随之定向井的技术也在我国得到了广泛应用，定向钻井的技术完善可以对钻井的整体效果以及油气田的开采效率进行保障。
深入分析定向井的钻井技术的问题，制定处理问题的解决方案，为我国经济的发展做好保障。
一、定向井钻井技术存在的问题（一）定向仪存在的问题分析对石油进行开采的过程中，必须经常运用钻井工具，也就是定向仪开展工作，因此，定向仪扮演的角色非常重要。
如果工具方面有一些问题的话，势必对钻井工作的进度造成影响，并影响到钻井的整体质量。
如果相关人员进入钻井工作中，并且产生定向错误，就势必会做好保障，同时一旦定向仪发生问题，就会在井眼轨迹的控制过程中缺乏准确性，并对石油开采的效果造成影响，不能和设定目标的要求完全符合。
如果操作得当的话，就会受到自身的影响，入键产生问题，难以确保定向。
（二）存在的定向井技术问题就定向井技术来说，在我国的应用中已经有很多年的历史，现阶段，这一技术的应用不断完善，随着国家经济的不断发展，我国在技术方面的要求逐渐提高。
在定向井技术逐渐普及的基础上，我国油气田得到了一定的发展。
定向井的技术有非常好的环境适应性，操作比较简单，并且性能非常优良，可以在比较恶劣的环境下和人口众多的地方施工，因此，定向井的技术得到了很大范围的应用。
（三）存在井眼清洁不足的问题开采石油的时候，因为施工中的岩屑携带量非常大，导致岩屑床出现，一般而言，是在井斜角45°-60°的范围中，岩屑会被脱落，此时，顺井壁会导致岩屑堆积问题出现，当堆积量比较大的话，就会对井眼造成堵塞，当不能有效地清理时，就会使得定向井的钻井技术无法发挥优势。
定向井专业知识培训教材
三．定向井分类
随着定向钻井技术的发展，定向井的种类越 来越多。
三．按设计井眼轴线形状分
ⅰ两维定向井：井眼轴线在某个铅垂平面上 变化的定向井，井斜变化，方位不变化。
ⅱ三维定向井：井眼轴线在三维空间变化的 定向井，井斜变化，方位变化。可分为：三 维纠偏井和三维绕障井。
井深885 m ,井斜0.10,方位200；井深1313 m，井斜00，方位00； 井深1720m吊测未成，继续钻进至定向。
安56-17x1井，设计垂深3180米（A2980米），侧钻点1920米。当 钻至2420米(27度、192度)，甩掉单弯（1度），稳斜。井深2668米 （25度、203度），起钻，下如单弯（1.25度）增斜扭方位，2790米 （32度、187度），造成全角变化率超标达到4.17度/25米。完钻电测 5次通井。
设计方位
相同，故起钻。下入稳斜钻具，钻至造斜点处定向。
稳斜井段（1325米）
钻具组合：Φ216mmPDC（5翼）+Φ159mmNDC+Φ159mmLDC +Ф214mm螺扶+Φ159mmLDC +Ф214mm螺扶+Φ159mmLDC ×5柱+Φ127mm钻杆
钻井叁数： 钻压80KN
转速203N/MIN、
直井段（167米）
钻具组合：Φ216mmHAT127+Φ159mmNDC+Φ159mmLDC +Ф214mm螺扶+Φ159mmLDC +Ф214mm螺扶 +Φ159mmLDC ×5柱+Φ127mm钻杆
1
钻井叁数： 钻压80KN
大斜度定向井钻井施工实践与认识
大斜度定向井钻井施工实践与认识发布时间：2021-04-21T10:09:27.137Z 来源：《基层建设》2020年第30期作者：王超[导读] 摘要：大斜度井由于其井眼轨迹的优越性，其可钻穿的油层的井段长，可一次性连接不在同一深度的几个油气藏，使油气藏的泄油气面积增大，可以大幅度提高单井产量；同时，其水平位移大，能够大范围的控制含油面积。
大港油田第六采油厂天津市 300280摘要：大斜度井由于其井眼轨迹的优越性，其可钻穿的油层的井段长，可一次性连接不在同一深度的几个油气藏，使油气藏的泄油气面积增大，可以大幅度提高单井产量；同时，其水平位移大，能够大范围的控制含油面积。
为此，技术人员针对7井区超深、薄砂层岩性油气藏开展了大斜度井钻采技术攻关，通过研究这个区块的油气特点和沉积特征，决定打破传统水平井只针对单一油气层实施水平段的做法，以高角度贯穿整个油气组，纵贯多个油气层，最大限度增加泄油面积，充分解放油气层。
关键词：大斜度井；施工难点；技术措施引言定向井能够有效地评价与开发地面条件受限制的油层，因此越来越受到重视，定向井钻井技术已经成为各大油田的主要钻井技术之一。
P47区块由于地面遍布沼泽与湖泊，应用常规的直井钻井技术很难探明地下油层油水分布情况，因此部署了P47-X7四段制双靶点大斜度定向井。
该井轨迹设计中采用四段制的形式，完钻斜深2057.00m，垂深1215.20m，稳斜段的最大井斜角达到69.07°，水平位移达到1357.30m。
1施工难点分析1.1井身质量差裸眼段地质条件复杂，砂岩、泥岩分布，定向钻进过程中定向钻、复合交替钻进，钻井液抑制性较差，导致井眼扩大及井径不规则。
三开采用Φ215.9mm钻头，钻进至5195m完钻，三开裸眼段为4725m~5195m。
本井电测平均井径259mm，井眼平均扩大率20%，糖葫芦井段井眼较多。
1.2套管下入困难703H井为定向井（大斜度井），最大井斜68.4°，对应井深5085m。
定向井施工
一、定向井基本概念1、定向井：一口井的设计目标点，按照人为的需要，在一个既定的方向上与井口垂线偏离一定的距离的井，统称为定向井。
2、井深（m）：井眼轴线上任一点，到井口的井眼长度，称为该点的井深，单位为“米”。
3、垂深（m）：井眼轴线上任一点，到井口所在水平面的距离，称为该点的垂深，单位为“米”。
4、水平位移（m）：井眼轨迹上任一点，与井口铅垂直线的距离，称为该点的水平位移，也称为该点的闭合距，单位为“米”。
5、视位移（m）：水平位移在设计方位线上的投影长度，称为视位移，是绘制垂直投影图的重要参数，单位为“米”。
6、井斜角（°）：井眼轴线上任一点的井眼方向线与通过该点的重力线之间的夹角，称为该点的井斜角，单位为“度”。
7、方位角（°）：在以井眼轴线上任一点为原点的平面坐标系中，以通过该点的正北方向线为始边，按顺时针方向旋转至该点处井眼方向线在水平面上的投影线为终边，其所转过的角度称为该点的方位角，单位为“度”。
8、磁偏角：在某一地区内，其磁北极方向线与地理北极方位线之间的夹角，称为该地区的“磁偏角”，顺时针为正，逆时针为负。
磁方位校正为磁方位角加上该地区的磁偏角。
9、造斜点（KOP）：在定向井中，开始定向造斜的位置叫“造斜点”。
通常以开始定向造斜的井深来表示。
10、造斜率：表示造斜工具的造斜能力，常用“°/100m”表示。
11、井斜变化率：单位井段内井斜角的变化速度称为“井斜变化率”，常用“°/100m”表示。
12、方位变化率：单位井段内方位角的变化速度称为“井斜变化率”，常用“°/100m”表示。
13、全角变化率K（狗腿度）：指的是单位井段内井眼钻进的方向在三维空间内的角度变化，它既包含了井斜角的变化又包含着方位角的变化。
常用“°/100m”表示。
14、靶点（目标点）：设计规定的、需要钻达的地层位置，称为靶点。
15、靶区半径：允许实钻井眼轨迹偏离设计目标点的水平距离，成为靶区半径。
3.定向井轨迹控制技术
定向井轨迹控制技术钻井四公司一、直井段防斜打直定向井直井段控制原则是防斜打直。
直井段不直，不仅影响定向造斜的顺利完成，还会因上部井段造成的位移影响下步轨迹控制。
负位移会造成实际施工中比设计更大的造斜率和更大的最大井斜，正位移情况相反。
位移向设计方向两侧偏离，就将两维定向井变成三维定向井，造成下步轨迹控制困难。
如果丛式井直井段发生井斜，还会造成两口定向井直井段井眼相碰的施工事故。
1、防斜原理造成井斜的原因为地质因素和钻具弯曲。
控制井斜实质就是控制钻头造斜力，地层造斜力是不可改变的，唯一可控制的是下部钻柱组合和钻井参数，通过改变下部组合和调节钻井参数可抵抗地层造斜力，使井斜控制在一定范围内。
常用组合：钟摆组合、刚性满眼组合、塔式组合、柔性钟摆组合、偏轴接头、双驱复合钻、垂直导向工具（power-V等）2、不同井眼钻具组合及钻进参数选择普通定向井直井段施工中，应采用本地区最不易斜的钻具组合。
A：常规组合12-l／4″井眼一般采用塔式钻具组合：12-1／4″钻头＋9″钻铤＊3根＋8″钻铤＊6根＋6-1／4″钻铤＊9根＋5″钻杆。
8-1／2″井眼通常采用钟摆钻具组合：8-l／2″钻头＋7″钻铤＊2根＋214mm稳定器＋6-l／4″钻铤＊6根＋5″加重钻杆15根+5″钻杆。
钻进参数：钻水泥塞采用轻压吊打方式，12-1／4″井眼，正常钻进钻压常采用180－200KN，吊打时常采用50－80KN；8-1／2″井眼正常钻进钻压常采用120－140KN，吊打时常采用30－50KN。
B：双驱组合12-1/4″井眼φ311.1mmPDC钻头+φ244.5mm直螺杆+φ228.6mm钻铤*2根+φ203.2mm无磁钻铤*1根+φ203.2mm钻铤*6根+φ177.8mm钻铤*9根+φ127 mm钻杆注:如果使用钻具扶正器,应接在φ228.6mm和φ203.2mm钻铤之间8-1/2″井眼φ215.9mmPDC钻头+φ172mm直螺杆+φ158.8mm钻铤*1根+φ214mm扶正器+φ158.8mm钻铤*6根+φ127mm加重钻杆*15根+φ127mm 钻杆钻压：20-80KN 转盘转速：45-60rpm 排量：40-45l/s 泵压：15-18MPaC：直井段长度影响1）造斜点深度小于500米，采用塔式或钟摆钻具，严格控制钻压、保证井斜角不大于lº。
定向井压裂及配套工艺技术研究
定向井压裂及配套工艺技术研究发布时间：2023-03-07T02:48:49.617Z 来源：《工程建设标准化》2022年第20期作者：陈鹏[导读] 压裂是人为地使地层产生裂缝，大大改善油在地下的流动环境陈鹏中国石油大港油田第三采油厂 0610351.研究的目的及意义压裂是人为地使地层产生裂缝，大大改善油在地下的流动环境，使油井产量增加的措施。
近年来，定向井比例在逐年增加，定向井压裂在设计和施工上采用了与直井相同的设计参数，施工工艺和相同的压裂材料。
但是它的压裂过程表现出与直井不一样的特点。
定向井压裂施工压力高，施工难度大，易出现早期脱沙现象。
大位移井井身轨迹更加复杂，井斜（或方位）都不断发生变化，压裂裂缝条数、裂缝起裂延伸、温度场分析、裂缝高度控制、施工压力预测等都与垂直井、普通定向井有所不同。
因此，应该开展定向井压裂机理分析研究，采用对定向井有针对性的压裂工艺，进行压裂施工参数的优化设计。
关键词：定向井定向井大位移井压裂工艺技术2.定向井压裂的工艺技术研究定向井的水力压裂裂缝的起裂和扩展与井眼周围的应力分布和原始地应力密切相关,且裂缝易发生转向。
裂缝起裂后发生转向到最大主应力方向,且在45°井斜方位角附近易形成多条裂缝，大斜度井压裂施工中，由于井斜或射孔影响存在近井筒高摩阻损失,产生的多条裂缝缝宽小,不能满足支撑剂进入裂缝的最低要求,造成只进液不进砂的情况,形成砂堵。
为了降低早期脱砂的危险,研究应用了几种降低弯曲摩阻、提高施工成功率的大斜度井压裂工艺技术。
2.1定向井压裂的方法2.1.1 前置液中加入粒径100目粉砂因定向井压裂过程中会形成多裂缝，多裂缝出现时缝宽度变窄并且压裂液效率降低。
而且定向井压裂时，近井地带存在附加的弯曲摩阻，这些因素常常会导致压裂失败。
目前较为有效的办法是在前置液中加入100目粉砂，借助水力切割作用对弯曲裂缝进行冲刷使其平滑降低裂缝摩阻。
而且粉砂能够进人许多细微的裂缝和通道，可减少压裂液向这些裂缝的滤失，大大提高压裂液的造缝效率，降低了压裂液对地层的伤害。
区块钻井管理优化方法
区块钻井管理优化方法探析摘要：钻井工程作为勘探石油天然气过程中的关键工程，由于石油钻井在生产过程中，规模较大，花费较多，需要很多的人力、物力，因而如果想要提升生产的效率，就必须提升组织管理的效率，合理的安排各项生产因素，保证生产管理和节奏都能够井然有序的进行，本文主要针对如何提升或者优化钻井管理的方法进行一定的研究。
关键词：钻井管理；生产效率；管理方法中图分类号：te2 文献标识码：a 文章编号：1001-828x（2012）02-0-01钻井的工作涉及到很多的方面，从钻井的井位测量、设计到物资的供应、设备的维护等等，当然还包括钻井队。
因而一提到钻井的工程，那么其难度一定是非常大的。
在我国加入wto之后，钻井工程的相应服务体系也需要与国际接轨，而且随着国外技术队伍的进入，我国国内的市场竞争也日趋激烈，这些竞争包括技术方面的、服务方面的、价格方面的，这之中，影响最大的莫属价格竞争，而提升价格竞争力的关键在于降低生产的成本，因而如何在生产过程中降低生产成本关系到整体钻井作业的竞争力，因而需要不断的提升整体生产管理的效率，方有可能在市场竞争中取得一席之地。
一、钻井的生产运行效率浅探所谓钻井的运行效率包含了生产的效率、动态的效率以及配置的效率，因而详细来说就是要实现钻井企业对市场和资源的高效配置，使得企业的市场竞争力得以提升，使得企业可以实现可持续的发展。
二、影响钻井生产管理效率的因素探讨1.因素分类根据之前所进行的研究表明，钻井的运行效率主要受到两方面因素的影响：其一当然就是客观的不可改变的因素和环节，这之中包含了自然条件、人员检修以及钻机的维修等；其二当然就是可控制的主观的一类因素，这之中包含了钻井的前期计划、设计等一系列的工程，由于钻井的生产计划是影响到整体钻井的运行效率关键的因素，其是否设计的合理直接影响了整体企业的市场竞争力。
2.地质的油藏条件随着油田开采的难度不断的增大以及油田资源的稀缺，因而就必须对深层的、隐蔽的那些油藏进行开发，而这些油藏的地质条件较为恶劣，不仅区块较小，而且断层相对较多，在认识相对不够成熟的时候一般采用的是滚动的方式开发的，这种方式缺点就是工作量比较零散，而且每次的数量也不是很多，甚至有的区块需要在完成上一轮的井评价之后方可进行新的井位的布置，而且这期间钻机也会断断续续，打打停停。
定向井
用三段制剖面轨迹难控制）。
四、定向井轨迹设计
（五）、井身剖面类型的选择
O
4、三维定向井剖面
三维定向井剖面指在设计的井身剖
面上既有井斜角的变化又有方位角的 变化。
常用于在地面井口位置与设计目
标点之间的铅垂平面内，存在井眼难 以通过的障碍物（如：已钻的井眼、
盐丘等），设计井需要绕过障碍钻达
目标点。 如：三维绕障设计、纠偏三维设计等
根据设计条件，设计出合适的轨道。 轨道设计的关键：
造斜点选择，增斜率和降斜率的选择（需要经验）；
轨道关键参数的求得（需要先进的计算公式）。
四、定向井轨迹设计
（二）井眼轨道的类型 设计井眼轴线仅在设计方位线所在铅垂平 二维 二维 面上变化的井眼轨道。 井 井眼 井眼 二维井眼轨道由垂直井段、增斜井段、稳斜 眼 轨道 轨道 井段和降斜井段组合而成。 轨 道 的 在设计井眼轴线上，既有井斜角变化 类 又有方位角变化的井眼轨道。 型 三维 井眼 轨道 三维井眼轨道设计用于绕障井和现场待 钻修正井眼轨道设计。
N
，指前）与重力 线间的夹角，度。
Inclination（Inc ）.
O O
方位角：测点处正北方向至井眼方
向线在水平面投影线间夹角，度 azimuth
三、定向井井眼轨迹基本概念
（一）、定向井的基本要素
井斜变化率：井斜角对井深的变化率，度
/30米；(build rate,drop rate) 方位变化率：方位角对井深的变化率，度 /30米；walk rate
A B
因造斜段完成后井斜角和方位角
变化不大，轨迹容易控制，一般井斜 角为15-55°。
长庆油田丛式井施工主要采用三
苏里格直、定向井施工技术模板
苏里格区块直、定向井施工技术模板苏里格区块直、定向井施工技术模板一、整体情况（一）区块地质概况苏里格气田位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡中部，目的层砂岩主要有3种类型：石英砂岩、岩屑石英砂岩、岩屑砂岩。
盒8段以岩屑石英砂岩和石英砂岩为主，山1段以岩屑石英砂岩和岩屑砂岩为主。
苏里格自营区块地处长庆靖边气田西北侧的苏里格庙地区。
区域构造属于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡北部中带，行政区属内蒙古自治区鄂尔多斯市的乌审旗和鄂托克旗、鄂托克后旗所辖。
（二）地质分层（三）井身结构（四）周期指标常规井力争实现“2”（一开一趟钻，二开一趟钻）的目标，二趟钻快速、高效完成钻井任务，力争实现单井钻井周期9.5天、完井时间3天的目标。
1、一开指标2、二开指标二、各开次施工模板1.一开施工模板1.1地层描述1.2一开施工风险及应对措施1.2.1一开井口易坍塌、落物问题施工措施：①开钻前，观察井位地貌（坐落沼泽地、沙丘顶部要提前汇报，一开必须下入深导管），询问打水井情况，观察打冲鼠洞情况，确定石板层深度和下导管深度（一般5m～20m左右）；井口方砖提前砌出井口，长杆泵固定牢靠，专人负责观察井口情况。
②一开敞开式井口，钻台面手工具、杂物等远离井口，使用好井口盖板。
1.2.2 一开地层造浆，井壁泥饼厚造成起钻困难施工措施：一开钻进，全程使用除砂器、离心机至完井，减少有害固相，完钻后充分循环处理泥浆，根据实际情况确定是否扫清水塞。
1.3主要施工技术措施1.3.1所有钻井设备必须标准安装，达到平、稳、正、全、牢、灵、通、不刺、不漏，高压试运转成功后方可开钻。
1.3.2 一开钻具组合为: Φ311.1mm钻头＋Φ203mm1°螺杆＋Φ306mm扶正器＋变扣631/410+定位接头+Φ165mm无磁钻铤×1根＋Φ165mm钻铤×9根＋Φ127mm（18°斜坡）钻杆1.3.3一开钻井参数为：钻压50～80KN，转速60rpm+螺杆，排量32～36L/S。
定向钻井技术基本概念,弯差角,扭方位,防碰
水平位移 监督培训
目标点:设计规定的、必须钻达的地层位 置，通常以地面井口为坐标原点的空间坐 标系的坐标值来表示。
定向井技术
定向钻井技术
一、定向工具： 1、螺杆（直、单弯双弯螺杆等 ）、弯接头（常规、可变、 双弯等）及井口定向工具 二、测斜工具： 磁力测斜仪、陀螺测斜仪 定时方法：机械、电子、无磁传感器 悬挂、自浮 方式：单、多点；随钻（有线随钻、无线随钻MWD、LWD 等）
离井口垂线一定距离，钻达一定目标的井。
监督培训
长庆工程监督公司王保平
定向钻井技术
普通定向井：一个井场内仅有1口最大井斜角小于60°的定向井。
斜直井：用斜直钻机或斜井架完成，自井口开始井眼轨道一直是一段斜井段
的定向井。
大斜度井：最大井斜角在60° ~80°范围内的定向井
水平井：最大井斜角大于或等于86° ，并保持这种井斜角钻完一定长度段
定= φ预－φ工＋ φ反扭 （钻具要相对扭转的角度）
转= 定+ 方
（方钻杆标记棱要扭到的绝对刻度）
监督培训
定向井技术
定向钻井技术
例如：某次定向井深800m，井斜１°， 方位100°，预定施工到200 °，测得 工具面240 °，弯差角－90 °，估计反 扭角20 °，则：
定= φ预－φ工＋ φ反扭
定向钻井技术
前言 钻井监督，是钻井施工质量的检查和把关者，一名合格的钻
井监督，不但要有扎实的基础知识，而且要有丰富的现场实践 经验，必须熟悉钻井设备、钻井流程、钻井措施、钻井技术， 具备对钻井施工各个环节做以正确的评定的能力，尤其是在定 向井丛式井钻井作业监督中，掌握定向井钻井技术知识必不可 少，下面，我根据自己现场工作经验及掌握的定向井知识做以 讲述，力在巩固和共讨定向井知识。
定向井优快钻井技术在老168丛式井平台的应用
定向井优快钻井技术在老168丛式井平台的应用摘要在老168丛式井平台的施工中,通过对该区块地质特点的分析,总结出了适合该区块的定向井优快钻井技术,通过老168-斜35等大位移定向井施工,成功实现了“一趟钻,一口井”的目标,取得了显著的经济效益,展示了定向井优快钻井技术的应用发展前景。
关键词定向井;高效钻头;动力钻具;测斜仪MWD;1胜利油田复合钻具组合钻井技术发展基础1.1实现复合钻具组合优快钻井生产经营需求基础如何提高钻井速度,如何缩短钻井周期,用最少的投入,获得最大的收益等问题始终是钻井界面临的主要问题。
胜利油田近年来钻井勘探生产经营矛盾突出,主要表现在:1)生产成本上升。
管具、钻头费用、油料费、工资及附加费,设备折旧费、设备维修费、管理费等项目在高油价、钢材上涨、物价上涨等因素下快速上涨,直接导致了生产成本快速增加。
2)钻井总投资呈下降趋势。
3)对井身轨迹要求上升。
由于胜利油田济阳凹陷总体已进入勘探后期、开发中期,油藏风险目前已经上升为主要风险,这就要求定向井的中靶精度不断提高,增加了施工难度和施工周期。
4)对井下安全要求上升。
1.2实现复合钻具组合优快钻井理论基础影响定向井井眼轨迹的主要因素有:地质因素;岩石可钻性,不均匀性及其各向异性,地应力以及地层倾角和倾向等;下部钻柱组合、钻井参数;钻头类型及与地层的相互作用。
井眼轨迹变化是上述诸因素互相作用和平衡的结果。
1)复合钻具组合在定向施工时,主要是采用滑动钻进的方式,利用单弯弯曲对钻头切削造成偏心的原理进行井斜角和井斜方位角的调整从而控制井身轨迹。
2)复合钻具组合在复合钻进施工时,由于近钻头单弯扶正器受单弯弯曲的影响,旋转状态下可以近似的接近满眼状态,因此,可以用常规近钻头扶正器钻具组合的方式分析复合钻具组合在复合钻进施工时的力学特征。
1.3实现复合钻具组合优快钻井技术基础在使用复合钻具组合的过程中常常遇到以下问题:1)井下复杂情况将影响复合钻具在定向井钻井中使用的效果。
定向井钻井技术优快措施分析
水平井：井眼轴线与 地面垂直，但井眼轴 线与地层走向平行
斜井：井眼轴线与地 面垂直，但井眼轴线 与地层走向有一定夹 角
定向井：井眼轴线与地 面垂直，但井眼轴线与 地层走向有一定夹角， 且井眼轴线与地层走向 平行
水平定向井：井眼轴线 与地面垂直，但井眼轴 线与地层走向平行，且 井眼轴线与地层走向有 一定夹角
技术挑战：智能化与自动化钻井技术需要解决数据采集、数据处理、决策支持等问题
原理：利用高压水射流切割岩石，实现快速钻井 特点：速度快、效率高、成本低 应用领域：石油、天然气、地热等资源开发 发展趋势：智能化、自动化、环保化
钻井液性能：提高钻井液的润滑性、 抗高温、抗高压等性能
钻井液添加剂：研发新型钻井液添 加剂，提高钻井液的稳定性和抗污 染能力
,a click to unlimited possibilities
汇报人：
01
02
03
04
05
06
定向井是一种钻井技术，用于在预定的井位上钻出预定的井眼轨迹 定向井技术可以应用于石油、天然气、地热等资源的勘探和开发 定向井技术可以提高钻井效率，降低钻井成本，提高资源利用率 定向井技术包括定向钻井、定向完井、定向测井等环节
定向井钻井技术优快措施应用实例的应用领域：石油、天然气等能源开采领域。
定向井钻井技术优快措施应用实例的应用效果：提高了钻井效率，降低了钻井成本，提高了钻井质量，保障了钻 井安全。
定向井钻井技术优快措施应用实例：采用定向井钻井技术，提高钻井效率
技术方案：采用定向井钻井技术，优化钻井参数，提高钻井效率
采用高效钻头，提 高钻井速度
优化钻井液性能， 降低钻井阻力
优选钻头：根据地层特性选择合适的钻头，如PDC钻头、牙轮钻头等
定向钻井技术基本概念,弯差角,扭方位,防碰a
监督培训
定向钻井技术
4)高边：定向井的井底是个呈
倾斜状态的圆平面，称为井底
圆；井底圆上的最高点称为高
边；从井底圆心至高边之间的
连线所指的方向称为高边方向
；从正北方向线顺时针转至高
边方向在水平面上的投影所转
过的角度称为高边方位角。
监督培训 定向井技术
定向钻井技术
5)工具面角（βｔ）：造斜工 具下到井底以后，工具面所在 的角度。 一般井斜≥6 °就要读取高 边工具面,为便于现场区分，高 边工具面记作：R xx°或L xx°
监督培训 定向井技术
定向钻井技术
井眼轨道水平投影 N A
1) 工具弯角（θ ｂ）(弯接头 角度):在造斜钻具组合中,拐弯 处上下两段的轴线间的夹角。 2) 工具面:在造斜钻具组合 中,由弯曲工具的两个轴线所决
E
βs ψ β
B
βt βr
0 C C
3) 反扭角（β ｒ）:在使用井 下动力钻具进行定向造斜或扭方 位时,动力钻具启动前的工具面 与启动后且加压钻进时的工具面 之间的夹角。反扭角总是使工具
稳斜段:井斜角保 持不变的井段。
降斜段:井斜角随着井 深的增加而减小的井 段。
目标点:设计规定的、必须钻达的地层位 置，通常以地面井口为坐标原点的空间坐 标系的坐标值来表示。
水平位移 监督培训 定向井技术
定向钻井技术
一、定向工具： 1、螺杆（直、单弯双弯螺杆等 ）、弯接头（常规、可变、 双弯等）及井口定向工具 二、测斜工具： 磁力测斜仪、陀螺测斜仪 定时方法：机械、电子、无磁传感器 悬挂、自浮 方式：单、多点；随钻（有线随钻、无线随钻MWD、LWD 等）
定 向 井
的井。 长曲率半径：6° /30m 中曲率半径：6° ~20° /30m 水平井: 中短曲率半径：1° ~20° /30m
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义441区块定向井钻井技术研究
随着钻井形势的发展，受地面条件和复杂断块构造的限制，近年来油田定向井斜井逐年增多。
在定向斜井中，通常使用与直井相同的测井方式，即电缆测井，但电缆及仪器运行阻碍比直井大，易出现下放遇阻，上提遇卡情况，大大降低了电测成功率，影响了钻井生产及经营效益。
针对该技术问题，我们调查目前深探井钻井现状，针对成本居高不下的原因进行分析，确定造成该问题的主要因素，针对这些因素制定了技术措施，提高了钻井液质量，降低了成本投入，取得了良好的经济效益。
关鍵词：义441区块；定向井；钻井技术
1 概述
在钻井工作量饱满的情况下，相应的定向井数量将会增加，定向井钻井施工中，电测遇阻卡问题，仍得不到理想的解决办法和效果，一直困绕着钻井正常生产。
在义441区块钻井施工中，定向井电测成功率仅38%，远远达不到施工要求。
6口定向井施工中，电测遇阻卡10余次，损失时间369小时，严重危害了勘探开发和钻井生产效益。
2 原因分析
查阅《钻井井史》、《钻井液班报表》和《钻井液月报》，对义441区块定向井电测情况做了认真调查和分析，得出下表：
由上表可以看出，造成义441区块定向井电测成功率低的主要问题是井眼不规则。
而造成井眼不规则的原因通常有：
2.1 人员素质低
定向施工都是由专业化定向技术公司负责，近年来定向队伍不断扩展变化，人员更新快，难免缺乏实际工作经验。
因定向人员技术素质低，井身轨迹不能沿设计或最佳线路走，反而形成不良轨迹，因此造成电测遇阻卡的有2口井，义441-斜4和义441-斜6井，电测遇卡井段全角变化率均大于5。
2.2 钻井液滤失造壁性差
钻井液滤失造壁性差，易引起井壁泥饼虚厚，井眼缩径，电缆及电测仪器易切入泥饼，增大电测仪器下行或上提阻力，形成阻卡。
另一方面滤失造壁性差，失水量大，易引起地层泥岩水化膨胀，井壁失稳坍塌，形成不规则井眼，造成电测遇阻卡。
3 技术措施
3.1 强化监测和协作力度，制定不良轨迹修正技术措施
3.1.1 加强定向技术管理，预防井身轨迹不良
开钻前召开现场定向施工协作会，由技术服务站专家、定向人员、井队干部和技术员组成，密切技术交流与协作，优化施工方案；强化对施工过程的监督与监测，遇有疑难问题及时讨论，优化处理方案，预防井身轨迹劣质化。
3.1.2 制定对劣质井身轨迹的修正技术措施
对已经形成的不良井身轨迹，选用欠尺寸扶正器或专用修壁器，随钻进行修正，或在电测前进行通井修正，为电测准备良好的仪器运行通道。
3.2分层段优化钻井液滤失造壁性
电测遇阻卡多发生在渐新统地层，东营组、沙一段及沙二段泥岩蒙脱石含量较高、性较软，易水化膨胀和粘糊钻屑，形成虚厚泥饼，造成电测遇阻卡，可将钻井液调整到适当低的滤失量和较强的抑制性，控制钻井液无用固相小于10%，膨润土含量4%～6%，含砂量小于0.3%；沙三段及以下地层，层理裂隙发育，易形成不规则井壁，导致电测遇阻卡，并且该地层高温高压，控制钻井液较低的高温高压滤失量。
①东营组控制失水量8～15ml，沙一、沙二段加足承压封堵材料，控制失水小于5ml，确保形成薄而致密的泥饼，并注重加足聚合物抑制包被剂，含量0.15%～0.3%。
②沙三段调整钻井液有适当高的钻井液密度，控制钻井液高温高压滤失量小于15ml，加足抑制性封堵防塌剂和化学固壁类处理剂保障井壁稳定。
3.3 提高钻井液及其泥饼的润滑性能
钻井液及泥饼的润滑性对电测也有较大影响。
通过试验，选用聚合醇与原油组配来提高钻井液的润滑性。
聚合醇能明显增强钻井液的润滑性，其加量达3%时，钻井液的润滑系数可降低80%；聚合醇能降低钻井液表面张力，能增进原油乳化，提高润滑效果。
聚合醇在其浊点温度以上时，呈微乳状与钻井液发生相分离，对滤饼具有堵孔作用，降低钻井液滤失量和滤饼摩擦系数。
原油和聚合醇配合使用，易将钻井液滤饼摩擦系数和粘滞系数易控制在0.1以内。
4 应用效果
查阅《钻井液原始记录》、《钻井井史》和《钻井液月报》，可得措施实施后义441区块所钻定向井电测遇阻卡耗费时间369h，按40钻机日费67864元计算，折合钻成本为1043409元，平均每米进尺耗费53.70元，措施实施后因电测遇阻
卡损失时间26h，折合成本为73519元，平均每米进尺耗费4.15元，按2012年2至8月义441区块所钻定向井总进尺17730米计算，可为公司节支成本87.86万元。
钻井液成本由活动前平均186元/米降至147元/米，按进尺9730米计算，可节支钻井液成本37.63万元。
两项合计节支成本约125.49万元。
5 结论
①加强定向技术管理，开钻前召开现场定向施工协作会，密切技术交流与协作，优化施工方案；强化对施工过程的监督与监测，能够有效预防井身轨迹劣质化；
②电测遇阻卡多发生在渐新统地层，东营组、沙一段及沙二段泥岩蒙脱石含量较高、性较软，易水化膨胀和粘糊钻屑，形成虚厚泥饼，造成电测遇阻卡，分层段优化钻井液滤失造壁性，优选钻井液性能参数，能够有效提高井眼质量，防止电测遇阻卡发生。