定向井水平井坐标系统的选择

定向井水平井坐标系统的选择

使用蓝德马克软件设计轨迹时，第一步就是选择有效的坐标系统，大多数人选地磁模型universal transverse mercator 而坐标体系选世界最新WGS1984 而当前区域选则根据井位

所在的带位确定。如我们大港是在20带，而高斯坐标体系把我们地球分为60带，南北半球各为30 带而每带的度数为6度。

如一口井的坐标Y轴值为20499130说明在具体选择MAP ZONE 时20+30（加上常量）

=50 加之我们为北半球当然ZONE 50N 而我们所处带宽为20所能我们更细分为

20×6=120 进一步展切开平面坐标由于每带为6度所以井位范围为120-6=114 （114-120）之间，由于把英国格林威志划为带0点中国在东所以（114E-120E）

排列顺序为universal transverse mercator

WGS1984

ZONE 50N（114E-120E）

常规水平井控制策略

周洪林

摘要: 调整井斜角是井眼控制的中心，常规仪器盲区一般长达16-12m，下部井眼井斜将直接影响到水平井轨迹能否在合理的井斜角揭开目的层，控制准确将提高水平井油层钻遇率，减少探油层无效进尺，如做到井眼预计与实际测量角度控制在0.5—1°之间,对一口井最终产能有重要意义,对于薄层为1-2m的薄层水平井,盲区井斜误差超过2°，钻头将钻出主产层则需要再次调整井眼轨迹，通过对水平井控制策略的认识，现场施工人员通过钻压及钻具组合的调整来解决井眼增降斜问题。调整钻具刚度及欠尺稳定器的尺寸大小及位置来保证仪器稳定性,及钻具增降斜能力。

关健词:稳定、井斜、控制、水平井

引言: 数据精确、传输信号快MWD、LWD仪器是钻水平井前题保证，80、90年代单点加有线随钻水平井的时代结束,由于有线随钻仪器测量方式的不同、如在无磁位置局限性井斜、方位有一定的误差,2000年后MWD开始在各油田水平井中普及，水平井成为高效开发油田的有效手段，在我油田通过多年总结，使用LWD成功钻遇各种不同油藏如高渗透底水油层，裂缝性油藏，复杂断块油藏，低渗透油藏，现场通过对井斜，及电阻，自然伽码值时实分析，目前基本上实现了地质导向的功能，通过对不同产层的数值分析,精确的定位井斜数据,满足了地质导向需求。

1、水平井入窗前控制

在稳定仪器保证下，控制造斜率准确预测井斜，选定合理角度弯马达，正确匹配钻具组合，优化钻井参数，依据地质设计及邻井测井数据落实油层上部岩性，做好入窗前的准备。

1.1钻具组合对仪器影响

中半径、长半径水平井保持马达上部的刚度是增加造斜率、保证仪器稳定工作重要措施、因为足够刚度的钻具，在大斜度滑动钻井中不产正弦弯曲，不自锁钻具，对于水平井井眼轨迹

的控制实质就是控制造斜的过程，国外经验MWD仪器上部使用无磁钻铤和一柱加重钻杆是最优的选择，而传统的方法开始造斜后倒装钻具仪器上面为钻杆，加重钻杆其后再为钻杆。

使用无磁钻铤可支撑井眼增加了井眼侧向力，另一方面无磁钻铤可以降低钻具的横向震动，这是个共振作用，横向的抖动是危险的，由于仪器对于上下的震动有一定抵抗能力，但是横向上的抖动，直接导致仪器转子偏心工作，加速仪器损坏，如果仪器上部简化钻具采用无磁钻杆钻进，将会降低造斜率，刚度不足弯壳的侧向增斜能力将受影响，另一方面在定向过程中柔性钻杆在井眼底边形成弯曲支点加之下部井眼由于成钻性好井眼扩大明显，形成一个下部钻具钟摆结构，加之钻压较小使马达稳定器上翘作用发挥较差，使用无磁钻杆不利于稳定仪器工作状态，长时间井下横向震动将加速仪器材质及电子器件老化。但不否认无磁钻杆加快了钻井速度。

超过70°井斜井眼岩屑大量沉积在下井壁，长水平段中由于导向马达及循环压耗限制，下部井眼达至临界返速较为困难，岩屑的运移主要是在井眼高边上部高速流区运移，减小钻具井眼尺寸加宽了上部高速流区，加快了井眼清理作用，减少了钻头重复破碎岩屑防止钻头泥包，提高了机械钻速，井下得到安全，但影响仪器稳定器。

在造斜初期如直接倒装钻具，不加无磁钻铤，大量测斜分析可以得出结论，重力加速度数值时常超标（小于0.985），此状态测斜结果井斜、方位将有一定误差，即使加速度值在合理范围，也会给本井的整体数据的准确性产生负面影响，数据垂深产生误差，只有当下部BHA 完全进入了造斜井段在高曲率的作用下井眼约束住了钻具震动，仪器测量达到了一总平衡，在导向过程中，由于钻具的纵向震动、及PDC钻头切屑地层产生的横向震动，如果马达上部没有足够的刚度对MWD仪器损坏是严重，由其在钻入特殊地层如火成岩，钙质、硅质砂岩，损坏是明显的。这也是定向井仪器钻遇特殊岩性损坏无信号的主要原因之一

1.2导向马达工作业方式对井眼的影响

由于井眼钻具滑动钻进过程中，由于向上增斜过程中，测量部位的钻铤在马达上翅作用，紧贴下井壁，井眼与钻具有一定的间隙，钻具在此上下位置将产生井斜的变化，一般情况下井斜提前3m左右显现，而在导向过程中，由于导向马达本身有特定的角度，在钻具重力的作用下，马达弯角在旋转过程中钻头有一个向下的倾角，据国外的经验，一般1.5°马达将产生-0.3°降斜效果,而1.25°度马达产生-0.14°,由于导向钻具对井眼的扩眼作用,也就是说一般情况

下定向结束后2-3m,定向效果将是无效的或者说导向马达下倾弯角对井眼的降斜作用，及导向扩眼作用让后段井眼增斜无效这也就是说，定向最后2m，在一般情况下由于导向作用，将后几米增斜趋势完全抵消。这就是定向不准主要原因。

1.3钻具策略

a) 对于可钻性好、井眼润滑性较好，使用油基泥浆摩阻系数井眼，可采用增加其刚性方法，在马达自有欠稳定器的基础上，在无磁上加一个稳定器，稳定钻具减少钻具的振动，通过证明仪器信号的采收率通过庄68-12H实践从正常值的94%升至-99%，大位移水平井钻井中，钻具在井斜大于70°多度下部钻具基本不受拉，保持一定刚度增加了下部钻具在旋转中的安全性，另一方面保证了仪器稳定性，所以说保持在仪器上部一定刚度是此类水平井定向钻进中可行的方法。

b) 对于不能使用油基泥浆的井眼，由于井眼的磨擦系数较大，再加之岩性可钻性较差，随着井段向前延伸，虽着磨阻增大、钻压的增加钻杆产生变型，井壁与钻杆间产生接触，更井一步增长磨擦，对于此类井，我们如果在动力钻具组合上部加二个以上的稳定器，以及增加无磁钻铤的数量，这将增加钻进过程中的摩擦阻力，在高造斜率情况下，钻具安全得不到保证，为保证下部组合不产生螺旋弯曲，并能有效进尺，我们将采取在稳定器尺寸不变的情况下减少稳定器的与井壁的接触面积，增加其流道面积的方法，一方面接触点变小，另一方面下部岩屑容易通过稳定块，不造成阻卡。

1．4地层策略

a) 不同岩性对应不同的造斜率，在造斜过程中要充分考虑这方面影响，选择好马达的角度及滑动钻进，及复合钻井的长度。

b) 对于高渗透层状砂层油层，由于其孔隙度大于25%，渗透率超过500×10-3μm2泥质胶结差，泥质含量低的油层，此类井钻时快，钻具在此层位钻进中，不会产生弯曲变形，我们尽可能的减小欠尺稳定器的直径，防止钻具发生降斜。

c) 对于入窗前的非目标产层，要造斜过程中要充分考虑，由于砂层的造斜率和泥岩不同，由其对于胶结不好，疏松油层，造斜率要比正常层位低50%，更有甚者对于渗透率高，石