水平井轨迹控制技术

–1997水平井轨迹控制技术Bit tyajectory control technology for horizontal well1 范围本标准规定了水平井井眼轨迹控制技术的准备、施工、相关安全措施及资料的要求.本标准适用于长、中半径水平井的施工。

其它类型的特殊定向井亦可参照使用。

2 应用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。

本标准出版时，所示版本均为有效.所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

SY 5272-91 常规钻进安全技术规程SY/T 5416-1997 随钻测斜仪测量规程SY/T 5435-92 两维常规定向井轨道设计与轨迹绘图方法SY 5472-92 电子陀螺测斜仪测量规程SY 5547-92 井底动力钻具使用维修和管理SY/T 5619-93 定向井下部钻具组合设计作法3 定义本标准采用下列定义。

3.1 广义调整井段 generalized adjusting section用于调整井眼轨迹的井段。

可以是稳斜井段，也可以是曲率较小的增斜井段。

3.2 倒装钻具组合 invert BHA在钻大斜度井段和水平段时，为了给钻头加压，将部分重量较轻的钻具放到钻具组合下部，把钻铤、加重钻杆等较重的钻具放到直井段或较小井斜段的钻具组合。

3.3 中靶预测 target prediction根据实钻井眼轨迹到达的位置及方位，对中靶前待钻井眼的长度、位移、造斜率及方位调整量进行预测。

3.4 有线测量方式 wireline survey method特指在水平井施工中，采用有线测量仪分段测取大斜度或水平段已钻井段的轨迹所需的井斜、方位数据的测量方式。

4 井眼轨迹控制要求4.1 直井段控制符合井身质量要求。

4.2 实际井眼轨迹到达靶窗时，在规定的靶窗内，其井斜、方位值还要满足在现有轨迹控制能力范围内确保轨迹在靶体中延伸的要求。

4.3 水平段轨迹应在设计要求的靶区范围之内。

5 准备5.1 工具5.1.1根据不同类型的水平井分别按附录A(标准的附录)和附录B（标准的附录）的要求准备。

5.1.2井底动力钻具的准备除符合SY 5547 的相关规定外，还应检测弯外壳体井下马达的弯曲角度。

5.1.3除反向双弯外壳体井下马达外，其它弯外壳体井下马达的下稳定器推荐采用偏心稳定器。

5.2 测斜仪器斜测仪器应符合SY/T 5416 和 SY 5472 相关的规定。

5.3 资料5.3.1 水平井钻井设计。

5.3.2 收集同地区完钻井的有关资料。

6 施工6.1 直井段6.1.1 配钻井液开钻。

6.1.2 采用防斜钻具组合钻进。

6.1.3 不允许使用刮刀钻头。

6.1.4 钻进中用单点测斜仪监测井斜、方位，钻完后测量全井段的多点数据。

6.1.5 有磁干扰的井段应使用陀螺测斜仪进行测量。

6.1.6 丛式井直井段作水平局部放大图，及时采取防碰措施。

6.2 定向增斜段6.2.1 要点6.2.1.1 定向时，合理确定装置角。

6.2.1.2 参照同地区方位漂移规律合理确定方位提前量。

6.2.1.3 使用随钻测斜仪。

在有磁干扰的情况下，采用陀螺测斜仪。

6.2.1.4 施工中，根据测量数据及时作出实钻轨迹图，与设计轨道进行对比，指导井眼轨迹控制。

6.2.1.5 根据造斜率的大小、地层造斜难易程度选用合适的弯外壳体井下马达，实钻井眼曲率应满足设计要求。

6.2.1.6 钻井参数和技术措施符合 SY 5547 的相关规定。

6.2.2 钻具组合6.2.2.1 无磁钻铤的长度，根据 SY/T 5619 的相关规定进行选择。

6.2.2.2 采用有线测量方式时选用钻具组合：钻头+弯外壳体井下马达+定向接头+无磁钻铤+钻铤+加重钻杆（300～450）+钻杆6.2.2.3 采用无线随钻测斜（MWD）方式时选用钻具组合：钻头+弯外壳体井下马达+无磁钻铤+MWD无磁短节+钻铤+加重钻杆（300~450）+钻杆6.2.2.4 特殊情况的钻具组合要根据现场的实际情况修改。

6.3 广义调整井段6.3.1 要点6.3.1.1 根据造斜率的大小确定近钻头稳定器和钻柱稳定器之间的无磁钻铤的直径和长度。

6.3.1.2 根据钻头尺寸和导向钻具特性确定钻井参数。

6.3.1.3 测斜间距不超过30m，特殊情况加密监测。

6.3.1.4 同6.2.1.46.3.1.5 当发现钻具组合不能满足轨迹控制要求时应及时起出调整。

6.3.2 钻具组合6.3.2.1 转盘钻具组合：a）采用有线测量方式时：钻头+近钻头稳定器+无磁钻铤+钻柱稳定器+钻铤+随钻振击器+加重钻杆（300~450m）+钻杆b）采用无线随钻测斜仪时：钻头+近钻头稳定器+无磁钻铤+MWD无磁短节+钻柱稳定器+钻铤+随钻振击器+加重钻杆（300~450m）+钻杆6.3.2.2导向钻具组合：钻头＋反向双弯外壳井下马达＋稳定器＋无磁钻铤＋ＭＷＤ无磁短节＋钻铤＋随钻振击器＋加重钻杆（300～450m）＋钻杆6.3.2.3特殊情况的钻具组合同6.2.2.4。

6.4　靶前增斜井段6.4.1要点6.4.1.1根据调整井段测量和中靶预测结果，造斜难易程度合理选用弯外壳体井下马达。

6.4.1.2根据中靶预测结果，调整工具面，达到中靶要求。

6.4.2钻具组合6.4.2.1　采用有线测量方式时选用钻具组合：钻头＋弯外壳体井下马达＋定向接头＋无磁钻铤＋斜台肩钻杆＋加重钻杆（300～450m）＋钻杆6.4.2.2采用无线随钻测斜（ＭＷＤ）方式时选用钻具组合：　钻头＋弯外壳体井下马达＋无磁钻铤＋ＭＷＤ无磁短节＋斜台肩钻杆＋加重钻杆（300～450Ｍ）＋钻杆6.4.2.3特殊情况的钻具组合同6.2.2.4。

6.5水平井段6.5.1要点6.5.1.1采用倒装钻具组合。

加重钻杆(或钻铤)以下的斜台肩钻杆的长度等于或大于45°井斜以下井段和准备钻进井段之和。

6.5.1.2同6.3.1.2～6.3.1.5。

6.5.2钻具组合6.5.2.1转盘钻采用有线测量方式时选用钻具组合：　钻头＋近钻头稳定器＋无磁钻铤＋钻柱稳定器＋无磁承压钻杆＋斜台肩钻杆＋加重钻杆（300～450m）＋随钻振击器＋钻杆6.5.2.2转盘钻采用无线随钻测量（ＭＷＤ）方式时选用钻具组合：　钻头＋近钻头稳定器＋无磁钻铤＋ＭＷＤ无磁短节＋钻柱稳定器＋无磁承压钻杆＋斜台肩钻杆＋加重钻杆（300～450m）＋随钻振击器＋钻杆6.5.2.3导向钻具组合：　钻头＋反向双弯外壳体井下马达＋无磁钻铤＋ＭＷＤ无磁短节＋无磁承压钻杆＋斜台肩钻杆＋加重钻杆（300～450m）＋随钻振击器＋钻杆6.5.2.4特殊情况的钻具组合同6.2.2.4。

7 相关安全措施相关安全钻井措施除符合ＳＹ５２７２的规定外，还应满足以下各条要求：7.1注意保护井壁，除正常钻进外尽可能不转动钻具，活动钻具应以大幅度上提下放为主。

7.2采用短起下钻和分段循环的办法清除岩屑床。

7.3弯外壳体井下马达下井必须双钳紧扣，控制下放速度，防止突然遇阻。

不允许用动力钻具划眼。

7.4带弯外壳体井下马达动力钻具起钻不能用转盘卸扣。

7.5钻井液要有良好的润滑性，抑制性和携砂性，泥饼的摩擦系数小于０.１，含沙量底于０.５％，低密度固相含量小于１２％，钻井液塑性粘度和动切力的比值不少于２：１。

８　资料8.1资料采集：a)原始测斜数据（包括单点测斜仪，多点测斜仪，随钻测斜仪，陀螺仪测量数据）；b)不同井段的钻具组合和钻进参数；c)中靶精度数据；d)中靶预测分析资料；e)钻井液性能原始记录；f)轨迹控制工作日志。

8.2轨迹计算的数据录取，计算方法及绘图要求符合SY/T5435的规定。

8.3轨迹控制完井技术报告，包括：a)钻具效能分析；b)钻头使用分析和地层对轨迹控制影响的规律分析；c)本井轨迹控制的经验和建议。

附录A（标准的附录）长半径水平井专用钻具表 A１长半径水平井专用钻具序号名称数量1 直井下马达 1个2 无磁钻铤 2根3 近钻头稳定器 2个4 钻柱稳定器 3个5 3m短无磁钻铤 2根6 加重钻杆 300～450m7 1°～3°定向弯接头各1个附录Ｂ（标准的附录）中半径水平井专用钻具表Ｂ１中半径水平井专用钻具序号名称数量1 单弯井下马达 2个2　同向双弯井下马达 2个3 反向双弯井下马达 2个4 无磁承压钻杆 3根5 无磁钻铤 2根6 近钻头稳定器 2个7 钻柱稳定器 3个8 3m短无磁钻铤 2根9 加重钻杆 300～450m10 定向接头 1个 SY/T6333-1997水平井钻井工艺及井身质量要求Ｈorizontal drilling technology and its quality control requirements1 范围本标准规定了水平井钻井设计、钻前工程、钻井设备、测量仪器、专用管具、测量数据及井身质量的要求。

本标准使用于长、中半径水平的施工。

２　引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。

本标准出版时，所示版本均为有效。

所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

　SY/T5088－93　评定井身质量的项目和计算方法　SY/T5272－91　常规钻进安全技术规程SY/T5322－88　套管柱强度设计推荐方法　SY/T5333－1996　钻井工程设计格式　SY/T5375－1995　旋转钻井设备选用方法　SY/T5416－1997　随钻测斜仪测量规程　SY/T5431－1996　井身结构设计方法　SY/T5466－1997　钻前工程技术条件　SY/T5472－92　电子陀螺测斜仪测量规程　SY/T5526－92　石油钻机的安装操作和维护　SY/T6090－94　水平井二维轨道设计方法３　定义本标准采用下列定义。

3.1靶体　target structure设计水平段轨道允许误差范围所限定的几何空间。

3.2靶窗　entry window of the target水平井靶体的前端面。

3.3靶底　exit window of the target水平井靶体的后端面。

3.4入靶点　target-in point水平井设计轨道或实钻轨迹与靶窗的交点。

3.5终止点　end point水平井设计轨道或实钻轨迹与靶底的交点。

４　钻井设计4.1地质设计水平井地质设计除符合ＳＹ／Ｔ　５３３３的相关规定外，还应提供：a) 油藏工程设计；b) 设计水平段各目标点的纵坐标、横坐标和垂直深度及靶体的类型和尺寸；c) 设计井井口的磁偏角、磁倾角和磁场强度。

4.2工程设计 水平井工程设计除符合SY5322、SY/T5333、SY/T5431、　SY/T6090的相关规定外，还应包括：a) 分段钻具组合及施工参数；b) 钻柱的摩阻分析、强度校核和稳定性分析；c) 专用管具的规格、型号及数量；d) 测量方案；e) 丛式水平井还要求整体设计；f) 钻井液的特殊要求；g) 水泥浆的特殊要求；h) 套管串结构的特殊要求。