关于定向井钻井轨迹控制技术的探讨
定向井井眼轨迹精准控制技术探讨

定向井井眼轨迹精准控制技术探讨定向井井眼轨迹精准控制技术探讨[摘要]定向井钻井⼯艺技术是当今油⽓勘探开发最先进的钻井技术之⼀,能够明显降低钻井成本,具有显著的经济效益,其中定向井主要有井眼轨迹控制设计、保持井眼稳定、保护油⽓层、提⾼钻井效率与安全施⼯五⼤任务。
螺杆钻具是⼀种动⼒钻具,能够⼤⼤提⾼钻头的转速,配合上PDC钻头,更是能够明显提⾼钻井速度。
在此基础上,本⽂提出了利⽤单弯螺杆钻具实现直井段防斜打快的⽬的。
防斜单弯螺杆钻具组合可以使钻头在低钻压下获得较⾼的转速,充分利⽤钻头的侧向切削能⼒,不仅有利于控制直井段井斜,也可以达到提⾼钻井速度的⽬的。
防斜单弯螺杆钻具中存在结构弯⾓,使其能够有更强的防斜、纠斜能⼒,⽐传统的钟摆螺杆钻具组合更为有效地控制井斜。
[关键词]定向井;井眼轨迹;控制技术中图分类号:S211 ⽂献标识码:A ⽂章编号:1009-914X (2018)28-0306-01在已有的旋转导向钻井⽅式直井防斜打快的基础上,设计出专⽤防斜单弯螺杆钻具组合,单弯防斜螺杆来控制井斜有三⽅⾯的好处:(1)在控制井斜时⽐钟摆钻具更加的稳定,防斜效果更加的明显;(2)控制井斜的同时,可以获更⾼的机械钻速,有效地解决了利⽤传统的钟摆钻具必须使⽤⼩钻压、钻井速度偏低的问题;(3)与导向钻具组合相⽐,不但有防斜的作⽤还有纠斜的作⽤。
1.定向井段井眼轨迹控制难点分析(1)同平台两井间井⼝地⾯距离⼩,⼀般五⽶左右,造斜段多为700~800⽶,直井段长,若在钻井过程中井眼轨迹控制效果不佳,会出现两⼝井直井段碰撞的现象,还可能出现井眼轨迹误差较⼤的问题。
(2)该区块储层位置较深,造成靶点相对较深,且下部地层倾⾓较⼤,对于定向井⽽⾔,光杆段较长,则井斜⽅位将会极难控制。
(3)裸眼段长,定向时⾼摩阻⼤扭矩。
(4)该区块地质条件复杂,岩性变化⼤,易缩径掉块。
2.定向井段井眼轨迹控制基本原则井眼轨迹控制就是在钻井施⼯过程中通过⼀定的⼿段使实钻井眼轨迹尽量能符合设计的井眼轨道最终保证中靶的过程。
定向井大井眼轨迹控制技术与应用研究

定向井大井眼轨迹控制技术与应用研究随着石油勘探开发技术的不断发展,定向井钻井技术已经成为了油田勘探开发的重要手段之一。
在定向井工程中,大井眼轨迹控制技术是关键的环节之一,对于提高石油勘探开发效率、降低成本、减少环境污染具有重要意义。
本文将对定向井大井眼轨迹控制技术与应用进行研究探讨。
一、定向井大井眼轨迹控制技术概述定向井是指在一定地层深度范围内,通过调整井眼轨迹,使井眼的水平和竖直段长度适应地层条件进行勘探开发的一种钻井方式。
而大井眼指的是井眼直径较大的定向井。
大井眼轨迹控制技术作为定向井工程的重要组成部分,旨在实现井眼的曲率和方位的精确控制,从而确保井眼能够准确地穿越预定地层,并达到地质勘探开发的目的。
大井眼轨迹控制技术主要包括钻头定向技术、测斜测向技术和井眼轨迹设计技术。
钻头定向技术是指通过选用了具有特殊几何形状或者内部结构的钻井工具,在施加外部磁场或者重力场的作用下,产生相应的钻头方向控制力矩,实现井眼偏转。
测斜测向技术是指通过测量或计算井眼的倾角和方位角,帮助工程技术人员准确地掌握井眼的位置和方向。
而井眼轨迹设计技术则是指根据地质条件和勘探开发需求,为大井眼的设计制定合理的轨迹方案。
二、定向井大井眼轨迹控制技术的关键问题1. 钻头设计与性能在大井眼轨迹控制技术中,钻头的设计与性能是至关重要的。
合理的钻头设计能够保证钻进过程中产生足够的弯曲力矩,实现井眼的曲率控制;而钻头的性能则直接影响到钻进效率和完井质量。
需要钻井工程技术人员充分了解钻头的设计原理和工作特性,选择合适的钻头类型,并加强对钻头性能的监控和评估,以确保大井眼的轨迹控制效果。
2. 测斜测向技术的精度和稳定性测斜测向技术是实现大井眼轨迹控制的关键手段之一。
然而在实际应用中,测斜测向仪器的精度和稳定性往往受到诸多限制,如地质条件、井深和井眼倾角等因素的影响。
如何提高测斜测向技术的精度和稳定性,是当前亟待解决的问题。
可以通过引入先进的传感器技术、改进算法和提高数据处理能力等手段,不断提升测斜测向技术的水平。
定向井轨迹控制关键技术探讨

25引言定向井钻井施工过程中,确定钻井轨迹是保障钻井施工工作顺利开展的前提,但是钻井作业实际的施工过程中,钻井轨迹出现问题是必可避免,直接影响钻井作业施工的正常进行,造成生产效率下降,生产成本增加。
因此定向井钻井轨迹的控制技术十分重要,我国各个油田地质条件、地形地貌等存在较大的差异,定向井钻井施工难度比较大,轨迹精度要求也比较高,因此只有加强定向井钻井轨迹的控制,才能促进石油企业的可持续发展。
一、定向井轨迹控制应注意的问题1.减小最大井斜角根据定向井钻井作业过程中井下轨迹倾斜程度的不同可以将定向井分为3 种类型,当井下轨迹的倾斜程度在15°~30°时,此种类型的定向井称之为小斜度的定向井;当井下轨迹的倾斜度在30°~60°时,此种类型的定向井称之为中斜度的定向井;当井下轨迹的倾斜度超过60°时,此种类型的定向井称之为大斜度的定向井。
这三种类型的定向井在进行钻井轨迹控制的过程中难度差别相对较大,相对而言,小斜度的定向井进行钻井作业轨迹控制的难度相对较小,因此,在定向井的钻井作业过程中,应尽可能地减小井下轨迹的倾斜角,此时,不但可以提高钻井的工作效率,还可以使得钻井轨迹得到有效的控制。
另一方面,当井下轨迹的倾斜度相对较大时,会出现严重的油气井不稳定问题,因此,从这个角度出发,减小倾斜角的角度对于稳定油气井十分有利。
2.选择最合理的井眼曲率对目前某油田单位的定向井进行深入分析后发现,当油气井的深度、造斜点的位置等相关参数保持不变的前提下,当井眼的曲率相对较小时,井下的造斜段长度也越长,在进行钻井作业的过程中,其钻井的深度也会出现一定的增加。
在另一方面,当井眼的曲率相对较小时,油气井的稳定性也会得到增加,此时,对钻井轨迹进行调整的难度也会增加,由此可见,尽管井眼的曲率小会带来一定的优势,但是也会带来一定的劣势,因此,井眼的曲率必须进行合理的选择。
对于定向井的水平段而言,如果在井下轨迹倾斜度和深度不变的前提下,减小井眼的曲率,此时,造斜点的位置会得到一定的提升,靶位也会出现较大的位移,整个定向井中弯曲段的长度也会不断增加,在钻井作业的过程中,钻井所受到的摩擦阻力增加,此时,进行钻井作业和起钻作业的难度增加,如果此时井下的情况较为复杂,则整个钻井作业很可能会出现各种类型的风险事故问题,同时,如果井眼的曲率相对较大,整个定向井中弯曲段的长度会降低,此时钻具所受到的阻力会降低,钻井效率会极大提高。
定向井轨迹控制关键技术讨论

定向井轨迹控制关键技术讨论定向井挖掘技术主要出现在上世纪中后期中,在合理的应用定向井钻挖时,井眼管控的质量对于整个钻井的施工带来比较重要的影响。
下文将针对当前的定向井井眼截面技术进行研究分析,深入的分析各个施工重要部分,综合运用当前的工程技术,从而可以有效的提升钻井技术水平,满足了钻井施工效率,为石油事业的发展起到积极的促进作用。
标签:定向井;轨迹管控;科技;探讨自20世纪中后期开始,定向井就被广泛的使用到石油勘探领域中,我国是50年代才开始应用定向井,首例位于玉门油田的C2-1井中。
定向井施工技术主要是使用在地表建筑拦挡的开采情况中,以为很多油田的地下环境异常的复杂,并且覆盖有很多难以开采的设施,定向井,尤其是从式平台的使用能够全面提升油田的开采工作效率,保证开采的正常进行,节约空间、降低承恩,目前对于我国的石油开采领域影响巨大,是一项非常重要的科技。
定向井眼轨迹管控技术对于目前的油田开采来说是非常重要的,可以提升开采工作质量,确保开采工作顺利实施。
1 井眼铁轨规划设计科技对于任何一个定向井在开始开采施工前,地质管理部门应该按照相邻井的勘探具体状况,综合评价油井状况、地震突发情况等等条件,从而可以指定定向井井口與井底的具体位置,从而制定出切实可行的地质施工技术,为项目的顺利进行提供条件。
任何一个项目都要指定地质计划,在多道轨迹截面中选择最佳的井眼运行轨迹,从而可以更加准确的掌握井眼活动轨迹,在符合工程地质条件要求下,可以大大提升工作效率。
当前,国际国内中应用最为广泛的井眼轨迹截面就是直-增-稳三截面图等三类截面规划模式,这几种情况下都各具优缺点,在具体选择的过程中,需要充分的考虑到地质条件、井眼情况以及设施等等因素,综合分析确定,如果没有选择最佳的方式,非常容易造成工程的质量难以提升,且成本也会相应的提升。
2 定向井轨迹管控重要科技解析2.1 井眼轨迹管控科技直井段防斜打直。
该结构部分的施工主要针对的是定向井井眼轨迹管控的重要组成部分,直井段发生了倾斜的情况主要是因为地形条件或者是项目的特殊情况所造成的影响。
定向井井眼轨迹控制影响因素分析及对策

定向井井眼轨迹控制影响因素分析及对策定向井是石油钻井中的一种重要方式,它可以实现在垂直井的基础上对井眼轨迹进行控制,从而实现定向钻井。
而井眼轨迹控制是定向井施工中的一个重要环节,其受到诸多因素的影响。
本文将对定向井井眼轨迹控制的影响因素进行分析,并提出相应的对策。
一、地质条件地质条件是定向井井眼轨迹控制的第一影响因素。
地质条件的不同会对井眼轨迹控制产生影响。
在软岩层或者易塌陷地层中,井眼稳定性较差,容易造成井眼偏离预定轨迹。
而在钙质硬岩地层中,地质层中的钙质岩石非常坚硬,钻头容易磨损,施工难度增大。
对策:在软岩地层中,可采用增加泥浆密度、使用防塌剂等措施加强井眼的稳定性;在钙质硬岩地层中,可采用高硬度的钻头和强力的钻井液,同时加强对钻头的冷却和减少摩擦,从而降低钻头磨损,提高施工效率。
二、井眼轨迹设计井眼轨迹设计是定向井施工的基础。
井眼轨迹设计的合理与否直接影响到井眼轨迹的控制效果。
井眼轨迹设计不合理,很可能导致井眼偏离预定轨迹,甚至无法按设计要求完成。
对策:在井眼轨迹设计时,首先需要充分了解地质情况,选择合适的斜度和方向,同时要考虑到地层的变化情况,进行合理的设计。
同时还可以通过模拟软件进行仿真计算,进一步优化设计方案。
这样可以确保井眼轨迹的合理性和施工的可行性。
三、钻井液性能钻井液在定向井中起到润滑、扶正、冷却、防止井壁塌方等多种作用。
钻井液的性能对井眼轨迹控制有着重要的影响。
如果钻井液的密度不合适,那么井眼稳定性会受到影响,容易导致井眼的偏离。
对策:在选择钻井液时,首先要充分了解地质条件,选择合适的钻井液类型和密度,根据地层特点进行调整。
也要注重钻井液的循环和质量管理,确保钻井液的性能稳定。
四、钻具及工艺参数钻具及工艺参数也是影响井眼轨迹控制的重要因素。
如果选择的钻头强度不够,或者使用的扶正工艺参数错误,都会影响到井眼轨迹的控制效果。
对策:在选择钻头时,应充分考虑地层特点和井眼轨迹设计要求,选择合适的钻头型号和强度。
定向井大井眼轨迹控制技术与应用研究

定向井大井眼轨迹控制技术与应用研究定向井是一种在石油工程中广泛应用的技术,它可以通过控制钻头的运动轨迹, 实现沿着特定角度和方向进行钻井。
定向井有助于提高石油勘探和开发的效率和经济性,因此在石油行业中得到了广泛的应用。
定向井的大井眼轨迹控制技术是一种用于控制井眼轨迹的技术,其主要目的是实现钻井过程中的高效率和精确性。
大井眼轨迹控制是定向井施工过程中的一个重要环节,它涉及到在地下目标层位的垂直方向上进行高精度的控制,以达到一定的角度和方向。
大井眼轨迹控制技术主要包括以下几个方面:1. 方位工具的选择和配置:方位工具是确定井眼方向的关键设备,包括钻头、测量仪器和导向工具等。
在大井眼轨迹控制中,需要选取合适的方位工具,根据目标地层情况和施工要求进行配置,以实现精确的井眼控制。
2. 钻井参数的调整和优化:钻井参数是影响井眼轨迹的关键因素,包括转速、进给速度、钻头撤出速度等。
在大井眼轨迹控制中,需要根据地层条件和施工要求,调整和优化钻井参数,以实现精确的定向效果。
3. 地震测井技术的应用:地震测井技术是一种利用地震波和地层反射特性来进行测量和识别的技术,可以用于确定地层的厚度、性质和构造。
在大井眼轨迹控制中,地震测井技术可以用来提供更准确的地层信息,辅助确定井眼的位置和方向。
4. 数据采集和处理技术的应用:在大井眼轨迹控制过程中,需要进行大量的数据采集和处理工作,包括井斜、方位、地层位移、井眼径向位置等数据。
采用先进的数据采集和处理技术,可以提高数据的准确性和可靠性,保证井眼轨迹的控制效果。
大井眼轨迹控制技术在石油工程中有着广泛的应用。
它可以有效地提高钻井作业的效率和准确性,降低施工成本和风险。
它对于石油勘探和开发具有重要的意义,可以帮助提高石油资源的开采率和利用效率,推动石油工程技术的发展和进步。
定向井大井眼轨迹控制技术与应用研究

定向井大井眼轨迹控制技术与应用研究随着现代科技的不断发展,定向井技术在石油勘探和生产中得到了广泛的应用。
在这个过程中,井眼轨迹控制技术是定向井技术中最重要的一部分,也是保证井眼轨迹准确性和目标选址成功的关键技术。
本文将对定向井大井眼轨迹控制技术与应用进行研究。
大井眼定向井是指井眼直径大于8.5英寸的定向井。
与普通定向井相比,大井眼定向井因井眼半径大而具有更好的仪器性能、更高的动力储备和更大的方位传感器响应范围,但其井眼转向能力却较弱。
因此,大井眼定向井需要更加精细的轨迹控制。
目前,大井眼定向井轨迹控制方法主要有:非线性滑模控制方法、模糊控制方法和PID控制方法等。
非线性滑模控制方法的优点在于反应速度快、响应度高、控制稳定性好等。
但其缺点是设计参数比较困难,而且在控制过程中可能会产生滑动控制,导致振荡等问题。
模糊控制方法是一种智能控制方法,其根据经验和知识对控制对象进行建模和控制,能够自适应地调整系统的性能参数。
其优点在于对控制系统的误差、干扰和复杂性具有良好的抵抗能力。
PID控制方法是一种比较成熟的控制方法,其优点在于设定简便、调节简单、控制效果好等。
但其缺点在于极性判断复杂,调整参数需要一定的经验和先验知识。
定向井大井眼轨迹控制技术比普通定向井具有以下特点:(1)因井眼直径较大,方位传感器响应范围更广,可以提高定向井控制精度。
(2)由于井眼直径大,控制时需要比普通定向井更大的转向角,需要更加灵活的操作和更高的操作技能。
(3)大井眼定向井的控制系统响应速度要更快,需要更加精确的计算和控制。
(4)由于其具有更高的动力储备,大井眼定向井可以更好地应对井下复杂的地质结构和地质环境。
1. 油藏单元钻井油藏单元钻井是指在石油勘探中针对每个油藏单元进行精密钻井,以实现最大化油气产出,避免浪费。
该技术需要精确控制井眼轨迹,以避免对油藏单元造成不必要的损害,同时也可以更好地挖掘油藏的潜力。
2. 长距离定向井钻进长距离定向井钻进是指在大型油气田的勘探中,针对地下水脉、岩层结构等进行长距离钻进。
华池地区定向井轨迹控制

华池地区定向井轨迹控制随着石油工业的发展,定向井钻探技术在石油勘探开发中扮演着越来越重要的角色。
华池地区作为中国石油资源主要分布区域之一,定向井的钻探技术在该地区尤为重要。
定向井轨迹控制是定向井钻探中的重要环节,它直接关系到井眼的轨迹设计、井壁稳定性和最终开采效果。
本文将围绕着华池地区定向井轨迹控制展开讨论,从技术要求、现状分析和技术发展趋势等方面进行探讨。
一、技术要求1. 钻井轨迹控制的目标钻井轨迹控制的最终目标是保持井眼在目标层面内部,在经济合理的范围内,保持井眼曲率和方向的控制,并满足井斜、方向和井眼轨迹的设计要求。
(1)高精度控制。
在华池地区的定向井钻探中,需具备高精度的钻井轨迹控制技术,确保井眼能够准确地穿越复杂的地质构造,以及完成规定的轨迹设计。
(2)实时监测和调整。
钻井轨迹控制需要具备实时的监测和调整能力,及时发现井眼轨迹偏差,并及时调整钻井参数,使井眼轨迹保持在合理的范围内。
(3)多维度控制。
定向井钻探需要满足多维度的控制要求,包括井斜角、方向和井眼轨迹等多个方面的控制。
二、现状分析1. 技术手段目前,华池地区的定向井轨迹控制主要依靠导向工具和测斜测井技术来实现。
导向工具包括电感应导向钻头、磁力导向钻头和电波导向钻头等。
而测斜测井技术则主要用于实时监测井眼的轨迹情况,为钻井工程提供及时的反馈。
2. 技术瓶颈目前,华池地区定向井轨迹控制存在一些技术瓶颈。
第一是导向工具的稳定性和精度有待提高,尤其是在复杂地质条件下,导向工具的稳定性和精度往往受到挑战。
第二是实时监测和调整的能力有限,监测仪器的灵敏度和实时性需要进一步提高。
第三是多维度控制的技术手段有限,目前对于井斜角、方向和井眼轨迹的综合控制还有待提高。
三、技术发展趋势1. 借助先进的导向技术未来,华池地区的定向井轨迹控制将借助先进的导向技术来提高轨迹控制的稳定性和精度。
借助惯性导向技术和全井段导向技术,提高导向工具在复杂地质条件下的稳定性和精度,从而更好地实现高精度的井眼轨迹控制。
关于定向井钻井轨迹控制技术的探讨

造斜段完成后,需要进行稳斜段的钻井施工,在稳斜段的钻进中,要选用无线随钻测井仪器对钻头的工作进程进行动态跟踪,实时监测钻头的实际井斜角、方位角偏离情况并与设计值进行对比,确保钻头中靶。在没有无线随钻测井仪器的情况下,需要通过稳斜钻具组合进行钻井,并应用单、多点测斜仪进行定点测斜,从而保证井眼中靶,提高钻井质量。
二、三段制定向井轨迹剖面钻井控制技术
基于三种不同类型轨迹剖面的优缺点,在现实中多应用三段制和五段制井眼轨迹剖面进行定向井钻井设计,而三段制井眼轨迹剖面最为常用,下面就对三段制定向井井眼轨迹钻井控制技术进行研究。
1、直井段的井眼轨迹控制技术
直井段的井眼轨迹控制技术主要是防斜打直,这是定向井轨迹控制的基础,因为地质、工程因素和井眼扩大等原因,直井段钻井中会发生井斜,地质因素无法控制,可通过在施工和井眼扩大两方面采取技术措施进行直井段钻井的轨迹控制,关键要选择满眼钻具和钟摆钻具组合进行直井段钻井,前者可以在钻井中防止倾斜,将扶正器与井壁尽量靠近,就可以有效防止井斜问题出现;钟摆钻具的工作原理是超过一定角度后会产生回复力,具有纠正井斜问题的作用,但要保证钻压适量,因为钻压过大会使钟摆力减小而增斜力增大,妨碍纠斜效果。
2、造斜段的井眼轨迹控制技术
在定向井钻井中,造斜段钻井是关键部位,造斜就是从设计好的造斜点开始,使钻头偏离井口铅垂线而进行倾斜钻进的过程,关键是要让钻头偏离铅垂线开始造斜钻进。要根据设计好的井眼轨迹,综合井斜角、方位偏差来计算造斜率,以此指导造斜钻井施工,通过增加钻铤等措施,调整滑动钻进和复合钻进的比例,从而使钻头按照设计的井眼轨迹进行钻进,指导造斜段完成。
2、定向井钻井的轨道设计
根据定钻井的目的和用途不同,可以将定向井分为常规定向井、丛式井、大位移井等几种类型进行设计,常规定向井一般水平位移不超过1km、垂直深度不超过3km,丛式井可减小井场面积,大位移定向井的轨道一般采用悬链曲线轨道,在井眼轨迹上采用高稳斜角和低造斜率。我国定向井井眼剖面轨迹主要有“直―增―稳”三段制剖面、“直―增―稳―降”四段制剖面和“直―增―稳―降―直”五段制剖面三种类型,在具体设计时根据所在地层地质特征不同进行优化设计。三种井眼轨迹各有优缺点:三段制井眼轨迹造斜段短,设计和施工操作比较方便,在没有其他特殊要求时可以采用三段制轨迹剖面;四段制井眼轨迹剖面起钻操作时容易捋出键槽加大下钻的摩擦力,容易造成卡钻事故,且容易形成岩屑床,一般不会采用,只在特殊情况下使用;五段制井眼轨迹剖面在目的油气储层中处于垂直状态,有利于采油泵安全下摘要:对于石油天然气的开采来说,钻井是其开采的重要手段。然而在庞大的钻井技术体系中,定向钻井技术在钻井技术体系中占有十分重要的地位。由于定向钻井技术可以在复杂的地形的环境条件下进行,因而这一特性决定了定向钻井技术在实际的操作中在保持井眼的稳定,井眼的轨迹控制等方面要做到十分的精确。可以说定向钻井技术的成败在于如何在施工中井眼轨道的设计以及井眼轨迹的控制。本文就定向井钻井轨迹控制技术进行论述。
常规定向井的轨迹控制研究

定向井轨迹控制摘要: 定向井是目前所钻采油井的主要井型之一。
井眼轨迹的各项技术指标是影响后续测井、试油、修井、采油等作业的重要技术指标。
井眼轨迹控制技术是定向井全井施工中的技术关键。
它是一项使实钻井眼沿着预先设计的轴线钻达目标靶区的综合性技术。
井眼轨迹控制技术的主要内容包括:优化钻具结构;优选钻井参数;井眼轨迹的检测及预测;利用地层对井眼轨迹的影响规律等。
定向井井眼轨迹一般设计为“直—增—稳”三段制剖面。
井眼轨迹控制技术就是指直井段防斜打直、造斜段定向、斜井段井眼轨迹控制、井眼轨迹的及时调整等技术。
防斜造斜稳斜一、直井段防斜打直根据直井段长度和井眼尺寸合理选择钻具结构及钻井参数,严格控制井斜,是直井段钻井的重中之重。
控制直井段井斜主要是1)防止两井相碰;2)便于定向造斜施工;3)便于斜井段井眼轨迹控制。
目前直井段防斜效果好的钻具结构主要有满眼钻具(加2~3个扶正器);塔式钻具(加1柱7″钻铤);钟摆钻具(加单扶正器)。
通过大量的钻井实践证明,满眼钻具、钟摆钻具和塔式钻具是直井段防斜打直的三种较为合理的钻具结构。
钟摆钻具的特点是结构简单,但只有纠斜力,没有防斜力。
因此,钟摆钻具在直井段防斜钻井要保证足够的钻铤长度,根据地层特性,优选钻井参数。
塔式钻具是较为理想的一种防斜钻具,其随大尺寸钻铤长度的增加,防斜效果越好,并可适当加大钻压快速钻井,提高钻井速度。
由于现场多为Ф165mm 无磁钻铤,无磁钻铤与钻头距离相对较远,不能适时检测,当测点井斜接近3°时,井底井斜可能大于3°,必须引起重视,可通过改变钻井参数轻压吊打严格控制井斜,使直井段井斜不超过规定标准。
使用塔式钻具结构的目的是以控制井斜为主,通过测斜而获取井眼轨迹参数,计算实际井眼剖面。
满眼钻具是最好的防斜钻具,可加大钻压快速钻进,提高钻进速度。
环河、华池组不易产生井斜,钻井参数可适当放宽,采用全压、高转速钻进;洛河、宜君组地层较厚,容易产生井斜,是全井防斜、防碰的重点层段,特别是华池与洛河、洛河与安定组的两交界面最易产生大井斜的井段,要把钻压控制在100~120千牛,转速在90转/分为宜。
浅论定向井轨迹控制关键技术

浅论定向井轨迹控制关键技术摘要:定向井挖掘科技运用到石油井田的开采实在上世纪中后叶,在定向井钻挖阶段,井研眼的管控科技的优劣能够直接影响到动工。
本文简介了定向井井眼的截面优化规划科技,对井眼轨迹工程的直井部分、造斜部分、稳斜井部分的管控科技实施了阐释。
唯有全方位把握这部分施工技术,方能在项目定向金工程中确保质量,加快工程进度。
关键词:定向井;轨迹管控;科技;探讨从上世纪后叶定向井被逐步应用于石油勘探行业,上世纪50年代在玉门油田使用了C2-1井,其是我国首个定向井。
定向井的运用包含由于地表建筑的拦挡而没有办法开采的石油资源、地下地质情况繁杂、有断层遮掩的石油资源、处置过程过于繁杂的侧钻等层面。
定向井,特别是从式平台定向井能够最大层度增大石油资源的露出面积,提升油气采集率,节省现场土地,减少钻井的成本,业已演变成石油勘测科技中无可替代的现金科技。
定向井井眼轨迹管控科技是定向井作业的主要科技,其能够保证工程按质按量按时完成,是确保项目质量的科技。
[1]一、井眼铁轨规划设计科技在每个定向井动工以前,地质机构会依照邻井勘探的状况,资源考评状况、地震爆发状况等有关讯息,明确定向井的井口与井底方位,并完成对应的地质计划,为项目规划提供参考。
而笔者的项目设计要依照地质计划,在多道轨迹截面内选择合适的井眼轨迹,明确最合理的井眼轨迹走势,在达成地质条件需求的前提下,加快项目进度。
当前,国际国内定向井井眼轨迹截面通常被划分成直-增-稳三截面图等三类截面规划模式,这几类井眼轨迹截面创设利弊共存,在挑选阶段,应依照地质需求、井眼状况、设施状况等进行权衡。
例如,在某个石油项目的外围动工阶段,通过长期的摸索与若干年的经验积累,挑选出直-增-稳三段模式的井眼截面,这类井眼轨迹截面有着截面模式简易、造斜井部分微小、?迹管控可行度高等特征。
[2]二、定向井轨迹管控重要科技解析(一)井眼轨迹管控科技1.直井段防斜打直直井段防斜打直是定向井井眼轨迹管控的基础井段,直井段发生井斜的主因是由于地形的作用、项目动工的影响与井眼扩充的作用。
定向井大井眼轨迹控制技术与应用研究

定向井大井眼轨迹控制技术与应用研究随着石油勘探和开发的深入,油田开采已经从传统的常规井向复杂、多变的非常规油气资源过渡。
在这个过程中,非常规油气资源的开发已经成为石油勘探开发领域的一个重要趋势。
定向井和大井眼轨迹控制技术的研究与应用对于提高油气开采效率和降低成本具有重要意义。
本文将从定向井大井眼轨迹控制技术的基本原理、方法和应用进行详细介绍和分析。
一、定向井大井眼轨迹控制技术的基本原理1. 定向井的定义和特点定向井是指在垂直井的基础上,通过合理的井眼轨迹设计和控制技术,使得井眼轨迹不再垂直,而是朝向目标油田地层,从而提高油气的开采效率。
定向井的特点包括:井眼轨迹复杂、井深较大、井眼弯曲度较大、工程技术难度大等。
2. 大井眼轨迹控制技术的定义和特点大井眼是指井眼的直径超过8.89厘米(3.5英寸)的井眼。
大井眼轨迹控制技术是指通过合理的井眼轨迹设计和控制技术,使得大井眼的井眼轨迹能够达到设计要求,从而满足作业要求。
大井眼轨迹控制技术的特点包括:井眼直径大、井眼轨迹复杂、控制精度高等。
1. 定向井大井眼轨迹设计方法定向井大井眼轨迹设计是指根据地质结构和矿层分布,选择合适的井眼轨迹形式和参数,使得井眼轨迹能够有效地穿过目标地层,实现油气的产量最大化。
定向井大井眼轨迹设计方法包括:平面轨迹设计、垂直井眼深度设计、水平井眼深度设计、井眼弯曲率设计等。
定向井大井眼轨迹控制方法是指通过合适的井眼轨迹控制技术,使得井眼轨迹能够达到设计要求。
定向井大井眼轨迹控制方法包括:钻井液性能控制、地层动力学控制、钻具运输控制等。
随着页岩气开发的深入,定向井大井眼轨迹控制技术在页岩气开发中得到了广泛的应用。
通过合理的井眼轨迹设计和控制技术,能够有效地穿过页岩气层,实现页岩气的连续生产。
定向井大井眼轨迹控制技术在页岩气开发中的应用为页岩气的高效开发提供了重要的技术支撑。
水平井是指井眼的有效水平长度大于井眼垂直长度的特殊井眼形式。
定向井井眼轨迹控制影响因素分析及对策

定向井井眼轨迹控制影响因素分析及对策
定向井井眼轨迹控制的影响因素很多,主要包括钻井工程计划、井筒稳定性、测量仪器准确性和井筒弯曲率等。
通过分析这些影响因素,可以提出有效的对策,实现井眼轨迹的准确控制。
首先,钻井工程计划是定向井井眼轨迹控制的重要影响因素之一。
在钻井前需要制定详细的钻井计划,包括井眼轨迹设计、下钻顺序、钻头选择等。
如果计划不合理,会导致井眼轨迹的偏离和扩散。
因此,要在制定计划时充分考虑地质条件、工程要求和钻井技术水平等因素,合理设计井眼轨迹,确保钻井质量。
其次,井筒稳定性也会影响井眼轨迹控制。
井筒稳定性差会导致井壁塌方、漏失等问题,影响井眼轨迹的控制。
为了保证井筒稳定性,可以采用钻井液控制井壁稳定,使用稳定器和可扭曲钻杆等装置保证钻井质量。
第三个关键因素是测量仪器的准确性。
在井眼轨迹控制过程中,需要定期测量井眼轨迹数据,包括井深、井斜、方位角等指标。
而测量仪器的准确度直接影响井眼轨迹控制的精度。
因此,在选择测量仪器时,需要注意其精度和稳定性,确保测量数据的准确性。
最后,井筒弯曲度也会影响井眼轨迹控制。
井筒弯曲度大会导致钻具偏离目标轨迹,影响控制精度。
采取钻探参数调整、钻具选择等措施,控制井筒弯曲度,可有效提高井眼轨迹的控制精度。
综上所述,要实现定向井井眼轨迹的准确控制,需要充分考虑钻井工程计划、井筒稳定性、测量仪器准确性和井筒弯曲度等因素。
通过合理设计井眼轨迹、控制井筒稳定性、选择准确可靠的测量仪器和控制井筒弯曲度等措施,可以提高井眼轨迹控制的精度,确保钻井过程的安全和稳定。
定向井井眼轨迹控制影响因素分析及对策

定向井井眼轨迹控制影响因素分析及对策定向井井眼轨迹控制是定向井钻井技术中的重要环节,其准确控制对于提高钻井效率、减少成本、降低事故风险具有至关重要的作用。
在实际钻井中,存在着各种影响定向井井眼轨迹控制的因素。
本文将对定向井井眼轨迹控制的影响因素进行分析,并提出相应的对策。
一、地质条件影响地质条件是影响定向井井眼轨迹控制的重要因素之一。
地层岩性的不均匀性和变化性会对井眼轨迹控制产生一定的影响。
特别是在复杂地层中,地层构造的复杂性会影响井眼轨迹的控制。
针对地质条件的影响,首先需要充分了解地质情况,并对地质条件进行综合评价。
在钻井中应使用适当的技术手段,如岩屑采样、岩心取心等,对地层情况进行详细分析,以便及时调整钻井方案,保证井眼轨迹的控制。
还可以利用地震、测井等技术手段提前进行地质预测,从而减小地质条件对井眼轨迹控制的影响。
二、钻井参数影响钻井参数的选择直接影响井眼轨迹的控制。
如井眼直径、转速、钻压等参数的选择不当会导致井眼偏离预定轨迹,甚至出现井眼钻脱。
为了减小钻井参数对井眼轨迹控制的影响,首先应根据地质条件和井眼轨迹设计要求合理选择钻井参数。
在钻井过程中,应根据实际情况及时调整钻井参数,确保井眼轨迹的控制。
还可以利用先进的钻井设备和技术手段来提高井眼轨迹的控制精度。
三、人为因素影响人为因素也是影响定向井井眼轨迹控制的重要因素之一。
钻井操作人员的经验、技术水平和工作态度直接影响井眼轨迹的控制。
一些操作不慎、失误等人为因素可能导致井眼偏离轨迹、出现事故。
为了减小人为因素对井眼轨迹控制的影响,首先应加强操作人员的培训和教育,提高其技术水平和工作态度。
应建立完善的操作规程和技术标准,规范钻井操作流程,减小人为操作失误的可能性。
还可以采用先进的自动控制设备和技术手段,减少对人为因素的依赖。
环境因素包括地表条件、气候条件等因素,对井眼轨迹的控制也会产生一定的影响。
在复杂地形地貌条件下,地表条件的不利因素可能影响井眼轨迹的控制。
定向井轨迹控制技术探讨_

定向井轨迹控制技术探讨定向井钻井技术已经成为油田勘探开发的一项常规钻井技术,在该技术应用中井眼轨迹控制的好坏直接关系到定向井施工的成败,因此文章从介绍轨迹剖面设计入手,对定向井施工中的轨迹控制进行了详细探讨。
标签:定向井;轨迹控制;探讨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 轨迹剖面优化设计在定向井施工前,首先需要考虑地质条件、钻井目的要求、钻井工艺技术和施工技术水平等的实际情况,设计出该井的井眼轨迹剖面,为钻井施工提供理论依据。
在钻井施工过程中,需要随时掌握井眼轨迹的延伸情况,并与设计轨迹进行对比,指导待钻井段的施工。
对已完成井眼的井眼轨迹进行精确描述与评价,确定其是否符合设计要求。
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,起下鉆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°。
探究石油定向井钻井轨迹控制技术

探究石油定向井钻井轨迹控制技术摘要:近些年来,中国的发展非常迅速,于经济发展激流当中石油的关键意义已经逐渐展露。
在石油当中不但能够提炼得到用于保持机械与汽车运转的柴油以及汽油,而且能够提炼得到作为群众生活与工业生产关键燃料煤气。
所以,对于石油的开采以及勘探的力度慢慢增加,而石油开采工作中的钻井工艺也逐渐进步发展。
十九世纪的中后期阶段,石油钻井工作中第一次正式运用到定向井钻井工艺,施工进程当中,对于井眼轨迹的控制工艺能够称为定向井的钻井技术重点,但是稳斜井段、直井段以及造斜段各自所采取井眼的轨迹控制工艺间又存有一定差异。
总的而言,井眼轨迹的控制工艺在逐渐地完善与改进当中使得定向井的钻井轨迹控制能力获得极大幅度提升,这个关键工艺的支撑下的定向井施工工作才能够有条不紊开展。
关键词:石油;定向井;钻井轨迹控制技术引言定向钻井是指的井身维持原有所确定好井斜以及方位开展施工工作直至达到相应的目的层。
石油的开发进程当中通常会遇见一些不可控的复杂原因对于施工工作造成影响,而运用着定向井的钻井工艺则能够在极大程度之上将这种问题进行解决。
定向井的钻井工艺是现阶段石油勘探与开采行业在世界范围内最为先进钻井工艺之一,具有特殊的工艺技巧、井下工具以及测量器具等,可以对于井身轨迹做到极好控制,控制钻头朝向既定方向进行施工,而且这种工艺实用性是极高的,可以使得地上或是地下遭受条件限制油田获得有效开发,并且还可以使得石油的产量增加,开发成本下降,所以石油开采行业获得广泛的运用。
不过定向井的井眼控制工艺也存有实施的难点,一定要逐渐优化才可以实现对于井眼轨迹控制准确的把控,并且还需要依照井段不同来制定出各有特点定向井的钻井轨迹控制工艺。
1 定向井的钻井轨迹控制工艺的关键影响对于定向井的钻井施工工作当中所运用钻井轨迹进行确定是钻井施工工作计划的前提条件,只有在确定好钻井轨迹后才可以顺利开展下一步工作。
假如钻井轨迹的设计是不恰当的,则将会对于施工工作进程造成严重影响,使得施工的效率极大下降,施工成本增大。
定向井轨迹控制关键技术探讨

132近年来我国科技发展速度越来越快,定向井钻井技术的发展取得了一定的成绩,因此对于定向井钻井速度有了更高的要求,想要保障钻井施工过程的安全、可靠,就要采取科学合理措施对钻井轨迹进行控制,避免钻井轨迹出现问题,找到可能对钻井轨迹产生影响的因素,针对影响因素对其不断的优化和创新,促进钻井技术水平的不断提升。
1 强化定向井钻井轨迹控制的必要性分析定向井钻井施工过程中,确定钻井轨迹是保障钻井施工工作顺利开展的前提,但是钻井作业实际的施工过程中,钻井轨迹出现问题是必可避免,直接影响钻井作业施工的正常进行,造成生产效率下降,生产成本增加。
因此定向井钻井轨迹的控制技术十分重要,我国各个油田地质条件、地形地貌等存在较大的差异,定向井钻井施工难度比较大,轨迹精度要求也比较高,因此只有加强定向井钻井轨迹的控制,才能促进石油企业的可持续发展。
2 定向井轨迹控制应注意的问题2.1 减小最大井斜角通常情况下将井下轨迹在钻井作业施工中的倾斜程度分为3种类型,第1种类型为井下轨迹倾斜程度在15°到30°之间,称为小斜度定向井;第2种类型为井下轨迹倾斜程度在30°到60°之间,称为中斜度定向井;最后一种类型为井下轨迹倾斜程度大于60°,称为大斜度定向井。
3种定向井钻井轨迹的控制难度存在较大的区别,倾斜度比较小的定向井轨迹控制难度也比较小,倾斜度比较大的定向井轨迹控制难度也就越大,所以定向井钻井施工过程中,尽量的保障井下轨迹倾斜角较小,可以有效的提高钻井施工效率,钻井轨迹控制也更加容易。
如果钻井作业过程中轨迹的倾斜角比较大,可能会出现油气井开采不稳定的现象,不利于钻机施工后续工作的顺利进行。
2.2 选择最合理的井眼曲率经过对实际定向井深入分析后得知,井下的造斜段长度在保障油气井的深度、造斜点位置等数据信息一致的情况下,随着井眼曲率的下降而变长,这就会影响钻井作业施工进程,增加钻井深度。
定向井钻井轨迹设计与控制技术研究

定向井钻井轨迹设计与控制技术研究摘要:在定向井钻井过程中,井眼轨迹的设计和控制至关重要,它可以决定定向井施工的成败。
因此,有必要进一步探索定向井井眼轨迹的设计和控制技术,以实现安全、优质、高效的定向井施工。
定向井轨迹的选择对钻井施工的安全、高效、低成本起着重要作用。
关键词:定向井;钻井轨迹;设计;轨迹控制前言近年来,随着钻井工程技术和钻井设备的不断改进,钻井技术得到了快速发展。
定向钻井作为一种非常重要和实用的钻井方法,受到了人们的极大关注。
井眼轨迹设计技术是一整套钻井技术中的第一个关键环节。
定向井是指根据预先设计的井斜方向和井筒轴线形状钻探的井。
换句话说,任何设计目标偏离井口所在垂直线的井都属于定向井。
定向井是相对于垂直井而言的,根据设计的井筒轴线分为二维定向井和三维定向井。
由于油气资源短缺以及当前油气生产中遇到的问题,为定向井轨迹设计提供了广阔的发展前景和空间。
定向井轨迹的设计方法和实际钻井偏移测量理论将是研究的重要趋势。
现在,进入计算机快速发展时期,将现有和更成熟的工程模型计算机化,以提高现场施工人员的工作效率;另一方面,准确及时地将现场数据输入计算机,为未来的数据统计和科研分析提供第一手现场真实数据。
因此,利用定向井轨迹设计的软件实现和强大的计算机编程功能,实现了定向井轨迹优化设计软件的研究。
通过不断的实验和改进,设计的轨迹不仅满足了施工现场条件的限制,而且是满足各种设计条件的理想轨迹。
1.定向井轨迹概念井眼轨迹可分为两类:设计轨迹和实际钻井轨迹。
其中,设计轨迹可分为钻孔前设计的轨迹和钻孔过程中钻孔时修改或调整的轨迹。
设计轨迹通常由一些分段的特殊曲线组成,具有很强的规律性。
设计轨迹和实际钻井轨迹都是连续光滑的空间曲线,只有一条线,在三维空间中随机变化,没有任何规则可循。
为了表达这样的曲线,可以使用图形来显示井轨迹的形状,或者使用几何参数来描述井轨迹的形式。
这两种方法相互补充,并且通常以一种既考虑到图形方法的视觉和直观特性,又考虑到精确和灵活的分析参数的优势的方式应用。
定向井钻井轨迹设计与控制需要注意问题探析

定向井钻井轨迹设计与控制需要注意问题探析摘要:在定向井的钻井过程中,轨迹的设计与控制仍是技术难点之一。
课题研究由此出发,针对定向井钻井过程中井眼轨迹设计与控制中仍存在的问题与弊端展开研究,并提出对应的完善策略。
关键字:定向井;轨迹;注意问题在定向井的钻井施工过程中,井眼轨迹设计与控制一直是技术难点之一,这点在油田开发的中后期阶段体现的更为明显,油田开发的中后期油层情况相对复杂,井眼前进中容易手段多方面因素影响发生偏移,导致定向井施工失败。
因此,对定向井施工过程中井眼轨迹的设计与控制研究,有助于定向井施工的安全、优质与高效。
1.定向井轨迹设计1.1设计原则一般情况下,定向井轨迹设计要以钻井施工和地质目标作为首要的施工原则,对于定向井钻井来说,井眼轨迹设计目标是多元化的,如在复杂的井下环境下避开地层的容易坍塌和漏失的层位;开采正常采油井生产中注水无法驱动的死油;进行事故救援井的钻井施工;平台定向井的开发。
因此,井眼轨迹设计首先应有明确的地质目标,基于目标和施工环境以及现有技术设备手段进行轨迹设计。
其次,定向井井眼轨迹设计应以提高钻井施工的效率与质量作为设计目的,在井眼轨迹设计中在达成各项地质目标的基础上,应确保整个设计方案施工难度最小、摩阻与扭矩,减少使用损耗。
重点应注意在造斜阶段应充分考虑地层的稳定性与造斜难度,最大斜角与最小斜角应控制在15°-45°之间,避免因斜度角较小导致的轨迹控制方位不够稳定,当斜度角较大时,施工难度较高施工设备损耗也大幅度增加,也会造成井壁堆积岩屑,施工安全隐患增加。
最后,定向井井眼轨迹的设计中也要充分的考虑后期的采油需求,通过对造斜率和井眼轨迹剖面类型的选择和优化减少后期采油过程中,抽油杆与油层套管之间的磨损,并确保抽油泵可以顺利的下入。
1.2类型选取剖面类型的选择是井眼轨迹设计中重要的工作,定向井井眼轨迹剖面有多种类型可以选择,在实际的设计工作中,要充分考虑地质目标需求以及现场的施工情况,选择摩阻最小的剖面类型。
华池地区定向井轨迹控制

华池地区定向井轨迹控制一、华池地区的定向井开发现状华池地区是中国石油资源富集的地区之一,拥有大量的潜在石油储量。
该地区地质条件复杂,地层构造不规则,地质构造多变,给定向井开发带来了很大的挑战。
传统的钻井技术在华池地区已经难以适用,需要采用更先进的定向井技术来应对挑战。
在华池地区,定向井开发已经取得了一定的成绩,但依然存在一些问题。
井轨迹控制精度不高、作业周期长、成本高等问题,限制了定向井开发的进一步发展。
如何提高华池地区的定向井轨迹控制技术,成为了当前亟待解决的问题。
二、定向井轨迹控制技术的重要性在定向井开发中,轨迹控制技术是至关重要的,它直接影响着井下作业的安全、效率和成本。
一方面,高精度的轨迹控制可以保证井眼沿着设计方向准确地钻进目标地层,提高了勘探与开采的成功率;优秀的轨迹控制技术可以大大缩短作业周期,降低成本,提高经济效益。
在华池地区,地质条件复杂,井下作业环境恶劣,对定向井轨迹控制技术有更高的要求。
华池地区的石油勘探与开采企业需要积极引进和研发先进的轨迹控制技术,提高定向井开发的成功率和效率,降低成本,实现资源的可持续开发和利用。
三、华池地区定向井轨迹控制技术的现状目前,华池地区的定向井轨迹控制技术还存在一些不足。
一是控井精度不高,无法满足复杂地质条件下的钻井要求。
二是轨迹控制过程中存在较大的人为干预,容易引发事故和安全隐患。
三是轨迹控制过程耗时长、成本高,影响了定向井开发的效率和经济效益。
在这种情况下,华池地区的石油企业亟需引进和应用更先进的轨迹控制技术,提高定向井的开发水平,实现安全高效的勘探与开采。
四、华池地区定向井轨迹控制技术的发展方向针对华池地区及其地质条件复杂的特点,未来发展的方向应包括但不限于以下几个方面:1.技术引进与应用:华池地区应积极引进国内外先进的定向井轨迹控制技术,结合区域特点,加以改进和应用。
引进先进的轨迹控制技术,可以提高定向井的钻探精度和安全性,降低作业成本,提高勘探与开采效率。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
关于定向井钻井轨迹控制技术的探讨
发表时间:2019-03-28T14:41:36.220Z 来源:《基层建设》2018年第35期作者:张宝继
[导读] 摘要:对于石油天然气的开采来说,钻井是其开采的重要手段。
然而在庞大的钻井技术体系中,定向钻井技术在钻井技术体系中占有十分重要的地位。
大庆钻探工程公司钻井三公司15547钻井队
摘要:对于石油天然气的开采来说,钻井是其开采的重要手段。
然而在庞大的钻井技术体系中,定向钻井技术在钻井技术体系中占有十分重要的地位。
由于定向钻井技术可以在复杂的地形的环境条件下进行,因而这一特性决定了定向钻井技术在实际的操作中在保持井眼的稳定,井眼的轨迹控制等方面要做到十分的精确。
可以说定向钻井技术的成败在于如何在施工中井眼轨道的设计以及井眼轨迹的控制。
本文就定向井钻井轨迹控制技术进行论述。
关键词:定向井;井眼轨迹;关键技术
前言
定向钻井就是使井身沿着预先设计的井斜和方位钻达目的层的钻井方法。
定向钻井技术是当今世界石油勘探开发领域最先进的钻井技术之一,它是由特殊井下工具、测量仪器和工艺技术有效控制井眼轨迹,使钻头沿着特定方向钻达地下预定目标的钻井工艺技术,目前在油田开发中广泛使用。
采用定向钻井技术可以使地面和地下条件受到限制的油气资源得到经济、有效的开发,能够大幅度提高油气产量和降低钻井成本,有利于保护自然环境,具有显著的经济效益和社会效益。
一、科学进行定向井井眼轨迹和轨道设计
1、定向井井眼轨迹的优化设计技术
井眼轨迹的剖面设计是定向井钻井施工的基础,只有不断优化完善井眼轨迹设计,保证井眼轨迹设计的科学性、合理性,才能确保定向井钻井实现预期目标。
在定向井井眼轨迹剖面优化设计中,要坚持一定的原则:要以实现定向井钻井地质目标为原则,定向井钻井的地质目标很多,包括穿越多个含油地层提高勘探开发效果、避开地层中的断层等地质构造从而实现对地下剩余油气储层的有效开采、实现油井井眼轨迹在油气储层目的层的大范围延伸以增加油气藏的裸露面积等,同时,因为钻井或油气开采中发生事故导致无法正常开采的油井,可以通过定向井实现对油气储层的侧钻来达到开采目的,存在地面障碍物无法进行正常钻井的区域也可以通过定向井来实现钻井开采的目的,为了节约钻井成本,还可以通过丛式平台定向井开发的方式来节省井场占地面积;要以高校、优质、安全钻井施工作为现场施工目的,在进行定向井井眼轨迹剖面设计时,结合所处区域的地质特征进行设计,选择在地层稳定、松软度适中的位置进行造斜,造斜点要尽量避开容易塌陷、缩径或漏失以及压力异常的地层层位进行,要将造斜段的井斜角控制在15°-45°之间,因为过大的井斜角会增加施工难度且易引发钻井事故,而过小的井斜角会造成钻井方位的不稳定性,增加调整次数,还有就是在造斜率的选择上,要综合考虑油井所处地层的地质状况和钻井工具的实际造斜能力,在满足定向井钻井目标的前提下尽量减小造斜率并缩短造斜段的长度,实现快速钻井的目的;要尽量满足后期采油和完井工艺实施的要求,在满足定向井钻井要求的前提下,尽量减小井眼的曲率,方便后期抽油杆和油层套管下井,同时减小二者之间的偏磨,方便后期改造安全采油泵等井下作业施工。
2、定向井钻井的轨道设计
根据定钻井的目的和用途不同,可以将定向井分为常规定向井、丛式井、大位移井等几种类型进行设计,常规定向井一般水平位移不超过1km、垂直深度不超过3km,丛式井可减小井场面积,大位移定向井的轨道一般采用悬链曲线轨道,在井眼轨迹上采用高稳斜角和低造斜率。
我国定向井井眼剖面轨迹主要有“直―增―稳”三段制剖面、“直―增―稳―降”四段制剖面和“直―增―稳―降―直”五段制剖面三种类型,在具体设计时根据所在地层地质特征不同进行优化设计。
三种井眼轨迹各有优缺点:三段制井眼轨迹造斜段短,设计和施工操作比较方便,在没有其他特殊要求时可以采用三段制轨迹剖面;四段制井眼轨迹剖面起钻操作时容易捋出键槽加大下钻的摩擦力,容易造成卡钻事故,且容易形成岩屑床,一般不会采用,只在特殊情况下使用;五段制井眼轨迹剖面在目的油气储层中处于垂直状态,有利于采油泵安全下入,且便于后期采油工艺的实现。
二、三段制定向井轨迹剖面钻井控制技术
基于三种不同类型轨迹剖面的优缺点,在现实中多应用三段制和五段制井眼轨迹剖面进行定向井钻井设计,而三段制井眼轨迹剖面最为常用,下面就对三段制定向井井眼轨迹钻井控制技术进行研究。
1、直井段的井眼轨迹控制技术
直井段的井眼轨迹控制技术主要是防斜打直,这是定向井轨迹控制的基础,因为地质、工程因素和井眼扩大等原因,直井段钻井中会发生井斜,地质因素无法控制,可通过在施工和井眼扩大两方面采取技术措施进行直井段钻井的轨迹控制,关键要选择满眼钻具和钟摆钻具组合进行直井段钻井,前者可以在钻井中防止倾斜,将扶正器与井壁尽量靠近,就可以有效防止井斜问题出现;钟摆钻具的工作原理是超过一定角度后会产生回复力,具有纠正井斜问题的作用,但要保证钻压适量,因为钻压过大会使钟摆力减小而增斜力增大,妨碍纠斜效果。
2、造斜段的井眼轨迹控制技术
在定向井钻井中,造斜段钻井是关键部位,造斜就是从设计好的造斜点开始,使钻头偏离井口铅垂线而进行倾斜钻进的过程,关键是要让钻头偏离铅垂线开始造斜钻进。
要根据设计好的井眼轨迹,综合井斜角、方位偏差来计算造斜率,以此指导造斜钻井施工,通过增加钻铤等措施,调整滑动钻进和复合钻进的比例,从而使钻头按照设计的井眼轨迹进行钻进,指导造斜段完成。
3、稳斜段的井眼轨迹控制技术
造斜段完成后,需要进行稳斜段的钻井施工,在稳斜段的钻进中,要选用无线随钻测井仪器对钻头的工作进程进行动态跟踪,实时监测钻头的实际井斜角、方位角偏离情况并与设计值进行对比,确保钻头中靶。
在没有无线随钻测井仪器的情况下,需要通过稳斜钻具组合进行钻井,并应用单、多点测斜仪进行定点测斜,从而保证井眼中靶,提高钻井质量。
三、结论
定向钻井技术现在已经得到了广泛的应用,并在石油行业中占据了较高的地位。
它的出现解决了以往很多较复杂油藏开采困难的问题,提高了油田的开发效率。
但是仍不能完全满足人们对油气资源的需求。
随着全球油气资源的可持续利用问题的日益突出,定向井技术发展和创新已迫在眉睫,我们应该依靠现有的条件,充分利用其它学科先进的技术,改善目前的钻具,合理的使用地质导向技术,加快新技术如自动化、智能化技术的应用水平与程度,为定向井技术的发展开拓更为广阔的空间。
参考文献:
[1]王辉云.定向井录井技术难点浅析[J].科技情报开发与经济,2009(10).
[2]鲁港,王刚,邢玉德,孙忠国,张芳芳.定向井钻井空间圆弧轨道计算的两个问题[J].石油地质与工程,2006(06).
[3]王学俭.浅层定向井连续控制钻井技术[J].石油钻探技术,2004(05).
[4]崔剑英,贺昌华.定向井信息查询系统的开发[J].数字化工,2005(07).。