侧钻水平井

数据源连接（测斜数据获取） 测斜数据显示 测斜数据处理 调整设计（拟最短路径） 调整设计结果显示 调整轨道三维视图绘制 三维视图旋转、缩放 形成Word文档
4、部分软件图例
第四章、侧钻水平井的施工方案设计和评选

设计一般采用三段制剖面 施工方案，用单弯或双弯高造斜率螺杆钻具打增斜段，用单弯导向螺杆 钻具以滑动方式为主完成水平段的施工 施工费用计算 – 开窗段：Cwindow=DCday+Ctool+ Cinstru+ Crisk – 增斜段：Cbuild= D Cday+ Ctool+ Cinstru – 水平段：CH= D Cday+ Ctool+ Cinstru
4、探油顶段设计
（二）、侧钻水平井开窗工艺选择
1、段铣和斜向器开窗的工艺特点
段铣： 优点：工艺技术易掌握，成功率高； 可用常规的测量仪器定向，磁干扰小，有利于井眼轨迹控 制。 缺点：段铣后需要打水泥塞，时间相对要长一些； 若碰上硬地层，一开始侧出新井眼较费劲。 斜向器开窗： 优点：如果磨铣工具能一次完成磨铣和将窗口扩大到要求的尺寸， 则 施工过程相对简单，起下钻次数少； 侧钻点处的套管固井质量情况和地层的情况对侧钻的影响小 缺点：需用陀螺定向； 侧出新井眼后，在定向过程中有磁干扰。 施工的可靠性以及对开窗以后后续的钻井过程的安全性差。

第一阶段，从铣锥磨铣斜向器顶部到铣锥底圆与套管内壁接触 第二阶段，从铣锥底圆接触套管内壁到底圆全部铣出套管外壁 第三阶段，从铣锥底圆全部铣出套管外壁到铣锥最大直径全部铣过套管 开窗的三个阶段中，钻井液的上返速度要大于0.6米/秒，以保证铣屑上返 复式铣锥完成开窗以后，一般情况下就可以进行下一步的作业
2、段铣和斜向器开窗的适用范围
斜向器开窗主要适用于浅井、地层较疏松的井、原井井下情况复杂、开窗 部位存由多层套管和侧钻点处井斜较大的井。由于段铣开窗工艺技术易掌 握，成功率高，因此，用得更多一点。根据“九五”期间，胜利油田和辽 河油田的统计，段铣开窗用得多一点。
（三）、钻柱设计、钻头选择和钻井参数设计
第三章 侧钻水平井设计和控制软件简介
1、BHA力学分析 2、井眼轨道控制计算 3、轨迹设计模块功能 4部分软件计算图例
启动井眼轨道监控平台
输入参数 导 向 钻 具 组 合 分 析 滑 动 态 分 析 转 动 态 分 析 参 数 敏 感 分 析 转 盘 钻 具 组 合 分 析
输入参数 BHA 力 学 分 析 参 数 敏 感 分 析 井 眼 轨 道 控 制 计 算
3、井眼曲率选择
中半径设计剖面，即造斜率控制在8°/30米到20°/30 米之间，只要条件许可，一般应选中半径设计剖面 中 短 半 径 水 平 井 剖 面 ， 造 斜 率 控 制 3 0 ° / 3 0 米 到 70°/30米之间，由于受原井网井距的限制，造斜点到 水平段的靶前位移较小，一般为几十米
根据套管尺寸选择相应的段铣工具尺寸 按工具制造厂家推荐的参数操作 在段铣中，要保持足够的排量，注意铁屑的返出量和形状 每磨铣1—2米停泵停转盘慢慢上提钻具，检查段铣工具情况 注意观察分析磨铣速度，根据情况，制定下一步的措施 每次换刀片下钻到窗口位置，以确保段铣质量。 段铣结束以后，调整钻井液性能，大排量洗井 段铣段打水泥塞
3、几何曲率与极限曲率的对比 修正的三点定圆法所计算的几何曲率与按力学分析所计算的极限曲率都非常 接近。 4、侧钻水平井轨迹控制工艺 （1）大弯角高造斜率螺杆钻具在套管内的通过度问题 （2）造斜段施工控制工艺，在侧钻工具造斜率的选择时，一般采用宁高勿 低的原则，将扭方位作业放在井斜较小的造斜初始井段，由于工具的造斜率 高，井斜的测量值滞后，在螺杆钻具的工具面摆放时一定要考虑这一因素。 （3）水平段施工控制工艺，由于井眼造斜率又高，所以，一般来说不开动 转盘为好。以防产生钻具事故和损坏昂贵的MWD测斜仪。对于钻屑床问题， 可采用短起下和适当地以低转速转动转盘钻井，以破坏钻屑床。 （4）用铰接螺杆钻具钻短半径水平井 （5）中短半径水平井井眼测量技术 有线随钻测斜仪测量技术，需要测量技术人员有良好的专业技术素质和丰 富的现场经验。 MWD测量技术，先进高效，由于小尺寸的MWD价格较昂贵，操作成本高一 些。

1、钻柱设计，同常规水平井的钻柱设计，采用“倒装钻具”的设计。 2、钻井参数设计，由于在侧钻水平井的施工过程中，基本上都用螺杆 钻具钻井，因此，钻井参数的选择余地并不大。对于井眼净化问题，根 据实际施工中的经验，只要能适时地开动转盘旋转钻井，并适时短起下， 都能有效地破坏岩屑床，保证钻井安全。 3、钻头的选择，与常规的程序一样，需根据当地的具体情况进行选择， 但造斜PDC钻头的保径部分适当，要兼顾保径和造斜两个方面的性能要 求。
输入参数 三 维 轨 道 调 整 设 计
连接数据源 输入参数 来自百度文库 整 设 计 图 形 显 示
控制计算
退 出 平 台
输出报告
输出报告
输出报告
输出报告
井眼轨道监控软件操作程序图
钻具分析模块功能有： 1 、BHA力学分析 分析带有变径稳定器的导向钻具组合和转盘钻具组合的力学特 性，根据极限曲率法和修正的三点定圆预测导向钻具组合的造斜能 力， 2 、井眼轨道控制计算 轨道控制包括井斜控制和方位控制，当轨道偏离设计目标时需要调 整井眼轨道并进行控制，确保轨道中靶。也可作井眼轨迹的三维设 计。 3、轨迹设计模块功能
（一）、侧钻水平井轨迹设计
1、井眼剖面选择
单增斜三段制剖面，进尺少，施工方便。 通常都是三维设计 （1）柱面法，如图1所示
（2）、三维空间曲线线法
2、侧钻点的选择
侧钻点应尽量选得深一点。 侧钻点以上的套管应完好、无变形、破裂和漏失，以 确保施工顺利。 侧钻水平井开窗井段应选择固井质量好，易定向造斜 的井段，避开易塌、易漏等复杂地层。 无论采用段铣或斜向器开窗，开窗点应选在套管中部， 避开接箍和扶正器。
（二 ）井眼轨迹控制
1、螺杆钻具的造斜率预测方法 极限曲率法 修正的三点定圆法 2、典型螺杆钻具的造斜率预测和敏感性分析 （1）弯角对造斜率的影响，当弯角增大时极限曲率增加。 （2）眼扩径对造斜率的影响，井眼直径的扩大极限曲率值减小。 （3）稳定器与井眼间的间隙，下稳定器磨损时，极限曲率减少；上稳定器磨损 时，极限曲率增加。 （4）井斜角对造斜率的影响，井斜角对极限曲率影响不大，双弯单稳钻具井斜 增加极限曲率增加。 （5）钻压对造斜率的影响， 一般地讲，极限曲率随钻压的增加而增加
2、斜向器开窗工艺概要
（1）下一体式地锚斜向器 在地面检查下入的一体式地锚斜向器是否完好，有无损坏 下地锚斜向器要控制下放速度，严禁猛刹猛放 下放过程中严禁开泵，以防提前坐封 （2）定向坐封地锚斜向器 将地锚斜向器下达预定深度后，下入陀螺测斜仪进行测量定向 开泵循环，靠液力剪断安全销，打开地锚卡瓦 加压剪断护送器销钉，甩掉地锚斜向器，完成坐封 （3）复式铣锥开窗 钻具组合，复式铣锥+钻柱铣+钻铤（3柱）+钻杆 下钻到斜向器顶端以上10米，开泵循环，探准方入 钻具组合，复式铣锥+钻柱铣+钻铤（3柱）+钻杆 下钻到斜向器顶端以上10米，开泵循环，探准方入 缓慢启动转盘，低转速旋转，慢慢下放，磨铣分为三个阶段
钻井监督培训材料
侧钻水平井钻井技术
石油勘探开发研究院钻井所
目录


前言
第一章 侧钻水平井钻井工程设计 第二章 侧钻水平井施工工艺 第三章 侧钻水平井设计和控制软件简介 第四章 侧钻水平井施工方案 设计和评选
第一章 侧钻水平井钻井工程设计
第一节 侧钻水平井井眼轨迹设计 1、井眼剖面选择 2、侧钻点选择 3、井眼曲率的选择 4、探油顶段设计 第二节 侧钻水平井开窗工艺选择 1、段铣和斜向器开窗的工艺特点 2、段铣和斜向器开窗的适用范围 第三节 钻柱设计、钻头选择和钻井参数设计 1、钻柱设计 2、钻井参数设计 3、钻头的选择
第二章 侧钻水平井施工工艺
第一节套管开窗工艺
1、段铣开窗工艺概要 2、斜向器开窗工艺概要
第二节井眼轨迹控制
1、螺杆钻具的造斜率预测方法 2、典型的螺杆钻具的造斜率预测和敏感性分析 3、几何曲率与极限曲率的对比 4、侧钻水平井轨迹控制工艺
（一）套管开窗工艺
1、段铣开窗工艺概要
（1）段铣井段长度的确定 （2）段铣前的准备工作 查阅原井资料 查阅侧钻点到井口的套管尺寸、钢级、内外径 用钻头或通径规通井 在段铣段以下打水泥塞 在段铣钻井液的准备 （3）段铣施工工艺