定向井钻井轨迹控制参考PPT

L1/m 0. 8-1.2
L2/m 4.5-6.0
L3/m 9.0
L4/m 9.0
L5/m 9.0
中稳斜组合 1.0-1.8
3.0-6.0 9.0-18.0 9.0-27.0
/
弱稳斜组合 1.0-1.8
4.5
9.0
/
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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。 ②使用时注意保持小钻压。 ③对于强降斜组合,L1越长,降斜能力强,但不能与井壁有新的接触点。
的横断面是呈倾斜状态的圆平 面，若干个这样的圆平面上最 高点的连线称为高边。
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定向井的井斜与方位控制
2、工具面：造斜工具弯曲方
向的平面。
井底平面
3、装置角(重力工具面角)：
从井眼高边方向线顺时针旋
工具面 工具面角 井斜铅垂面
转到造斜工具面上所转过 的角度。 ① 高边工具面：以高边为基 准，一般当井斜>6°时使
50m长的钻柱称为“下部钻柱”。在下部钻 柱
上安置某种钻具, 构成“下部钻具组合”,也称 为底部钻具组合。
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转盘钻进轨迹控制
⑴增斜组合(杠杆原理)
①分为强、中、弱三种增斜组合。
②钻压越大,增斜能力越大;L1越长,增斜能力越弱。 ③近钻头稳定器直径减小,增斜能力也减小。
类型
L1/m L2/m L3/m
0.5°双扶和0.5°单扶单弯螺杆钻具组合在文33-152井、新卫 222井使用，钻进50-80m没有增斜效果。
⑵ 0.75°单弯螺杆钻具组合
0.75°双扶单弯螺杆钻具在胡5-200、卫360、胡7-282、文33-
152、胡5-197等井使用，其增、降斜率0.75°±/根。增斜率与设计
增斜率4°/30m相差太大；降斜率虽达到设计要求，但定向滑动钻 速比转盘慢，在定向增斜时少用或不用。
强增斜组合 1.0-1.8 /
/
中增斜组合 1.0-1.8 18-27 /
弱增斜组合 1.0-1.8 9-18 9
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转盘钻进轨迹控制
⑵稳斜组合(刚性满眼钻具原理)
①分为强、中、弱三种稳斜组合。 ②使用中要注意保持正常钻压和较高转速。 ③可使用双稳定器串联代替近钻头稳定器增强稳斜效果。
类型 强稳斜组合
合钻进增斜至要求的井斜角
跟踪 控制
从造斜结束,到钻完全井,都属于跟踪控制阶段。 可采用①转盘钻+稳定器组合进行增、稳、降斜钻进 ,当井斜或/和方位出现偏差时,用动力钻具增/降斜 或扭方位；②弯螺杆+直接头+MWD,发现井斜或方位 偏差,随时增/降斜或扭方位。
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关于轨迹控制的几个重要概念
1、高边：有斜度的井段其井眼
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
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1、结构弯角对造斜能力的影晌
⑶ 1°单弯螺杆钻具组合
1°双扶单弯螺杆+PDC，为防止全角变化率超标，启动转盘， 在钻进过程中当井斜达到10°以上，其稳方位，微降斜效果相当明 显，正常情况下降斜0.5～2.5°/100m，方位变化很小。
用（重力工具面）
②磁性工具面：以磁北为基准
，在井斜较小时使用，数
水平面 值上等于井斜方位角加装
置角。 4
关于轨迹控制的几个重要概念
ω=0 °
ω=90 °
ω=180 °
ω=270 °
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关于轨迹控制的几个重要概念
4、反扭矩：在用井底动力钻具钻进时，都存在 一个与钻头转动方向相反的扭矩，该扭矩被称 为反扭矩。
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。
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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
类型
L1/m
强降斜组合 9.0-27.0
L2/m /
弱降斜组合
0.8
18.0-27
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复合钻进轨迹控制 根据钻井一公司:
双驱复合钻井轨迹控制技术研究
1、结构弯角对造斜能力的影晌 2、上稳定器尺寸及位置对造斜能力的影响 3、双驱钻井井眼轨迹控制现场施工技术
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1、结构弯角对造斜能力的影晌
⑴ 0.5°单弯螺杆钻具组合
定向钻井技术
轨迹控制方法
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第七节 定向井轨迹控制技术
直井段
转盘钻+防斜钻具组合
(防斜打直) 复合钻进(直螺杆/小弯角螺杆)
概念:从垂直井段的造斜点开始,使井眼沿一 定的方位
偏斜的作业
轨 迹 控 制
定向 造斜
方法
沿一定方位造斜至一定角度,用
直螺杆+弯接头 增斜组合增斜至要求的井斜角
弯螺杆+直接头 沿一定方位造斜至一定角度,复
D m＝ 6.886.8m
Kc1/0 100
如Δφ=-22°，其它不变，ω＝？ ΔDm＝？
γ= 6.88°，ω=-75.19°=284.19°，ΔDm= 68.8m。 11
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 现增斜、稳斜和降斜。 BHA（Bottom Hole Assembly）:钻头之上约40-
解：由解析式可得：
＝ a c r1 c c o 2 c o s s1 o s i sn 2 c i s n os
＝ ar c 1 c c o 1 c 5 o s s o 8 1 s i s 1 n s 5 i c n 2 8 o ＝6.2 88s
＝ ar c cs o 1 c ci 1 s s o o n c is s n o 2 s ar c c 1 s o c c 1 i 5 6 s s . o o 8 n 5 6 i .8 c s s 8 n 1 8 o 8 7 s.1 5
5、反扭角：使用井底动力钻具钻进时，因动力 钻具反扭矩的作用，使得井底钻具外壳向逆时 针方向转动一个角度，该角度被称为反扭角。
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装置角(工具面角)与井斜角方位角的关系
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装置角(工具面角)与井斜角方位角的关系
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装置角(工具面角)与井斜角方位角的关系
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装置角(工具面角)的计算
源自文库10
例题1：已知α1=15°，K=10°/100m ，Δφ= 22°，要求扭 完方位以后的井斜角为18°。试求装置角ω和扭方位的 井段长度ΔDm。