6定向井

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1、尽可能挖拙各种油气藏潜能,提高采收率; 2、减少布井数量,减少开发投资; 3、避免或减少开采过程中的井下复杂情况; 4、少占用土地,减小环境保护的压力; 实质上提高勘探开发的总体经济效益。
3-基本概念
定向井是使井筒沿特定方向钻达 地下预定目标的油气井。沿着预 先设计的方向钻达目的层位的钻 井方法,称为定向钻井。描述定 向井井身空间位置及形状的方法 是对井眼进行测量,每个测点有 三个数据,即测深、井斜角、井 斜方位角,我们称这三项测量数 据为井身的基本要素。
3-基本概念
方位角(Hole direction): 测点处正北方向至井眼方向线在水平面投影线间夹角,度

N(m)
3-基本概念
大地坐标的的确定:大地坐标是以英国的格林威治天文 台为坐标原点而构建的全球通用的大地坐标体系,地球上的 任一点都可以通过卫星定位在该坐标系中找到自己的唯一位 置。当定向井的井口位置测定后,该井井身的任一点的大地 坐标都可以确定。 磁偏角(Deinclinnation)的校正:在定义井斜方位角时, 是以地球正北方位线为准,而使用磁力测斜仪测得的井斜方 位角则是以地球磁北方位线为准,称为磁方位角。由于磁北 极偏离地球北极,使绝大多数区域磁北方位线与正北方位线 并不重合,二者间的夹角即为磁偏角。其计量是以地理北极 方位线为始边,磁北方位线为终边,顺正逆负,正东负西, 若磁北方位线在正北方位线以东称偏东磁偏角,若磁北方位 线在正北方位线以西称偏西磁偏角。进行井斜方位角校正时, 可使用如下简单公式: 井斜方位角=磁方位角-西磁偏角 井斜方位角=磁方位角+东磁偏角
4、轨迹控制——测斜、实钻井眼位置计算、钻具组合 调整计算、轿正井眼设计。增斜、稳斜、降斜、扭方 位。
概述
定向井涉及的关键技术:
计算:(计算机技术)
轨迹设计、钻具设计、轨迹预测、定向参数。
从井口到目的点,要有不同的井段连接,有增 斜与降斜要求,而造斜能力受工具和工艺水平的限 制,同时还应考虑如何安全钻进。故必须设计井眼 轨迹。
α
靶区
水 平 位 移
3-基本概念
闭合方位角或总方位(closure azimuth):是指以正北方位 线为起点,顺时针转至闭合距方位线上所转过的角度。其 测量单位为度。 N(北)坐标和E坐标:是指测点在以井口为原点的水平坐标 系里的坐标值。其测量单位为米。 视平移(Vertical section):是井身上某点在某一垂直投 影面上的水平位移,这 个“水平位移”不是真实 的水平位移,所以我们 称之为视平移。实际工 作中,对于正在钻进的 井作垂直投影图时,都 是将垂直投影面选在设 计方位线上。其测量单 位为米。
5)江汉油田易斜区块的定向井开发。
概述
四、定向井与直井的区别
1、定向井要预先设计井眼轨迹(直井不用)。
2、定向井井斜角、水平位移、井眼曲率大(直井小)。
概述
3、工艺技术区别大:

定向井有定向作业; 经常测井斜、方位(直井一只钻头一次井斜); 钻压失真、扭矩大; 起下钻频繁; 对泥浆性能要求严(携屑、润滑、井壁 稳 定 ) 。
概述
3、1934年,德国的克萨斯康罗油田一口井严重井喷。一 位有丰富想象力的工程师提出用定向井技术来解决。在 距失控井一定距离钻一口定向井,井底与失控井相交, 然后向井内泵入重浆压住失控井,这是世界上第一口定 向救援井。
4、二战后生产的发展,海洋石油的开发,井下动 力钻具的研制,计算技术的进步促进了定向井技 术的发展。
概述
5、我国的第一口定向井是1955年在玉门油田钻成, 井号为C2—15井。1965年在四川油田钻成了我国 第一口水平井,磨三井,水平延伸160m,是世界 上第二个钻成水平井的国家。
6、四川油田的草16井,1987年钻成,是一口过长江 定向井。 7、胜利油田的河50丛式井组,1988年完成,一个陆 地平台钻成35口定向井。 8、1997年南海东部西江项目打成水平位移8000米的 大位移定向井,当时世界最深。
第二节
定向井井身剖面设计
3、正确选择造斜点、井眼曲率、和最大 井斜角
原则:
上述参wk.baidu.com的选择应有利于采油、修 井作业和钻井施工。
第二节
定向井井身剖面设计
(1)造斜点的选择 原则:
•选在比较稳定、均匀的地层 尽量在软——中硬地层造斜,并考虑钻 头类型 •尽量在方位漂移不大的地层造斜 •应考虑垂深、水平位移、与最大井斜的要求, 造斜点高则水平位移大,井斜小、低则相反。
4、定向井钻具事故多(粘附、键槽、疲劳)。
概述
五、定向井的钻井过程与涉及的内容
1、设计轨迹、钻具组合,制定施工措施。 要求进行轨迹设计、钻具设计(造斜、稳斜与 降斜钻具组合)。
2、直井段钻进得关键是保证井眼不斜。
概述
五、定向井的钻井过程与涉及的内容
3、定向造斜——造斜工具安置方向计算、定向工艺。 造斜工具的安置
定向井的基础知识
1.定向井的概念及主要类型:
特殊工艺井是指除常规钻井工艺所钻直井之外 其它井的总称,主要包括定向井、丛式井、水平井、 大位移井、侧钻井、分支井、径向水平井、小井眼 井、柔性管钻井及欠平衡压力钻井等。
定向井与丛式井
水平井
大位移井
侧钻井
分支井 (多底井)
2.发展特殊工艺井的目的
造斜点 稳斜井段
垂 深
α -井斜角
设计井筒轨迹
实际井眼轨迹
靶区
水 平 位 移
3-基本概念
测深(Measure depth):井身轴线上任一点到井口的井身长 度,称为该点的测深,也称为该点的测量斜深。其测量单 位为米。 井斜角(Hole inclination or Hole angle):井测点处 的井眼方向线(切线)与通 过该点的重力线之间的夹角 称为该点处的井斜角。井眼 方向线和重力线都是有向直 线。其测量单位为度。
井身剖面:well
profile
所钻井眼达到目标点的井眼 路径或轨迹。 井身剖面是由各种不同类 型的单一形状空间直线或曲线 组成的。
第二节
定向井井身剖面设计
一、名词解释
直井段: 井斜角为0 造斜点:开始定向造斜的位置 增斜段:井斜角随井深增加的井段 定向造斜段:造斜点以下的增斜段
B C D O A
裂缝性油藏:横穿裂缝 薄油层:大斜度或水平井 低渗块状油层:多底井
第二节
定向井井身剖面设计
1、保证实现钻定向井的目的
救援:目标层位、靶区半径、简单 (快速、经济)
第二节
定向井井身剖面设计
落鱼侧钻: 避开落鱼、一定水平位移 整块油藏: 按开发井网布置要求
第二节
定向井井身剖面设计
2、考虑地面条件限制 地面条件是确定定向井井位和丛式井 平台位置的重要依据,还需考虑交通、采 油、油气集输等方面的需要。
概述
定向井涉及的关键技术:
工具:造斜(增、降、稳斜)工具、扭方位工具。 仪器:测斜仪。 施工经验。
第二节
定向井井身剖面设计
第二节
定向井井身剖面设计
主要内容:
•基本概念
•井身剖面设计原则
造斜点 井眼曲率 最大井斜角
•剖面类型
•设计方法
第二节
定向井井身剖面设计
目的:
• 选择满足要求的井身剖面类型 • 设计剖面结构参数
第二节
定向井井身剖面设计
一、名词解释
工具造斜率:造斜工具在单位长度
井眼能增加的井斜值 增斜率:单位长度井眼增加的井斜值 降斜率:单位长度井眼降低的井斜值
C D O A B
E
第二节
定向井井身剖面设计
二、定向井井身剖面设计的原则
1、保证实现钻定向井的目的
根据不同的定向井钻井目的对定向井井身剖面进行合理 设计 例如:
概述
1)胜利油田辛74—11与目标井穿四个油 层,相当于4口直井的经济效益 2)磨3井(四川磨溪构造),薄油层, 总深度1685m,油层内延伸160m,初产 产量比直井高10倍。 3)原苏联申拜油区66 / 45井,块状油 层,八个分枝井底,产量增加10倍。
概述
3、海上生产集输需要
概述
4、钻井技术的需要
需用定向井来处理井下复杂 情况或易斜地层的钻井。
1)新疆柯3井,井喷失控着火,几年后请美 国人来钻定向救援井。 2)我国自行设计、施工的数口成功的定向救 援井:濮2—151井(中原油田)、永59井 (胜利)、南2—1井(青海)。均成功地 制服了井喷失控事故。 3)侧钻定向井已为一般钻井公司所掌握。 4)川东钻探公司高陡构造区块移动地面井位 的钻井技术。
3-基本概念
造斜点(Kick off point):在定向井中开始定向造斜的位置叫 造斜点。通常以开始定向造斜的井深来表示,其测量单位为米。 造斜率:造斜率表示了造斜工具的造斜能力,其值等于用该造 斜工具所钻出的井段的井眼曲率。 增(降)斜率:指的是增(降)斜 井段的井斜变化率。其井斜变化为 正值时为增斜率,负值为降斜率。 全角变化率(Dogleg severity): “全角变化率”、“狗腿严重度”、“ 井眼曲率”,都是相同的意义,指 的是在单位井段内三维空间的角度 变化。它既包含了井斜角的变化, 又包含着方位角的变化。其常用单 位为:º /30m。
井眼轨迹的基本概念

磁偏角 真方位与磁方位的换 算 真方位角=磁方位角 +东磁偏角 真方位角=磁方位角 -西磁偏角
3-基本概念
垂深(Vertical depth or True vertical depth): 垂深即测点的垂直深度, 垂 是指井身上任一点至井口 深 所在水平面的距离。其测 量单位为米。 水平位移(Displacement or Closure distance): 即井眼轴线某点在水平面 上的投影至井口的距离, 也称闭合距。其测量单 位为米。
9、1998年渤海公司 QK17-2地区4口大位移井。
概述
三、定向井的应用范围
1、地面限制 油田所处地面不利于或不 充许设置井场钻井或搬家 安装受到极大障碍。
如: 1)英国的北海油田 2)中国的塔里木油田。
概述
2、地下地质条件要求: 增产 由于地质构造特点,定向井能 更有利于发现油藏、增加开发 速度。
概述
二、定向井的引入
1、定向井引入石油钻井界约在19 世纪后期,当时的定向井是在落 鱼周围侧钻。
2、世界上第一口真正有记录的定向井 是1932年美国人在加利福尼亚亨延滩 油田完成,当时浅海滩下油田的开发是 在先搭的栈桥上竖井架钻井。美国一位 有创新精神的钻井承包商改变了这种做 法,他在陆地上竖井架,使井眼延伸到 海床下,开创了钻井新纪元。
稳斜段:井斜不变的井段
降斜段:井斜角随井深增加而减小
的井段
E
第二节
定向井井身剖面设计
一、名词解释
目标点:设计规定必须钻达的地下空
间位置。 靶 区:实钻轨迹允许偏离的区域。 有多种形状。 靶区半径:允许实钻轨迹偏离设计目 标点的水平距离。 靶心距:实钻井眼轨迹与靶区平面的 交点与靶点间的距离。
E
O A B C D
3-基本概念
目标点(Target):设计规定的,必须钻达的地层位置,称 为目标点。通常是以地面井口为坐标原点的空间坐标系的坐 标值来表示。 靶区半径:允许实钻井眼轨迹偏离设计目标点的水平距离, 称为靶区半径。 靶心距:在靶区平面上,实钻井眼轴线与目标点之间的距离, 称为靶心距。
3-基本概念
工具面(tool face) :工具面就是造斜工具弯曲方向的平面, 通常称作工具面。 。 反扭角:动力钻具反扭矩作用下启动前后工具面之间的夹角。 高边(High Side):在斜井段用一个垂直于井眼轴线的平面 与井眼(这时的井眼不能理解为一条线,而是一个具有一定 直径的圆)相交,由于井眼是倾斜的故井眼在该平面上有一 个最高点,最高点与井眼圆心所形成的直线及为井眼的高边 。 工具面角(Tool Face Angle):表示造斜工具下到井底后工具 面所在的位置参数。工具面角有两种表示方法:高边工具面 角:造斜工具弯曲方向的平面与井斜方位角所在平面的夹角。 一般是井斜角大于6º后可用高边工具面角;磁性工具面角: 造斜工具弯曲的平面与正北方位所在平面的夹角。 。
3-基本概念
增斜段:井斜角随井深增加的井段,称为增斜段。 稳斜段:井斜角保持不变的井段称为稳斜段。 降斜段:井斜角随着井深的 增加而逐渐减小的 井段称为降斜段。 井斜变化率:单位井段内井 斜角的绝对变化值。通常以 两测点之间井斜角变化量
与井段长度的比值来表示。 方位变化率:单位井段内井
斜方位角的绝对变化值。 两变化率的单位为:º /100m
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