水平井水平段轨迹控制教材

《水平井水平段轨迹控制教材》由会员分享，可在线阅读，更多相关《水平井水平段轨迹控制教材（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、水平井水平段轨迹控制技术探讨 单单 位：位： 姓姓 名：翟文涛名：翟文涛 目目 录录 1. 1. 综述综述 2. 2. 水平井水平段施工特点水平井水平段施工特点 3. 3. 水平段滑动钻进时存在的问题及措施水平段滑动钻进时存在的问题及措施 4. 4. 实例分析实例分析 5. 5. 结论结论 目目 录录 1. 1. 综述综述 2. 2. 水平井水平段施工特点水平井水平段施工特点 3. 3. 水平段轨迹控制难点及措施水平段轨迹控制难点及措施 4. 4. 实例分析实例分析 5. 5. 结论结论 一、 综述 目前油田水平井施工数量越来越多，水平井开发效益 比直井高的原因是水平井具有在油层中的穿行距离长

2、，泄 油面积大，产量高等优点。因此对于水平井来讲，油层穿 透率是衡量成功与否的关键，而这又取决与水平段的轨迹 控制。在水平井施工过程中进入水平段后，由于地层，工 程等其他原因需要进行滑动钻进调整井身轨迹保证轨迹在 油层中穿行。在水平段进行滑动钻进时经常出现很多棘手 问题，如果这些问题得不到很好的解决，会造成水平段的 轨迹调整受到影响，造成脱靶、提前完钻影响水平井的开 发效果甚至填井，造成的损失是十分巨大的。 目目 录录 1. 1. 摘摘 要要 2. 2. 水平井水平段施工特点水平井水平段施工特点 3. 3. 水平段轨迹控制难点及措施水平段轨迹控制难点及措施 4. 4. 实例分析实例分析 5.

3、5. 结论结论 二、水平井水平段施工特点二、水平井水平段施工特点 1、地层胶结疏松，钻时快，造斜率很低 在油层中特别是胶结疏松砂岩的油层中钻进时，机械钻速高，井 斜有时变化较大，需要及时调整轨迹。 2、测斜零长大，靶框小，轨迹控制困难 仪器的井斜方位测斜零长达到20米左右，这就使得井底的井斜 角，方位角不能及时的测量，只能靠预测进行轨迹调整。 3、水平段施工后期，滑动钻进难度增大 在水平段钻进时特别是到水平段后期，随着位移的增大，钻具 的摩阻扭矩增大，进行滑动钻进时，存在着工具面的摆放困难及钻进 时工具面的不能够稳定等问题。 目目 录录 1. 1. 综述综述 2. 2. 水平井水平段施工特点水

4、平井水平段施工特点 3. 3. 水平段轨迹控制难点及措施水平段轨迹控制难点及措施 4. 4. 实例分析实例分析 5. 5. 结论结论 三、水平段轨迹控制难点及措施三、水平段轨迹控制难点及措施 由于测斜零长达到20余米，这样滑动钻进的效果（油层钻进效 果预测难）在钻进2个单根后才能测出，需要根据经验预测井底的井 斜，这样就存在较大的误差，可能使轨迹偏离要求的范围。相对造斜 段轨迹调整余量变小。 3.1测斜零长达20余米，轨迹调整困难 针对测斜零长大，轨迹调整困难的情况，采取加密测点，及时与 甲方结合，确定油层的准确位置，及早调整轨迹，避免井身轨迹出现 大的起伏。 三、水平段轨迹控制难点及措施三、

5、水平段轨迹控制难点及措施 出现工具面的变化很大、长时间不能稳定，甚至出现工具面的转 圈现象；加之在油层中钻进时钻时很快，仪器信号的传输不够及时， 这就造成不能正常的滑动钻进或钻进的效果不符合预期，使水平段的 起伏变大，影响了井眼轨迹调整的效果。 3.2工具面的摆放问题 引起工具面摆放困难的原因是钻具的扭矩的不能及时的释放引 起的，在摆放好工具面后，钻具的扭矩没能及时的释放，在钻具的活 动中逐步的释放就引起了工具面的不合常规的变化。 三、水平段轨迹控制难点及措施三、水平段轨迹控制难点及措施 前期井身轨迹的影响,前期的井身轨迹控制出现问题，井眼轨迹 不够圆滑，出现大的狗腿度，造成钻具的扭矩过大，钻

6、具扭矩 的释放也受到影响，给下一步的施工造成严重的影响。 3.2工具面的摆放问题 地层的影响,如果存在复杂地层，比如存在缩径，掉块等造成井 眼不规则也容易引起扭矩，摩阻增大。 钻具结构不合理也会引起摩阻，扭矩过大 。 钻井液的影响,在水平井中岩屑的携带十分困难，如果钻井液性 能达不到要求，润滑性不够，携岩效果差，岩屑不能及时携带 出井，井壁不稳定等，由此引起摩阻扭矩过大 。 三、水平段轨迹控制难点及措施三、水平段轨迹控制难点及措施 要控制好前期的井身轨迹 在前期的井眼轨迹控制中，要 尽量避免出现大的狗腿度，使井眼轨迹尽量保持圆滑，减少 因为轨迹引起的摩阻和扭矩 。 3.2工具面的摆放问题 进入

7、水平段前，向井队提出建议处理好钻井液、及时进行短起 下修正井壁、携带岩屑，使井眼保持畅通以减少井底的摩阻扭 矩，从而减少钻具的扭矩 。 优化钻具结构，钻具结构在满足需要的前提的下，应该尽量简 单，如尽量不加扶正器，不使用钻挺等 。 三、水平段轨迹控制难点及措施三、水平段轨迹控制难点及措施 摆放工具面后大幅度活动钻具，使钻具的扭矩得到充分 的释放，例如提起单根进行大幅度活动，如果仍然不能有效 解决问题也可先采用在摆放工具面前开启转盘转动一段时间 或先活动钻具，如提起2个或更多单跟活动钻具，是钻具预先 存在的扭矩得到释放，然后再摆放工具面。在摆放过程中要 一次少转动转盘，然后充分活动钻具，工具面稳

8、定后再继续 摆放，这样通过几次使工具面摆放到预定的位置 。 3.2工具面的摆放问题 三、水平段轨迹控制难点及措施三、水平段轨迹控制难点及措施 在油层中进行滑动钻进时，由于钻速很快，一般可以达 到100m/h，而由于在水平段进行钻进时因为增加了电阻率 ，伽马等地层参数的测量，工具面的变化很慢，经常出现一 个单根已经打完，工具面的变化还没能够及时的传输到司显 的情况。根据在现场的施工经验，在油层中钻进时，特别是 钻速很快时，动力钻具反扭角通常很小，并且可以根据前期 施工的经验进行大概的估计，因此可以将工具面摆放在合适 的位置加到固定的钻压进行施工即可 。 3.2工具面的摆放问题 三、水平段轨迹控制

9、难点及措施三、水平段轨迹控制难点及措施 Pdc钻头进行滑动钻进时，工具面极不稳定，尤其是井 斜较小、钻时较快时，并且工具面的变化对钻压极其敏感， 有时半吨钻压变化就使工具面有极大变化 。后期施工中， 由于摩阻存在较大，在后期施工时，摩阻的释放变化等对滑 动钻进带来极大影响，不建议采用pdc钻头。尤其是钻时快 时，pdc钻头的工具面变化这样不稳定，无法进行定向钻进 施工。在油层中特别不建议使用。 3.2工具面的摆放问题 水平段钻进尽量避免使用水平段钻进尽量避免使用PDCPDC钻头钻头 三、水平段轨迹控制难点及措施三、水平段轨迹控制难点及措施 地层胶结不好：油层中砂岩胶结疏松，水力冲刷作用影响下，

10、 难以对钻具起到有效的支撑作用，使的滑动钻进没有效果或者 效果不佳 。 3.3增降斜问题 地层走向：如果油层走向是向下倾斜的，也可能造成降斜严重 ，影响增斜钻进的效果 。 施工参数：钻压小 在滑动钻进时，造斜率的大小与造斜工具、 地层以及施工参数有关 。 井身轨迹趋势：前期井眼轨迹调整措施不当，如在需要调整轨 迹向下时，降斜滑动钻进的过多，使的井眼轨迹具有了向下的 趋势，在增斜钻进时无法起到增斜的效果 。 增斜困难原因增斜困难原因 三、水平段轨迹控制难点及措施三、水平段轨迹控制难点及措施 在水平段调整井眼轨迹时，尽量不进行或少量进行降斜滑动钻 进。因为在胶结疏松的油层中开启转盘进行复合钻进一般

11、会使 井斜减小，因此可以通过开启转盘钻进，钻完一个单跟多划眼 的办法来进行降斜施工。另外要保证轨迹变化缓慢，避免造成 轨迹向上或者向下的趋势，引起后期进行滑动钻进时的效果不 佳 。 3.3增降斜问题 降低钻井液排量 通过减小泥浆泵的转速，来降低钻井液的排 量，减小井底的水力冲刷能量，提高滑动钻进效果 。 加大钻压 钻进过程中要加大钻压，来提高钻具的增斜效果 。 更换大弯度的单弯 。 增斜措施增斜措施 四、实例分析四、实例分析 -区块区块 砂层厚 度约20米 ，储层厚度 稳定，层内 发育有泥岩 隔层及钙质 夹层。厚度 1-2m 。 四、实例分析四、实例分析 施工分析施工分析 根据该区块施工的经验

12、，在夹层之上钻进时，井斜能够 挑起，复合钻进时还有可能是增井斜的。但是一旦穿过夹 层，就就无法挑起井斜。 1.夹层之上油层物性稍差，胶结较好。夹层之下胶结疏 松。 2.由于夹层硬度较大，使钻具具有向下的趋势。 四、实例分析四、实例分析 施工分析施工分析 井斜方位工具面 93139.8L150 92.9139L150 93139.1 90.6139 91.3136.9 89.5136,3 88136.6 87136.6 86136.5 86136.4 -井井 井斜方位工具面 90.6303.3G0-20R 89.2303.9Z 90.8304.6G180/4m 88.3304.7G0 87304

13、.6G0 84.3304.1G0 82.3303.9G0 -井井 四、实例分析四、实例分析 施工措施施工措施 1.调整好前期轨迹，使在入A之前的造斜率较低。 2.控制入A井斜，尽量避免降井斜，与甲方及早沟通，使 轨迹较为平滑，当需要时也应尽可能控制幅度。 3.在水平段钻井时，要及时判断夹层，当判断钻遇夹层后 要尽量避免穿过夹层。 五、结论五、结论 弱胶结油层水平段的施工具有较大的难度，为保证水平段施工 ，前期的井身轨迹需要尽量精确控制，因此根据直井段的数据 修真轨迹剖面数据十分重要 。 在水平井的施工中，钻井液的性能对后期施工至关重要，因此 要加强钻井液性能的处理，及时携带岩屑，保持井壁稳定，使 井眼保持畅通 。 五、结论五、结论 在弱胶结油层水平段施工中，需要勤测量井身数据，需要根据 地质参数与甲方及时沟通，及时的调整井身轨迹，确保水平段 在油层中穿行 。 现场的施工措施对水平段施工至关重要，要根据不同区块的油 层特点，总结出适合该区块油层施工的技术措施 。 开发近钻头测斜仪器，近钻头测斜仪器不只对水平段的施工， 对水平井的施工也具有重要的意义，应用近钻头测斜仪可以使 是井身轨迹保持尽量圆滑 。