水平井鉆井工藝技術(shù)概述

1、水平井鉆井工藝技術(shù)水平井鉆井工藝技術(shù) 1、水平井基本概念、水平井基本概念2、水平井基本術(shù)語、水平井基本術(shù)語 3、水平井的基本類型、水平井的基本類型 4、水平井常用剖面類型、水平井常用剖面類型 5、基本概念和控制指標(biāo)、基本概念和控制指標(biāo) 1、水平井基本概念、水平井基本概念 通常人們把進(jìn)入油氣層井眼的井斜角不低于通常人們把進(jìn)入油氣層井眼的井斜角不低于86的的井段稱為水平井段。能沿油層走向形成這種水平位移的井段稱為水平井段。能沿油層走向形成這種水平位移的特殊定向井歸納為水平井，它主要被廣泛應(yīng)用到下列幾特殊定向井歸納為水平井，它主要被廣泛應(yīng)用到下列幾方面?？蓽p少油田開發(fā)過程中水錐方面。可減少油田開發(fā)過

2、程中水錐,氣錐問題，可開發(fā)氣錐問題，可開發(fā)低滲透致密油藏和重油；可開發(fā)天然裂縫性油藏，邊水低滲透致密油藏和重油；可開發(fā)天然裂縫性油藏，邊水驅(qū)動和氣驅(qū)動油藏，不易鉆探的油藏；熱采應(yīng)用；低產(chǎn)驅(qū)動和氣驅(qū)動油藏，不易鉆探的油藏；熱采應(yīng)用；低產(chǎn)能油藏；不規(guī)則油藏及薄層油藏能油藏；不規(guī)則油藏及薄層油藏。2、水平井基本術(shù)語、水平井基本術(shù)語l入靶點(diǎn)：是指地質(zhì)設(shè)計(jì)規(guī)定的目標(biāo)起始點(diǎn)。入靶點(diǎn)：是指地質(zhì)設(shè)計(jì)規(guī)定的目標(biāo)起始點(diǎn)。l終止點(diǎn)：是指地質(zhì)設(shè)計(jì)規(guī)定的目標(biāo)結(jié)束點(diǎn)。終止點(diǎn)：是指地質(zhì)設(shè)計(jì)規(guī)定的目標(biāo)結(jié)束點(diǎn)。l靶前位移：是指入靶點(diǎn)的水平位移。靶前位移：是指入靶點(diǎn)的水平位移。l水平段長：入靶點(diǎn)與終止點(diǎn)的軌道長度。水平段長：入靶

3、點(diǎn)與終止點(diǎn)的軌道長度。l梯形靶：即縱向?yàn)樘菪伟校杭纯v向?yàn)閍米米,橫向橫向b米的夾角內(nèi)。米的夾角內(nèi)。l圓柱靶：即沿水平段設(shè)計(jì)井眼軸線的半徑為圓柱靶：即沿水平段設(shè)計(jì)井眼軸線的半徑為R米的圓柱。米的圓柱。矩形靶：即縱向?yàn)榫匦伟校杭纯v向?yàn)閍米米,橫向?yàn)闄M向?yàn)閎的長方體。的長方體。 水平井除具有普通定向井的一些基礎(chǔ)的技術(shù)術(shù)水平井除具有普通定向井的一些基礎(chǔ)的技術(shù)術(shù)語外語外,其本身的特點(diǎn)仍有下面的一些基本術(shù)語其本身的特點(diǎn)仍有下面的一些基本術(shù)語3、水平井的基本類型、水平井的基本類型 水平井的分類通常按造斜率（或曲率半徑水平井的分類通常按造斜率（或曲率半徑)分為三種類型：分為三種類型：l長半徑水平井：造斜率長半

4、徑水平井：造斜率K300m。l中半徑水平井：造斜率中半徑水平井：造斜率K=6-20/30m，曲率半徑，曲率半徑R=100-300m。l短半徑水平井：造斜率短半徑水平井：造斜率K=5-l0/30m，曲率半徑，曲率半徑R=6-l2m。造斜率造斜率K=1.5-3/（在（在6-18m）的過程中由垂直變?yōu)樗?。）的過程中由垂直變?yōu)樗健?、水平井常用剖面類型、水平井常用剖面類型 水平井常用的剖面主要有下列四種：水平井常用的剖面主要有下列四種：l雙增穩(wěn)剖面，即直井段一增斜段一穩(wěn)斜段一增斜段一水平段。雙增穩(wěn)剖面，即直井段一增斜段一穩(wěn)斜段一增斜段一水平段。l雙增剖面，即直井段雙增剖面，即直井段-增斜段增斜段-

5、增斜段一水平段。增斜段一水平段。l三段制剖面，即直井段一增斜段一水平段。三段制剖面，即直井段一增斜段一水平段。l三增剖面，即直井段一增斜段一增斜段一增斜段一水平段。三增剖面，即直井段一增斜段一增斜段一增斜段一水平段。5、基本概念和控制指標(biāo)、基本概念和控制指標(biāo)水平井設(shè)計(jì)軌道示意圖水平井設(shè)計(jì)軌道示意圖水平井實(shí)鉆示意圖水平井實(shí)鉆示意圖1 1、水平井剖面設(shè)計(jì)內(nèi)容、水平井剖面設(shè)計(jì)內(nèi)容2、水平井剖面設(shè)計(jì)要求與類型、水平井剖面設(shè)計(jì)要求與類型3、水平井雙增形軌道設(shè)計(jì)、水平井雙增形軌道設(shè)計(jì)4、兩個不準(zhǔn)確條件下的水平井軌道設(shè)計(jì)、兩個不準(zhǔn)確條件下的水平井軌道設(shè)計(jì) 水平井剖面設(shè)計(jì)原則水平井剖面設(shè)計(jì)原則l地質(zhì)提供入靶點(diǎn)

6、止靶點(diǎn)三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)，計(jì)算水平段長，水平段地質(zhì)提供入靶點(diǎn)止靶點(diǎn)三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)，計(jì)算水平段長，水平段穩(wěn)斜角及設(shè)計(jì)方位角；穩(wěn)斜角及設(shè)計(jì)方位角；l確定剖面類型，并考慮第一次增斜角的范圍；確定剖面類型，并考慮第一次增斜角的范圍；l確定水平井鉆井方法及造斜率，選擇合適的靶前位移；確定水平井鉆井方法及造斜率，選擇合適的靶前位移；l初步計(jì)算井身剖面分段數(shù)據(jù)；初步計(jì)算井身剖面分段數(shù)據(jù)；l對剖面進(jìn)行摩阻、扭矩計(jì)算分析，選取摩阻及扭矩最小的剖面；對剖面進(jìn)行摩阻、扭矩計(jì)算分析，選取摩阻及扭矩最小的剖面；l根據(jù)剖面靶前位移及設(shè)計(jì)方位，計(jì)算井口坐標(biāo)，到施工現(xiàn)場落根據(jù)剖面靶前位移及設(shè)計(jì)方位，計(jì)算井口坐標(biāo)，到施工現(xiàn)場落實(shí)井位；

7、實(shí)井位；l復(fù)測井口坐標(biāo)，對設(shè)計(jì)方位及剖面進(jìn)行微調(diào)，完成剖面設(shè)計(jì)。復(fù)測井口坐標(biāo)，對設(shè)計(jì)方位及剖面進(jìn)行微調(diào)，完成剖面設(shè)計(jì)。1、水平井剖面設(shè)計(jì)內(nèi)容 水平井剖面設(shè)計(jì)的原理和方法水平井剖面設(shè)計(jì)的原理和方法 水平段的數(shù)據(jù)計(jì)算水平段的數(shù)據(jù)計(jì)算增斜段的考慮因素、設(shè)計(jì)方法、數(shù)據(jù)計(jì)算增斜段的考慮因素、設(shè)計(jì)方法、數(shù)據(jù)計(jì)算穩(wěn)斜段設(shè)計(jì)方法穩(wěn)斜段設(shè)計(jì)方法,考慮因素及數(shù)據(jù)計(jì)算考慮因素及數(shù)據(jù)計(jì)算1、水平井剖面設(shè)計(jì)內(nèi)容 可行的最簡單造斜曲線是從造斜點(diǎn)井斜接近零度時開可行的最簡單造斜曲線是從造斜點(diǎn)井斜接近零度時開始，以單一連續(xù)的弧鉆進(jìn)到始，以單一連續(xù)的弧鉆進(jìn)到90井斜的單一均勻曲線。如井斜的單一均勻曲線。如果馬達(dá)造斜鉆具增斜特性

8、的變化小于水平目標(biāo)區(qū)的容許誤果馬達(dá)造斜鉆具增斜特性的變化小于水平目標(biāo)區(qū)的容許誤差，那么這一設(shè)計(jì)便是最佳設(shè)計(jì)。由于大多數(shù)馬達(dá)造斜鉆差，那么這一設(shè)計(jì)便是最佳設(shè)計(jì)。由于大多數(shù)馬達(dá)造斜鉆具增斜特性的變化和誤差都大大地超過水平目標(biāo)區(qū)的允許具增斜特性的變化和誤差都大大地超過水平目標(biāo)區(qū)的允許誤差。為了補(bǔ)償這些變化和誤差，就有必要在造斜井段設(shè)誤差。為了補(bǔ)償這些變化和誤差，就有必要在造斜井段設(shè)計(jì)增加一段調(diào)節(jié)用的斜直井段。計(jì)增加一段調(diào)節(jié)用的斜直井段。2、水平井剖面設(shè)計(jì)要求與類型 剖面設(shè)計(jì)要求剖面設(shè)計(jì)要求單曲率單曲率斜直剖面的設(shè)計(jì)斜直剖面的設(shè)計(jì)2、水平井剖面設(shè)計(jì)要求與類型 水平剖面設(shè)計(jì)類型水平剖面設(shè)計(jì)類型變曲率一斜

9、直剖面設(shè)計(jì)變曲率一斜直剖面設(shè)計(jì)理想造斜曲率剖面設(shè)計(jì)理想造斜曲率剖面設(shè)計(jì) 思路和方法如下思路和方法如下:（1）根據(jù)窗底垂深）根據(jù)窗底垂深Hx和最小造斜率和最小造斜率Kx以及和初始驚斜角和入靶井斜角以及和初始驚斜角和入靶井斜角,可以設(shè)計(jì)一條單增可以設(shè)計(jì)一條單增軌道，此軌道可稱為下界軌道軌道，此軌道可稱為下界軌道,據(jù)此可以算出造斜點(diǎn)垂深據(jù)此可以算出造斜點(diǎn)垂深和井口位置。和井口位置。 (2)根據(jù)造斜點(diǎn)位置和窗頂垂深、最高造根據(jù)造斜點(diǎn)位置和窗頂垂深、最高造斜率以及和初始驚斜角和入靶井斜角斜率以及和初始驚斜角和入靶井斜角,可以設(shè)計(jì)一條雙增可以設(shè)計(jì)一條雙增軌道軌道,此軌道稱為上界軌道，（此軌道稱為上界軌道，

10、（3)由于實(shí)鉆造斜率由于實(shí)鉆造斜率Kt在在Kx和和Ks之間，實(shí)鉆軌跡必然在下界軌道和上界軌道之之間，實(shí)鉆軌跡必然在下界軌道和上界軌道之間間,鉆達(dá)目標(biāo)窗口時的進(jìn)入點(diǎn)必須在窗頂鉆達(dá)目標(biāo)窗口時的進(jìn)入點(diǎn)必須在窗頂1點(diǎn)和窗底點(diǎn)和窗底2點(diǎn)之點(diǎn)之間。所以實(shí)際設(shè)計(jì)的軌道也是一條雙增軌道。間。所以實(shí)際設(shè)計(jì)的軌道也是一條雙增軌道。3、水平井雙增形軌道設(shè)計(jì) 平行切線法設(shè)計(jì)雙增軌道平行切線法設(shè)計(jì)雙增軌道3、水平井雙增形軌道設(shè)計(jì) 最理想的進(jìn)入點(diǎn)應(yīng)該與窗口中心重合，設(shè)計(jì)的目最理想的進(jìn)入點(diǎn)應(yīng)該與窗口中心重合，設(shè)計(jì)的目標(biāo)井段應(yīng)該與目標(biāo)中心線重合。平行切線法做不到標(biāo)井段應(yīng)該與目標(biāo)中心線重合。平行切線法做不到這點(diǎn)。不同的實(shí)鉆造斜

11、率這點(diǎn)。不同的實(shí)鉆造斜率,就有不同的進(jìn)入點(diǎn)。平就有不同的進(jìn)入點(diǎn)。平行切線法設(shè)計(jì)雙增仇道，雖然可以保證進(jìn)入點(diǎn)在窗行切線法設(shè)計(jì)雙增仇道，雖然可以保證進(jìn)入點(diǎn)在窗口以內(nèi)，卻無法使進(jìn)入點(diǎn)達(dá)到最優(yōu)?？谝詢?nèi)，卻無法使進(jìn)入點(diǎn)達(dá)到最優(yōu)。3、水平井雙增形軌道設(shè)計(jì) 最優(yōu)進(jìn)入法設(shè)計(jì)雙增軌道最優(yōu)進(jìn)入法設(shè)計(jì)雙增軌道 目標(biāo)垂深的不準(zhǔn)確和工具造斜率的不準(zhǔn)確，在水平目標(biāo)垂深的不準(zhǔn)確和工具造斜率的不準(zhǔn)確，在水平井鉆井中是普遍存在的，這使水平井井眼準(zhǔn)確進(jìn)入目標(biāo)井鉆井中是普遍存在的，這使水平井井眼準(zhǔn)確進(jìn)入目標(biāo)窗口的難度大大增加，甚至導(dǎo)致脫靶，本文按照這兩個窗口的難度大大增加，甚至導(dǎo)致脫靶，本文按照這兩個不準(zhǔn)確是否存在，提出四種組合情

12、況，并針對每種組合不準(zhǔn)確是否存在，提出四種組合情況，并針對每種組合情況提出解決不準(zhǔn)確問題的基本思路和方法，研究表明。情況提出解決不準(zhǔn)確問題的基本思路和方法，研究表明。用最低造斜率的曲率半徑和窗底可能滯后的最大垂深來用最低造斜率的曲率半徑和窗底可能滯后的最大垂深來計(jì)算第一造斜點(diǎn)的垂深和窗心水平位移；采用雙增軌道，計(jì)算第一造斜點(diǎn)的垂深和窗心水平位移；采用雙增軌道，設(shè)計(jì)出最佳穩(wěn)斜角，在鉆進(jìn)中及時發(fā)現(xiàn)標(biāo)志層或油層頂設(shè)計(jì)出最佳穩(wěn)斜角，在鉆進(jìn)中及時發(fā)現(xiàn)標(biāo)志層或油層頂界面等方法，可以解決兩個不準(zhǔn)確問題。界面等方法，可以解決兩個不準(zhǔn)確問題。4、兩個不準(zhǔn)確條件下的水平井軌道設(shè)計(jì)4、兩個不準(zhǔn)確條件下的水平井軌道設(shè)

13、計(jì) 目標(biāo)垂深和造斜率兩個都準(zhǔn)確目標(biāo)垂深和造斜率兩個都準(zhǔn)確 這種情況多見于老井側(cè)鉆的短半徑水平井，也這種情況多見于老井側(cè)鉆的短半徑水平井，也是水平井軌道設(shè)計(jì)中最簡單的情況。如下圖所示。是水平井軌道設(shè)計(jì)中最簡單的情況。如下圖所示。4、兩個不準(zhǔn)確條件下的水平井軌道設(shè)計(jì)4、兩個不準(zhǔn)確條件下的水平井軌道設(shè)計(jì) 目標(biāo)垂深準(zhǔn)確而造斜率不準(zhǔn)確目標(biāo)垂深準(zhǔn)確而造斜率不準(zhǔn)確 造斜率不準(zhǔn)確。在中、長半徑水平井中大量存在，是造斜率不準(zhǔn)確。在中、長半徑水平井中大量存在，是指實(shí)際造斜率有個變化范圍，即指實(shí)際造斜率有個變化范圍，即KxKKs對應(yīng)的曲率半對應(yīng)的曲率半徑為徑為RxRRs。為了保證在給定的造斜范圍內(nèi)不致脫靶，。為了保

14、證在給定的造斜范圍內(nèi)不致脫靶，應(yīng)根據(jù)應(yīng)根據(jù)R和和HE設(shè)計(jì)一條雙增軌道求出設(shè)計(jì)一條雙增軌道求出Ha和和SE從而確定造從而確定造斜點(diǎn)和井口的位置。然后根據(jù)斜點(diǎn)和井口的位置。然后根據(jù)Ha和和SE及預(yù)計(jì)的及預(yù)計(jì)的R1和和R2設(shè)計(jì)一條雙增軌道，這樣，不管造斜率如何變化，在施設(shè)計(jì)一條雙增軌道，這樣，不管造斜率如何變化，在施工時只要調(diào)整穩(wěn)斜角和穩(wěn)斜段長度，即可保證進(jìn)靶。工時只要調(diào)整穩(wěn)斜角和穩(wěn)斜段長度，即可保證進(jìn)靶。4、兩個不準(zhǔn)確條件下的水平井軌道設(shè)計(jì)4、兩個不準(zhǔn)確條件下的水平井軌道設(shè)計(jì) 造斜率準(zhǔn)確而目標(biāo)垂深不準(zhǔn)確造斜率準(zhǔn)確而目標(biāo)垂深不準(zhǔn)確在使用導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)的中、長半徑水平井中，常在使用導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)的中、長半

15、徑水平井中，常會遇到造斜率準(zhǔn)確而目標(biāo)垂深不準(zhǔn)確的情況。會遇到造斜率準(zhǔn)確而目標(biāo)垂深不準(zhǔn)確的情況。4、兩個不準(zhǔn)確條件下的水平井軌道設(shè)計(jì)4、兩個不準(zhǔn)確條件下的水平井軌道設(shè)計(jì) 目標(biāo)垂深和造斜率都不準(zhǔn)確目標(biāo)垂深和造斜率都不準(zhǔn)確目標(biāo)垂深和造斜率都不準(zhǔn)確的情況最具有普遍性，目標(biāo)垂深和造斜率都不準(zhǔn)確的情況最具有普遍性，而且從設(shè)計(jì)到施工都是難度最大的。而且從設(shè)計(jì)到施工都是難度最大的。4、兩個不準(zhǔn)確條件下的水平井軌道設(shè)計(jì)1 1、水平井作業(yè)中遇到的洗井問題、水平井作業(yè)中遇到的洗井問題2、水平井鉆井中鉆井液流變參數(shù)的合理范圍、水平井鉆井中鉆井液流變參數(shù)的合理范圍4、水平井鉆井水力參數(shù)的設(shè)計(jì)方法、水平井鉆井水力參數(shù)的設(shè)

16、計(jì)方法3、鉆井液流變參數(shù)合理范圍的標(biāo)、鉆井液流變參數(shù)合理范圍的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn) 從直井段到斜井段至水平井段，巖屑在環(huán)空中運(yùn)移規(guī)律表現(xiàn)出明從直井段到斜井段至水平井段，巖屑在環(huán)空中運(yùn)移規(guī)律表現(xiàn)出明顯的不同，基本上可用井斜角表示：即顯的不同，基本上可用井斜角表示：即030，3060，6090。稱為第一洗井區(qū)，第二洗井區(qū)，第三洗井區(qū)。理論分。稱為第一洗井區(qū)，第二洗井區(qū)，第三洗井區(qū)。理論分析認(rèn)為在三個冼井區(qū)中，第一洗井區(qū)用層流攜巖最佳。第三洗井區(qū)析認(rèn)為在三個冼井區(qū)中，第一洗井區(qū)用層流攜巖最佳。第三洗井區(qū)用紊流攜巖最佳，第二洗井區(qū)層紊流和均可。但對于現(xiàn)場實(shí)際情況，用紊流攜巖最佳，第二洗井區(qū)層紊流和均可。但對于現(xiàn)場實(shí)

17、際情況，由于大斜度井段和水平井段鉆進(jìn)時使用動力鉆具，而動力鉆具又受由于大斜度井段和水平井段鉆進(jìn)時使用動力鉆具，而動力鉆具又受到大排量的限制，所以環(huán)空很難達(dá)到紊流流態(tài)。大量文獻(xiàn)資料表明：到大排量的限制，所以環(huán)空很難達(dá)到紊流流態(tài)。大量文獻(xiàn)資料表明：環(huán)空返速是影響環(huán)空攜巖的主要因素。因此，對一口水平井來講關(guān)環(huán)空返速是影響環(huán)空攜巖的主要因素。因此，對一口水平井來講關(guān)鍵是合理設(shè)計(jì)返速。鍵是合理設(shè)計(jì)返速。 水平井作業(yè)中遇到的洗井問題水平井作業(yè)中遇到的洗井問題 水平井鉆井中鉆井液流變參數(shù)的合理范圍水平井鉆井中鉆井液流變參數(shù)的合理范圍（1）第一洗井區(qū)（）第一洗井區(qū)（0-30-30） 在此洗井區(qū)基本類似直井?dāng)y巖

18、情況，從保證井眼凈化要求在此洗井區(qū)基本類似直井?dāng)y巖情況，從保證井眼凈化要求這一角度，只要能夠保證下列式子成立，就能夠安全地鉆進(jìn)這一角度，只要能夠保證下列式子成立，就能夠安全地鉆進(jìn)5 . 0VaVsVaRt（2）第二洗井區(qū)（）第二洗井區(qū)（30-60） 在該傾角范圍內(nèi)，大部分巖屑沉聚在下井壁，形成巖屑床。在該傾角范圍內(nèi)，大部分巖屑沉聚在下井壁，形成巖屑床。宏觀上講環(huán)空內(nèi)的流動狀態(tài)為非均稱懸浮，巖屑以移動床、固宏觀上講環(huán)空內(nèi)的流動狀態(tài)為非均稱懸浮，巖屑以移動床、固定床形式出現(xiàn)；微觀上講床層表面的巖屑顆粒以懸浮，躍移、定床形式出現(xiàn)；微觀上講床層表面的巖屑顆粒以懸浮，躍移、層移的形式沿井軸向上運(yùn)動。層移

19、的形式沿井軸向上運(yùn)動。 在第二洗井區(qū)，如果由于其它原因環(huán)空返速較小在第二洗井區(qū)，如果由于其它原因環(huán)空返速較小( (如采用動如采用動力鉆具，額定排量小力鉆具，額定排量小) )那么從清洗環(huán)空的角度來講，在具體的鉆那么從清洗環(huán)空的角度來講，在具體的鉆井條件許可的情況下，宜采用高限的流變參數(shù)來提高鉆井液的井條件許可的情況下，宜采用高限的流變參數(shù)來提高鉆井液的攜巖能力。攜巖能力。（3）第三洗井區(qū)）第三洗井區(qū)(60-90) 在大斜度環(huán)空井眼內(nèi)，巖屑的形成是必然的，宏觀上巖屑在大斜度環(huán)空井眼內(nèi)，巖屑的形成是必然的，宏觀上巖屑以固定模型出現(xiàn)，也就是說在此傾角范圍內(nèi)，不存在巖屑床下以固定模型出現(xiàn)，也就是說在此傾

20、角范圍內(nèi)，不存在巖屑床下滑問題?；瑔栴}。 鉆井液流變參數(shù)對攜巖效果的影響基本上與第二洗井區(qū)相鉆井液流變參數(shù)對攜巖效果的影響基本上與第二洗井區(qū)相似。大斜度井段的巖屑運(yùn)移不再完全依賴于鉆井液的引力，所似。大斜度井段的巖屑運(yùn)移不再完全依賴于鉆井液的引力，所以用固相顆粒下沉速度來預(yù)測井況就不合適。大斜度井中的巖以用固相顆粒下沉速度來預(yù)測井況就不合適。大斜度井中的巖屑在井眼底側(cè)形成了巖屑床，一旦形成，鉆具將不同程度地嵌屑在井眼底側(cè)形成了巖屑床，一旦形成，鉆具將不同程度地嵌埋進(jìn)去，巖屑床越厚，越易造成卡鉆事故，這就要求鉆井液具埋進(jìn)去，巖屑床越厚，越易造成卡鉆事故，這就要求鉆井液具有適宜的靜切力和屈服值，使

21、巖屑在水平段、大斜度井眼環(huán)空有適宜的靜切力和屈服值，使巖屑在水平段、大斜度井眼環(huán)空中形成非均相浮體，達(dá)到攜巖的效果中形成非均相浮體，達(dá)到攜巖的效果 在直井段或者近直井段，亦即在第一洗井區(qū)，判斷井眼環(huán)在直井段或者近直井段，亦即在第一洗井區(qū)，判斷井眼環(huán)空是否干凈，表征鉆井液攜巖能力大小的標(biāo)準(zhǔn)是巖屑運(yùn)移比，空是否干凈，表征鉆井液攜巖能力大小的標(biāo)準(zhǔn)是巖屑運(yùn)移比，但在斜井段和大斜度井段鉆井液攜巖能力的評估，原因是由于但在斜井段和大斜度井段鉆井液攜巖能力的評估，原因是由于在斜井段和大斜度段巖屑下沉速度和鉆井液平均上返速度矢量在斜井段和大斜度段巖屑下沉速度和鉆井液平均上返速度矢量不在同一方向上，所以仍按直井

22、段或近直井段攜巖效果好壞的不在同一方向上，所以仍按直井段或近直井段攜巖效果好壞的標(biāo)準(zhǔn)來計(jì)算是不科學(xué)的。標(biāo)準(zhǔn)來計(jì)算是不科學(xué)的。 鉆井液流變參數(shù)合理范圍的標(biāo)準(zhǔn)鉆井液流變參數(shù)合理范圍的標(biāo)準(zhǔn) 國內(nèi)外許多學(xué)者提出了關(guān)于斜井的環(huán)空攜巖效果好壞的標(biāo)準(zhǔn)，有的國內(nèi)外許多學(xué)者提出了關(guān)于斜井的環(huán)空攜巖效果好壞的標(biāo)準(zhǔn)，有的用巖屑床高度，巖屑床面積，有的用不淤積臨界流速，最小環(huán)空返速用巖屑床高度，巖屑床面積，有的用不淤積臨界流速，最小環(huán)空返速等。對于現(xiàn)場來說等。對于現(xiàn)場來說 振動篩篩面濾去的巖屑量與鉆進(jìn)速度相比正常；振動篩篩面濾去的巖屑量與鉆進(jìn)速度相比正常； 鉆井液各種性能穩(wěn)定；鉆井液各種性能穩(wěn)定； 水平井鉆井工況正常

23、；水平井鉆井工況正常； 地質(zhì)錄井撈取的砂樣各層位界限明顯純凈、無混雜，泥巖和砂巖的地質(zhì)錄井撈取的砂樣各層位界限明顯純凈、無混雜，泥巖和砂巖的巖屑分隔清晰。巖屑分隔清晰。第一洗井區(qū)水力參數(shù)設(shè)計(jì)方法 水平井鉆井水力參數(shù)的設(shè)計(jì)方法水平井鉆井水力參數(shù)的設(shè)計(jì)方法sRaVkHVV2211ddCHa第二洗井區(qū)水力參數(shù)設(shè)計(jì)方法aAeMudcddvnnksnsincos65.98061231221第三洗井區(qū)水力參數(shù)設(shè)計(jì)方法（1 1）根據(jù)每趟鉆設(shè)計(jì)的鉆具組合給出鉆具在環(huán)空中的偏心度大?。唬└鶕?jù)每趟鉆設(shè)計(jì)的鉆具組合給出鉆具在環(huán)空中的偏心度大?。唬? 2）根據(jù)鉆機(jī)設(shè)備條件確定轉(zhuǎn)盤鉆具鉆進(jìn)時的轉(zhuǎn)速；）根據(jù)鉆機(jī)設(shè)備條件確

24、定轉(zhuǎn)盤鉆具鉆進(jìn)時的轉(zhuǎn)速；（3 3）根據(jù)大斜度井段、水平段鉆井液流變參數(shù)的設(shè)計(jì)方案，計(jì)算）根據(jù)大斜度井段、水平段鉆井液流變參數(shù)的設(shè)計(jì)方案，計(jì)算出有效粘度的大小和鉆井液密度的大??；出有效粘度的大小和鉆井液密度的大?。唬? 4）根據(jù)鉆大斜度井段水平段鄰近井的巖屑錄井或密度測井資料，）根據(jù)鉆大斜度井段水平段鄰近井的巖屑錄井或密度測井資料，確定巖屑密度的大小；確定巖屑密度的大??；（5 5）設(shè)計(jì)所鉆層位鉆時大小；）設(shè)計(jì)所鉆層位鉆時大?。唬? 6）設(shè)計(jì)巖屑在環(huán)空中的濃度；）設(shè)計(jì)巖屑在環(huán)空中的濃度；（7 7）用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算合理返速。）用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算合理返速。1 1、以轉(zhuǎn)盤鉆為主的水平井井眼軌跡控制模式、以轉(zhuǎn)盤

25、鉆為主的水平井井眼軌跡控制模式2、以動力鉆具為主的水平井井眼軌跡控制模式、以動力鉆具為主的水平井井眼軌跡控制模式 以轉(zhuǎn)盤鉆為主的水平井井眼軌跡控制模式以轉(zhuǎn)盤鉆為主的水平井井眼軌跡控制模式 充分利用成功的高壓噴射和防斜打直技術(shù)，嚴(yán)格的將造斜充分利用成功的高壓噴射和防斜打直技術(shù)，嚴(yán)格的將造斜點(diǎn)前的直井段井眼軌跡控制在允許范圍之內(nèi)，快速優(yōu)質(zhì)地鉆完點(diǎn)前的直井段井眼軌跡控制在允許范圍之內(nèi)，快速優(yōu)質(zhì)地鉆完該井段。該井段。定向造斜段的施工用常規(guī)動力鉆具、彎接頭或單彎動力鉆具定向造斜段的施工用常規(guī)動力鉆具、彎接頭或單彎動力鉆具的方式進(jìn)行。應(yīng)選擇合適的彎接頭或彎殼體度數(shù)，使實(shí)際造斜的方式進(jìn)行。應(yīng)選擇合適的彎接頭

26、或彎殼體度數(shù)，使實(shí)際造斜率盡可能地接近設(shè)計(jì)造斜率。井斜角應(yīng)達(dá)到率盡可能地接近設(shè)計(jì)造斜率。井斜角應(yīng)達(dá)到1010一一l5l5換轉(zhuǎn)盤鉆換轉(zhuǎn)盤鉆進(jìn)，以利于待鉆井段增斜和方位的穩(wěn)定。進(jìn)，以利于待鉆井段增斜和方位的穩(wěn)定。 根據(jù)設(shè)計(jì)增斜率選擇合適的轉(zhuǎn)盤增斜鉆具組合增斜鉆進(jìn)，根據(jù)設(shè)計(jì)增斜率選擇合適的轉(zhuǎn)盤增斜鉆具組合增斜鉆進(jìn)，并根據(jù)實(shí)際增斜率及時調(diào)整鉆井參數(shù)或更換鉆具組合，必要時并根據(jù)實(shí)際增斜率及時調(diào)整鉆井參數(shù)或更換鉆具組合，必要時用動力鉆具進(jìn)行井斜角和方位角的修正，使之滿足軌跡點(diǎn)的位用動力鉆具進(jìn)行井斜角和方位角的修正，使之滿足軌跡點(diǎn)的位置和矢量方向的綜合控制。置和矢量方向的綜合控制。 在轉(zhuǎn)盤鉆鉆具組合的鉆進(jìn)過

27、程中，要經(jīng)常短起下鉆和交叉在轉(zhuǎn)盤鉆鉆具組合的鉆進(jìn)過程中，要經(jīng)常短起下鉆和交叉接力循環(huán)，以鏟除巖屑床和修理井壁，長半徑水平井更應(yīng)如此接力循環(huán)，以鏟除巖屑床和修理井壁，長半徑水平井更應(yīng)如此 長半徑水平井的水平段相對較短，可以轉(zhuǎn)盤鉆具組合為主長半徑水平井的水平段相對較短，可以轉(zhuǎn)盤鉆具組合為主要鉆進(jìn)方式，但必須利用水平井的摩阻計(jì)算程序進(jìn)行鉆具組合要鉆進(jìn)方式，但必須利用水平井的摩阻計(jì)算程序進(jìn)行鉆具組合的倒裝設(shè)計(jì)，并采用大排量來提高攜巖能力。備用一套的倒裝設(shè)計(jì)，并采用大排量來提高攜巖能力。備用一套DTUDTU導(dǎo)導(dǎo)向鉆具或者向鉆具或者1 1左右的單彎動力鉆具，以彌補(bǔ)轉(zhuǎn)盤鉆鉆具組合左右的單彎動力鉆具，以彌補(bǔ)轉(zhuǎn)

28、盤鉆鉆具組合的意外失控。用這種方式鉆中半徑水平井的水平段，由于摩阻的意外失控。用這種方式鉆中半徑水平井的水平段，由于摩阻和扭矩都比長半徑水平井小和扭矩都比長半徑水平井小, ,可以更為安全地鉆出更長的水平可以更為安全地鉆出更長的水平段。段。 以動力鉆為主的水平井井眼軌跡控制模式以動力鉆為主的水平井井眼軌跡控制模式 直井段與轉(zhuǎn)盤鉆模式相同。直井段與轉(zhuǎn)盤鉆模式相同。對入靶前地層較穩(wěn)定的水平井，造斜段的施工以彎殼體動力對入靶前地層較穩(wěn)定的水平井，造斜段的施工以彎殼體動力鉆具為主要鉆進(jìn)方式，以轉(zhuǎn)盤鉆具組合通井鏟除巖屑床和修整鉆具為主要鉆進(jìn)方式，以轉(zhuǎn)盤鉆具組合通井鏟除巖屑床和修整井眼，并完成穩(wěn)斜段或造斜率

29、較低的調(diào)整段，以二至三套鉆具井眼，并完成穩(wěn)斜段或造斜率較低的調(diào)整段，以二至三套鉆具組合在二至三趟鉆內(nèi)鉆完組合在二至三趟鉆內(nèi)鉆完0-900-90造斜段。造斜段。 對入靶前地層穩(wěn)定性較差的水平井，造斜段的施工以單彎對入靶前地層穩(wěn)定性較差的水平井，造斜段的施工以單彎動力鉆具與轉(zhuǎn)盤鉆具組合相結(jié)合的鉆進(jìn)方式，用動力鉆具在易動力鉆具與轉(zhuǎn)盤鉆具組合相結(jié)合的鉆進(jìn)方式，用動力鉆具在易造斜井段按設(shè)計(jì)先打出高造斜率，再用轉(zhuǎn)盤鉆具組合鉆掉可鉆造斜井段按設(shè)計(jì)先打出高造斜率，再用轉(zhuǎn)盤鉆具組合鉆掉可鉆性差的井段（即后打出低造斜率性差的井段（即后打出低造斜率) )。對設(shè)計(jì)造斜率較低的疏松。對設(shè)計(jì)造斜率較低的疏松地層地層, ,

30、在采用動力鉆具或轉(zhuǎn)盤鉆具組合時，都應(yīng)當(dāng)使用比正常在采用動力鉆具或轉(zhuǎn)盤鉆具組合時，都應(yīng)當(dāng)使用比正常井段造斜率高一級的鉆具組合來完成。井段造斜率高一級的鉆具組合來完成。 對地質(zhì)設(shè)計(jì)靶區(qū)垂深誤差要求在對地質(zhì)設(shè)計(jì)靶區(qū)垂深誤差要求在5 5一一10m10m、而平面誤差大于、而平面誤差大于5m5m的水平探井和水平開發(fā)井，以轉(zhuǎn)盤鉆鉆具組合為主要鉆進(jìn)方的水平探井和水平開發(fā)井，以轉(zhuǎn)盤鉆鉆具組合為主要鉆進(jìn)方式，可采用大排量來提高攜巖能力，以兩套轉(zhuǎn)盤鉆鉆具組合用式，可采用大排量來提高攜巖能力，以兩套轉(zhuǎn)盤鉆鉆具組合用二至三趟鉆鉆完二至三趟鉆鉆完500m500m左右的水平井段。應(yīng)備用一套左右的水平井段。應(yīng)備用一套DTUD

31、TU導(dǎo)向鉆導(dǎo)向鉆具或具或1 1左右的單彎動力鉆具，以彌補(bǔ)轉(zhuǎn)盤鉆鉆具組合的意外左右的單彎動力鉆具，以彌補(bǔ)轉(zhuǎn)盤鉆鉆具組合的意外失控。失控。 對地質(zhì)設(shè)計(jì)靶區(qū)垂深誤差要求在對地質(zhì)設(shè)計(jì)靶區(qū)垂深誤差要求在5m5m之內(nèi)、而平面誤差也之內(nèi)、而平面誤差也小于小于5m5m的水平穿巷道井，采用的水平穿巷道井，采用DTUDTU導(dǎo)向鉆具或?qū)蜚@具或1 1左右的單彎動左右的單彎動力鉆具與轉(zhuǎn)盤鉆鉆具組合相結(jié)合的方式鉆水平段。力鉆具與轉(zhuǎn)盤鉆鉆具組合相結(jié)合的方式鉆水平段。1 1、單元弧法、單元弧法2 2、應(yīng)變法、應(yīng)變法3 3、導(dǎo)眼法、導(dǎo)眼法 單元弧法單元弧法 該法是一單元弧造斜段從著陸控制過程的起始點(diǎn)直接鉆該法是一單元弧造斜段從著陸控制過程的起始點(diǎn)直接鉆至靶區(qū)著陸點(diǎn)的方法。適用于油層厚度大，