松南中淺層水平井鉆完井及儲(chǔ)層保護(hù)技術(shù)研究-黑帝廟薄油層井眼軌跡控制方法20131104

1、中國石油吉林油田公司對(duì)外技術(shù)協(xié)作項(xiàng)目開題設(shè)計(jì)報(bào)告項(xiàng)目名稱：項(xiàng)目名稱：松南中淺層水平井鉆完井松南中淺層水平井鉆完井及儲(chǔ)層保護(hù)技術(shù)研究及儲(chǔ)層保護(hù)技術(shù)研究黑帝廟薄油層黑帝廟薄油層井眼軌跡控制方法井眼軌跡控制方法目錄目錄四、結(jié)論四、結(jié)論三、現(xiàn)場應(yīng)用情況分析三、現(xiàn)場應(yīng)用情況分析二、技術(shù)研究內(nèi)容總結(jié)二、技術(shù)研究內(nèi)容總結(jié)一、項(xiàng)目總體完成情況一、項(xiàng)目總體完成情況一、項(xiàng)目總體完成情況一、項(xiàng)目總體完成情況序號(hào)序號(hào)技術(shù)水平及參數(shù)要求技術(shù)水平及參數(shù)要求考核指標(biāo)完成情況考核指標(biāo)完成情況1 1建立一套適用于吉林油田建立一套適用于吉林油田薄油層井眼軌跡監(jiān)測、隨薄油層井眼軌跡監(jiān)測、隨鉆設(shè)計(jì)方法鉆設(shè)計(jì)方法完成完成2 2形成長水

2、平段后期水平井形成長水平段后期水平井控制方法控制方法完成完成3 3提交完整的技術(shù)總結(jié)報(bào)告提交完整的技術(shù)總結(jié)報(bào)告完成完成4 4技術(shù)方法現(xiàn)場應(yīng)用技術(shù)方法現(xiàn)場應(yīng)用2 2口井口井現(xiàn)場應(yīng)用現(xiàn)場應(yīng)用3 3口井口井5 5在相同井眼軌跡前提下提在相同井眼軌跡前提下提高砂巖鉆遇率高砂巖鉆遇率5%5%黑黑188188提高提高23.7%23.7%黑黑187187提高提高14.6%14.6%二、技術(shù)理論創(chuàng)新總結(jié)二、技術(shù)理論創(chuàng)新總結(jié) 針對(duì)吉林油田黑帝廟薄油層的兩個(gè)重要特點(diǎn)針對(duì)吉林油田黑帝廟薄油層的兩個(gè)重要特點(diǎn): (1): (1)即油層即油層中靶精度要求高；中靶精度要求高；(2)(2)油層內(nèi)井眼軌跡控制困難；開展黑油層內(nèi)

3、井眼軌跡控制困難；開展黑帝廟薄油層井眼軌道控制方法研究工作。帝廟薄油層井眼軌道控制方法研究工作。角度偏大，易從油層頂部穿出角度偏大，易從油層頂部穿出角度偏小，易從油層底部穿出角度偏小，易從油層底部穿出二、技術(shù)研究內(nèi)容總結(jié)二、技術(shù)研究內(nèi)容總結(jié)1 薄油層水平井井眼軌跡描述及監(jiān)測方法薄油層水平井井眼軌跡描述及監(jiān)測方法 薄油層，地層傾角變化使得井眼軌跡在油層最佳位薄油層，地層傾角變化使得井眼軌跡在油層最佳位置穿行難，精確控制鉆頭走向控制難度大。因此，對(duì)于置穿行難，精確控制鉆頭走向控制難度大。因此，對(duì)于薄油層水平井井眼軌跡描述及監(jiān)測要求高。薄油層水平井井眼軌跡描述及監(jiān)測要求高。薄油層水平井軌跡示意圖薄油

4、層水平井軌跡示意圖 自然曲線模型：自然曲線模型：井斜變化率和方位變化率保持為井斜變化率和方位變化率保持為常數(shù)常數(shù)。方位漂移的井段方位漂移的井段0, 0).,(),(210, 0.sin),(210, 0.sin),(210.cossin00QPQQCPPCQPPQQCQPQPPCQPkkkAFkAFkkALkAFkkALkAFkkLN當(dāng)當(dāng)當(dāng)當(dāng)0, 0).,(),(210, 0.cos),(210, 0).,(cos210.sinsin00QPPPSQQSQPPQQSQPPPSQQPkkkAFkAFkkALkAFkkkAFALkkLE當(dāng)當(dāng)當(dāng)當(dāng)0).,(0.cos00kkFkLHS當(dāng)當(dāng)0).,(0

5、.sin00kkFkLSC當(dāng)當(dāng)1.1 三種井眼軌跡描述方法三種井眼軌跡描述方法二、技術(shù)研究內(nèi)容總結(jié)二、技術(shù)研究內(nèi)容總結(jié)圓柱螺線法圓柱螺線法示意圖示意圖 圓柱螺線模型：圓柱螺線模型：井軌跡是井軌跡是等變螺旋角等變螺旋角的圓柱螺線的圓柱螺線。轉(zhuǎn)盤鉆進(jìn)井段轉(zhuǎn)盤鉆進(jìn)井段0.).sin(sin0, 0.cos)cos(cos0.cossin00000HHVHVkrkkRkkLN當(dāng)當(dāng)當(dāng)0.).cos(cos0, 0.sin)cos(cos0.sinsin00000HHVHVkrkkRkkLE當(dāng)當(dāng)當(dāng)0).sin(sin0.cos00VVkRkLH當(dāng)當(dāng)0).cos(cos0.sin00VVkRkLS當(dāng)當(dāng)二、技

6、術(shù)研究內(nèi)容總結(jié)二、技術(shù)研究內(nèi)容總結(jié)軌跡掃描示意圖軌跡掃描示意圖 空間圓弧模型：井空間圓弧模型：井軌跡是一軌跡是一斜平面上斜平面上的圓弧線的圓弧線。裝置方位角不變井段裝置方位角不變井段1100012000130coscoscossinsincossincoscossinsincosTTT 2100022000230coscossinsincoscossinsincoscossinsinTTT 31003200330sincossinsincosTTT1cos0sinRR0113112321333sinLLNTTETTHTTSdL二、技術(shù)研究內(nèi)容總結(jié)二、技術(shù)研究內(nèi)容總結(jié)1.2 實(shí)鉆實(shí)鉆井眼井眼軌跡

7、軌跡監(jiān)測監(jiān)測軌跡掃描示意圖軌跡掃描示意圖 實(shí)鉆井眼軌跡監(jiān)測主要對(duì)實(shí)鉆井眼軌跡監(jiān)測主要對(duì)實(shí)鉆軌跡與設(shè)計(jì)軌道之間的實(shí)鉆軌跡與設(shè)計(jì)軌道之間的偏差偏差進(jìn)行進(jìn)行分析分析。本項(xiàng)目分析中采用。本項(xiàng)目分析中采用最為常用的方法最為常用的方法法面距法面距離掃描法離掃描法進(jìn)行進(jìn)行實(shí)鉆軌道監(jiān)測。實(shí)鉆軌道監(jiān)測。二、技術(shù)研究內(nèi)容總結(jié)二、技術(shù)研究內(nèi)容總結(jié)2 薄油層水平井井眼軌跡預(yù)測及中靶預(yù)測分析薄油層水平井井眼軌跡預(yù)測及中靶預(yù)測分析薄油層軌跡預(yù)測是控制的基礎(chǔ)，沒有精確的參數(shù)預(yù)測，薄油層軌跡預(yù)測是控制的基礎(chǔ)，沒有精確的參數(shù)預(yù)測， 就不能實(shí)現(xiàn)薄油層水平井軌道準(zhǔn)確的控制。就不能實(shí)現(xiàn)薄油層水平井軌道準(zhǔn)確的控制。薄油層水平井包含著陸

8、控制和水平控制，其難度高于定薄油層水平井包含著陸控制和水平控制，其難度高于定向井，故提前預(yù)測軌跡趨勢和中靶預(yù)測分析更加必要。向井，故提前預(yù)測軌跡趨勢和中靶預(yù)測分析更加必要。中靶是對(duì)鉆井施工的基本要求，同時(shí)，中靶分析是實(shí)鉆中靶是對(duì)鉆井施工的基本要求，同時(shí)，中靶分析是實(shí)鉆軌跡監(jiān)測的重要組成部分。軌跡監(jiān)測的重要組成部分。二、技術(shù)研究內(nèi)容總結(jié)二、技術(shù)研究內(nèi)容總結(jié)2.1 井眼軌跡預(yù)測分析井眼軌跡預(yù)測分析薄油層井眼軌跡預(yù)測薄油層井眼軌跡預(yù)測軌跡預(yù)測軌跡預(yù)測井底鉆頭位置預(yù)測井底鉆頭位置預(yù)測待鉆井軌跡預(yù)測待鉆井軌跡預(yù)測 主要適用于井內(nèi)鉆具組合主要適用于井內(nèi)鉆具組合未更換、鉆進(jìn)方式和條件沒有未更換、鉆進(jìn)方式和條

9、件沒有改變時(shí)井軌跡預(yù)測。改變時(shí)井軌跡預(yù)測。( (針對(duì)不同井段選擇不同的模型預(yù)測待鉆軌道針對(duì)不同井段選擇不同的模型預(yù)測待鉆軌道) )二、技術(shù)研究內(nèi)容總結(jié)二、技術(shù)研究內(nèi)容總結(jié)2.2 中靶中靶分析分析應(yīng)用應(yīng)用井眼軌跡預(yù)測井眼軌跡預(yù)測模型模型預(yù)測水平井井眼入靶的預(yù)測水平井井眼入靶的靶心距、偏轉(zhuǎn)角靶心距、偏轉(zhuǎn)角等等參數(shù)，對(duì)中靶情況進(jìn)行分析，參數(shù)，對(duì)中靶情況進(jìn)行分析，如果出現(xiàn)較大偏差即可及時(shí)進(jìn)行軌如果出現(xiàn)較大偏差即可及時(shí)進(jìn)行軌道修正設(shè)計(jì)，調(diào)整鉆井作業(yè)參數(shù)，道修正設(shè)計(jì)，調(diào)整鉆井作業(yè)參數(shù)，提高油層中靶成功率。提高油層中靶成功率。coscoscossinsinsincos0coscoscoscoscoseetz

10、zzzzezzetzzzzzeetxNNyEEzHH靶平面擺放示意圖靶平面擺放示意圖22eexyr=+taneeyxq=u 靶心距靶心距u 偏轉(zhuǎn)角偏轉(zhuǎn)角實(shí)鉆軌跡上實(shí)鉆軌跡上e點(diǎn)與設(shè)計(jì)軌道靶點(diǎn)點(diǎn)與設(shè)計(jì)軌道靶點(diǎn)t位置關(guān)系：位置關(guān)系：二、技術(shù)研究內(nèi)容總結(jié)二、技術(shù)研究內(nèi)容總結(jié)3 薄油層水平井軌跡隨鉆修正設(shè)計(jì)方法研究薄油層水平井軌跡隨鉆修正設(shè)計(jì)方法研究由于由于地質(zhì)勘探地質(zhì)勘探誤差誤差或或井下事故井下事故等方面的原因需要中途改變目等方面的原因需要中途改變目標(biāo)點(diǎn)的位置時(shí)，標(biāo)點(diǎn)的位置時(shí)，則則需要需要調(diào)整或重新調(diào)整或重新設(shè)計(jì)新的井眼軌跡設(shè)計(jì)新的井眼軌跡，因此，因此，隨鉆修正設(shè)計(jì)是薄油層井眼軌道控制的一個(gè)重要研究

11、內(nèi)容隨鉆修正設(shè)計(jì)是薄油層井眼軌道控制的一個(gè)重要研究內(nèi)容。本項(xiàng)目基于本項(xiàng)目基于空間斜平面方法空間斜平面方法進(jìn)行隨鉆修正設(shè)計(jì)井眼軌跡，主進(jìn)行隨鉆修正設(shè)計(jì)井眼軌跡，主要包括要包括單圓弧單圓弧修正軌道設(shè)計(jì)、修正軌道設(shè)計(jì)、三段式三段式修正軌道設(shè)計(jì)、以及考修正軌道設(shè)計(jì)、以及考慮慮地層參數(shù)影響地層參數(shù)影響的隨鉆修正軌道設(shè)計(jì)三種方法。的隨鉆修正軌道設(shè)計(jì)三種方法。二、技術(shù)研究內(nèi)容總結(jié)二、技術(shù)研究內(nèi)容總結(jié)3.1 單圓弧式單圓弧式隨鉆修正設(shè)計(jì)方法隨鉆修正設(shè)計(jì)方法單單圓弧的中靶控制方案圓弧的中靶控制方案,coscoscossinsinsincoscossincoscossinsinsinsincoscosB TBBB

12、BBBBB TBBBBBBBB TBBBNEH ,cos22sin2sincostansincosB TBB TBBBB TBedRdNEHe 已知已知當(dāng)前井底坐標(biāo)當(dāng)前井底坐標(biāo)B B和和靶點(diǎn)坐標(biāo)靶點(diǎn)坐標(biāo) ，即可，即可進(jìn)行進(jìn)行單單圓弧控制方案設(shè)計(jì)中圓弧控制方案設(shè)計(jì)中靶軌道。靶軌道。該方法設(shè)計(jì)簡便，而且具有一趟鉆具即可完成施工等優(yōu)點(diǎn)，該方法設(shè)計(jì)簡便，而且具有一趟鉆具即可完成施工等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)場應(yīng)用較為廣泛。因此，本項(xiàng)目將其作為一種重要設(shè)計(jì)方法?，F(xiàn)場應(yīng)用較為廣泛。因此，本項(xiàng)目將其作為一種重要設(shè)計(jì)方法。二、技術(shù)研究內(nèi)容總結(jié)二、技術(shù)研究內(nèi)容總結(jié)3.2 三段式隨鉆修正設(shè)計(jì)方法三段式隨鉆修正設(shè)計(jì)方法三段式圓弧的

13、中靶控制方案三段式圓弧的中靶控制方案已知已知當(dāng)前井底坐標(biāo)當(dāng)前井底坐標(biāo)B B 和和靶點(diǎn)坐標(biāo)靶點(diǎn)坐標(biāo) ，進(jìn)行，進(jìn)行三段式三段式圓弧控制方案設(shè)計(jì)圓弧控制方案設(shè)計(jì)中靶軌道。最中靶軌道。最為為常用的是常用的是“直線直線圓弧段圓弧段直線段直線段”剖面剖面，該方法，該方法較單圓弧法增加最后的直線穩(wěn)斜段，具有方便軌跡調(diào)整等優(yōu)點(diǎn)較單圓弧法增加最后的直線穩(wěn)斜段，具有方便軌跡調(diào)整等優(yōu)點(diǎn)。這這一設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)正好適用于薄油層軌道控制。一設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)正好適用于薄油層軌道控制。NEHTTBTNEHTBTTBNEHaaaNNbbbEEHHcccarctansincossinNEBBBHHaaaa2180LR22312TTTLLR 二

14、、技術(shù)研究內(nèi)容總結(jié)二、技術(shù)研究內(nèi)容總結(jié)3.3 軟著陸軟著陸軌道軌道控制控制軟著陸軌道的控制方案軟著陸軌道的控制方案軟著陸控制方案常采用軟著陸控制方案常采用直線段直線段圓弧段圓弧段直線段直線段圓弧段圓弧段直線段直線段”剖面剖面，既要求中靶既要求中靶，又要達(dá)到指定的又要達(dá)到指定的井斜角井斜角和和方位角方位角。uRLFFF22232444180RLsinarctantancoscostanECDcCECEarctansincossinNEBBBBHHaaaa222180LR223122FFFLLR u 初始工具面角初始工具面角u 第一圓弧長第一圓弧長u 穩(wěn)斜段長度穩(wěn)斜段長度u 第二圓弧長第二圓弧長u

15、 第一直線段第一直線段u 第二工具面角第二工具面角二、技術(shù)研究內(nèi)容總結(jié)二、技術(shù)研究內(nèi)容總結(jié)3.4 考慮地層特性的隨鉆修正設(shè)計(jì)方法研究考慮地層特性的隨鉆修正設(shè)計(jì)方法研究水平井水平井方位漂移軌道示意圖方位漂移軌道示意圖針對(duì)薄油層隨鉆修正設(shè)計(jì)受地層傾角影響的特點(diǎn)，本項(xiàng)目針對(duì)地層變針對(duì)薄油層隨鉆修正設(shè)計(jì)受地層傾角影響的特點(diǎn)，本項(xiàng)目針對(duì)地層變化引起的隨鉆修正設(shè)計(jì)方法進(jìn)行改進(jìn)，引入以下兩方面研究內(nèi)容?；鸬碾S鉆修正設(shè)計(jì)方法進(jìn)行改進(jìn)，引入以下兩方面研究內(nèi)容。（1）薄油層井眼軌跡隨鉆修正參數(shù)計(jì)算）薄油層井眼軌跡隨鉆修正參數(shù)計(jì)算（2）基于井斜方位漂移機(jī)理的隨鉆基于井斜方位漂移機(jī)理的隨鉆 修正修正 設(shè)計(jì)方法研究

16、設(shè)計(jì)方法研究二、技術(shù)研究內(nèi)容總結(jié)二、技術(shù)研究內(nèi)容總結(jié) 由于薄油層井眼軌道控制要求精度高，因此，需要考慮油由于薄油層井眼軌道控制要求精度高，因此，需要考慮油層誤差給薄油層軌道修正設(shè)計(jì)帶來的技術(shù)困難，主要包括以下層誤差給薄油層軌道修正設(shè)計(jì)帶來的技術(shù)困難，主要包括以下四方面研究內(nèi)容。四方面研究內(nèi)容。（1 1）確定油層水平角）確定油層水平角（2 2）預(yù)測地層傾角）預(yù)測地層傾角（3 3）確定探油頂穩(wěn)斜角）確定探油頂穩(wěn)斜角（4 4）確定目的層垂深變化范圍）確定目的層垂深變化范圍3.4.1薄油層井眼軌跡隨鉆修正參數(shù)計(jì)算薄油層井眼軌跡隨鉆修正參數(shù)計(jì)算二、技術(shù)研究內(nèi)容總結(jié)二、技術(shù)研究內(nèi)容總結(jié)設(shè)計(jì)方位與地層走向及

17、傾向關(guān)系設(shè)計(jì)方位與地層走向及傾向關(guān)系（1 1）確定水平段井斜角確定水平段井斜角 當(dāng)水平段與地層走向不垂直，為使水平段與地層平行，則當(dāng)水平段與地層走向不垂直，為使水平段與地層平行，則應(yīng)考慮地層視傾角應(yīng)考慮地層視傾角影響影響，井眼軌道設(shè)計(jì)方位與地層走向及傾向，井眼軌道設(shè)計(jì)方位與地層走向及傾向的關(guān)系如下圖所示。的關(guān)系如下圖所示。則水平段井斜角則水平段井斜角（上傾?。ㄉ蟽A取“+ +”，下傾取，下傾取“- -”）0390costanarctans二、技術(shù)研究內(nèi)容總結(jié)二、技術(shù)研究內(nèi)容總結(jié)（2 2）地層傾角確定地層傾角確定 21021arctanLLhHH 鉆頭沿油層下傾方向底部穿出：鉆頭沿油層下傾方向底部

18、穿出： 鉆頭沿油層上傾方向底部穿出：鉆頭沿油層上傾方向底部穿出： 鉆頭沿油層下傾方向頂部穿出：鉆頭沿油層下傾方向頂部穿出： 鉆頭沿油層下傾方向頂部穿出：鉆頭沿油層下傾方向頂部穿出：01212arctan+()hHHLLa輊=-犏臌（） 2121arctanLLHH 2112arctanLLHH二、技術(shù)研究內(nèi)容總結(jié)二、技術(shù)研究內(nèi)容總結(jié)（3 3）探油頂穩(wěn)斜角確定探油頂穩(wěn)斜角確定探油頂及軟著陸關(guān)系探油頂及軟著陸關(guān)系圖圖探油頂?shù)姆€(wěn)斜角探油頂?shù)姆€(wěn)斜角鉆頭到油頂?shù)拈L度鉆頭到油頂?shù)拈L度探油頂總長度探油頂總長度323arcsi n si n3hkaa驏=-桫2121tanLLRx2(3cos)yha=221c

19、os3tanhRL油層頂部鉆進(jìn)長度油層頂部鉆進(jìn)長度二、技術(shù)研究內(nèi)容總結(jié)二、技術(shù)研究內(nèi)容總結(jié)（4 4）目的層垂深變化下軌道設(shè)計(jì)目的層垂深變化下軌道設(shè)計(jì)油頂提前時(shí)軌跡與地層關(guān)系示意圖油頂提前時(shí)軌跡與地層關(guān)系示意圖u 電阻率探測器測點(diǎn)電阻率探測器測點(diǎn)井斜角井斜角30Lsinsin121RHu 實(shí)際油層深度提前值實(shí)際油層深度提前值二、技術(shù)研究內(nèi)容總結(jié)二、技術(shù)研究內(nèi)容總結(jié)3.4.2 基于井斜方位漂移機(jī)理的隨鉆修正設(shè)計(jì)方法研究基于井斜方位漂移機(jī)理的隨鉆修正設(shè)計(jì)方法研究 主要設(shè)計(jì)思想：主要設(shè)計(jì)思想： 將定向井三維漂移軌道作為一個(gè)整體來處理，根據(jù)將定向井三維漂移軌道作為一個(gè)整體來處理，根據(jù)下面列出的下面列出的

20、約束約束方程方程，求解決定井眼軌道形態(tài)的關(guān)鍵參數(shù)，進(jìn)而設(shè)計(jì)出方位漂移軌道。，求解決定井眼軌道形態(tài)的關(guān)鍵參數(shù)，進(jìn)而設(shè)計(jì)出方位漂移軌道。這種設(shè)計(jì)思想適用于所有軌道設(shè)計(jì)問題。這種設(shè)計(jì)思想適用于所有軌道設(shè)計(jì)問題。()22n2ii 11111,01NtannitinnitiiinitiniitiEAENHHLCjkfkjj=驏驏鼢瓏鼢D+D=瓏鼢瓏鼢瓏桫桫D=DD=D=- 邋邋水平井井斜方位水平井井斜方位投影圖投影圖二、技術(shù)研究內(nèi)容總結(jié)二、技術(shù)研究內(nèi)容總結(jié)4 薄油層長水平段薄油層長水平段后期后期井眼軌跡控制技術(shù)井眼軌跡控制技術(shù) 長水平段水平井后期，井眼軌跡控制一個(gè)重要問題就是長水平段水平井后期，井眼軌跡

21、控制一個(gè)重要問題就是如何提高定向工具的工具面穩(wěn)定性。如何提高定向工具的工具面穩(wěn)定性。 工具面穩(wěn)定性直接關(guān)系到水平段鉆進(jìn)過程中定向效率，工具面穩(wěn)定性直接關(guān)系到水平段鉆進(jìn)過程中定向效率，特別是對(duì)于薄油層長水平段后期鉆井施工過程。特別是對(duì)于薄油層長水平段后期鉆井施工過程。二、技術(shù)研究內(nèi)容總結(jié)二、技術(shù)研究內(nèi)容總結(jié) 工具面工具面穩(wěn)定技術(shù)研究穩(wěn)定技術(shù)研究 由于井身曲率、摩阻和鉆柱扭轉(zhuǎn)的影響，長水平段水平井由于井身曲率、摩阻和鉆柱扭轉(zhuǎn)的影響，長水平段水平井后期致使工具面角不穩(wěn)定，工具面角數(shù)值在較大范圍內(nèi)跳躍。后期致使工具面角不穩(wěn)定，工具面角數(shù)值在較大范圍內(nèi)跳躍。針對(duì)該突出問題，本項(xiàng)目從以下幾個(gè)方面進(jìn)行研究：

22、針對(duì)該突出問題，本項(xiàng)目從以下幾個(gè)方面進(jìn)行研究：（1 1）預(yù)測的工具面角如何選??；）預(yù)測的工具面角如何選取；（2 2）準(zhǔn)確計(jì)算鉆具反扭角；）準(zhǔn)確計(jì)算鉆具反扭角；（3 3）優(yōu)選鉆具及鉆井作業(yè)參數(shù)。）優(yōu)選鉆具及鉆井作業(yè)參數(shù)。二、技術(shù)研究內(nèi)容總結(jié)二、技術(shù)研究內(nèi)容總結(jié)工具面角工具面角對(duì)方位角變化的影響對(duì)方位角變化的影響增井斜增井斜減方位減方位()增井斜增井斜增方位增方位()降井斜降井斜減方位減方位()降井斜降井斜增方位增方位()井斜平面井斜平面工具平面工具平面全力減方位全力減方位全力增方位全力增方位 應(yīng)把預(yù)測的工具面角選為應(yīng)把預(yù)測的工具面角選為“”“”變化范圍的中值，提高長變化范圍的中值，提高長水平段工

23、具面定向的準(zhǔn)確性。水平段工具面定向的準(zhǔn)確性。（1 1）預(yù)測的工具面角如何選?。╊A(yù)測的工具面角如何選取二、技術(shù)研究內(nèi)容總結(jié)二、技術(shù)研究內(nèi)容總結(jié)（2 2）準(zhǔn)確計(jì)算鉆具反扭角）準(zhǔn)確計(jì)算鉆具反扭角反扭角反扭角示意圖示意圖u 計(jì)算該井段的狗腿角計(jì)算該井段的狗腿角u 計(jì)算造斜工具的實(shí)際裝置角計(jì)算造斜工具的實(shí)際裝置角u 計(jì)算實(shí)際反扭角計(jì)算實(shí)際反扭角)cos(sinsincoscoscos1221211)sin/(sin)coscoscoscos1211（實(shí)w實(shí)wsn1u 需要準(zhǔn)備數(shù)據(jù)需要準(zhǔn)備數(shù)據(jù)2211,s二、技術(shù)研究內(nèi)容總結(jié)二、技術(shù)研究內(nèi)容總結(jié)（3 3）優(yōu)選鉆具及鉆井作業(yè)參數(shù)）優(yōu)選鉆具及鉆井作業(yè)參數(shù)螺桿彎

24、角對(duì)軌道控制影響分析螺桿彎角對(duì)軌道控制影響分析u在當(dāng)前給定條件下，井斜趨勢有所增加，并隨彎角度數(shù)增加而略有增在當(dāng)前給定條件下，井斜趨勢有所增加，并隨彎角度數(shù)增加而略有增加，說明導(dǎo)向鉆具在水平段復(fù)合鉆進(jìn)時(shí)一直處在微增斜狀態(tài)，且彎角加，說明導(dǎo)向鉆具在水平段復(fù)合鉆進(jìn)時(shí)一直處在微增斜狀態(tài)，且彎角讀數(shù)對(duì)水平段旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)穩(wěn)平效果影響較小。讀數(shù)對(duì)水平段旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)穩(wěn)平效果影響較小。u適合水平段旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)使用的彎角系列為適合水平段旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)使用的彎角系列為0.751.5，綜合考慮造斜率，綜合考慮造斜率要求，推薦彎角為要求，推薦彎角為1.00。二、技術(shù)研究內(nèi)容總結(jié)二、技術(shù)研究內(nèi)容總結(jié)鉆壓對(duì)軌道控制影響分析鉆壓對(duì)軌道控制影

25、響分析u 適當(dāng)提高鉆壓有利于水平段穩(wěn)平鉆進(jìn)。當(dāng)鉆壓達(dá)到螺桿鉆具推薦鉆壓適當(dāng)提高鉆壓有利于水平段穩(wěn)平鉆進(jìn)。當(dāng)鉆壓達(dá)到螺桿鉆具推薦鉆壓（55kN）之后，增斜趨勢逐漸減弱。）之后，增斜趨勢逐漸減弱。u 考慮螺桿鉆具的工作參數(shù)范圍，水平段旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時(shí)鉆壓考慮螺桿鉆具的工作參數(shù)范圍，水平段旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時(shí)鉆壓40kN較合適。較合適。（3 3）優(yōu)選鉆具及鉆井作業(yè)參數(shù)）優(yōu)選鉆具及鉆井作業(yè)參數(shù)二、技術(shù)研究內(nèi)容總結(jié)二、技術(shù)研究內(nèi)容總結(jié)轉(zhuǎn)速對(duì)軌道控制影響分析轉(zhuǎn)速對(duì)軌道控制影響分析u 在當(dāng)前條件下，井斜趨勢隨轉(zhuǎn)速變化不明顯，且始終為正值，說明水在當(dāng)前條件下，井斜趨勢隨轉(zhuǎn)速變化不明顯，且始終為正值，說明水平段復(fù)合鉆進(jìn)時(shí)以微增

26、斜趨勢為主，穩(wěn)平效果不好。平段復(fù)合鉆進(jìn)時(shí)以微增斜趨勢為主，穩(wěn)平效果不好。u 復(fù)合鉆進(jìn)時(shí)適合采用低轉(zhuǎn)速，推薦轉(zhuǎn)速小于復(fù)合鉆進(jìn)時(shí)適合采用低轉(zhuǎn)速，推薦轉(zhuǎn)速小于50r/min左右。左右。（3 3）優(yōu)選鉆具及鉆井作業(yè)參數(shù)）優(yōu)選鉆具及鉆井作業(yè)參數(shù)二、技術(shù)研究內(nèi)容總結(jié)二、技術(shù)研究內(nèi)容總結(jié)三、現(xiàn)場應(yīng)用情況分析三、現(xiàn)場應(yīng)用情況分析3.1 長水平段水平井軌道控制技術(shù)長水平段水平井軌道控制技術(shù)查平查平2井井查平查平2井區(qū)地理位置圖井區(qū)地理位置圖查平查平2井概況井概況3.1 長水平段水平井軌道控制技術(shù)長水平段水平井軌道控制技術(shù)查平查平2井井 查平查平2井眼軌道控制的特點(diǎn)和難點(diǎn)井眼軌道控制的特點(diǎn)和難點(diǎn)（3 3）井身質(zhì)量

27、）井身質(zhì)量要求高要求高( (長水平段預(yù)探井長水平段預(yù)探井) )（1 1）長水平段后期井眼軌跡）長水平段后期井眼軌跡控制難控制難( (工具面不穩(wěn)定工具面不穩(wěn)定) )（4 4）有效清洗井眼）有效清洗井眼困難困難( (巖屑床巖屑床) )（2 2）定向）定向效率低效率低( (托壓大，鉆壓扭矩傳遞困難托壓大，鉆壓扭矩傳遞困難) )三、現(xiàn)場應(yīng)用情況分析三、現(xiàn)場應(yīng)用情況分析 長水平段長水平段軌道控制軌道控制技術(shù)方法研究技術(shù)方法研究下鉆過程下鉆過程鉆進(jìn)過程鉆進(jìn)過程起鉆過程起鉆過程長水平段控長水平段控制方法制方法 減慢提升速度減慢提升速度 鉆具起出后認(rèn)真檢查鉆具起出后認(rèn)真檢查 嚴(yán)防井下落物嚴(yán)防井下落物 加強(qiáng)軌跡

28、監(jiān)測加強(qiáng)軌跡監(jiān)測 增加增加短起短起次數(shù)次數(shù) 加強(qiáng)測斜加強(qiáng)測斜、預(yù)測預(yù)測 估算摩阻，推算真實(shí)鉆壓估算摩阻，推算真實(shí)鉆壓 使用使用穩(wěn)定穩(wěn)定PDCPDC鉆頭鉆頭 慢下鉆、避免鉆頭損壞慢下鉆、避免鉆頭損壞 遇阻后，對(duì)準(zhǔn)高邊方向遇阻后，對(duì)準(zhǔn)高邊方向 旋轉(zhuǎn)下入旋轉(zhuǎn)下入三、現(xiàn)場應(yīng)用情況分析三、現(xiàn)場應(yīng)用情況分析3.1 長水平段水平井軌道控制技術(shù)長水平段水平井軌道控制技術(shù)查平查平2井井 查平查平2井井長水平段后期工具面控制技術(shù)長水平段后期工具面控制技術(shù)長水平段后期工具長水平段后期工具面穩(wěn)定控制技術(shù)面穩(wěn)定控制技術(shù)穩(wěn)平鉆具組穩(wěn)平鉆具組合合合理鉆井參合理鉆井參數(shù)數(shù) 水平段旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時(shí)水平段旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時(shí)， 推薦鉆壓推薦鉆壓

29、50kN50kN、 轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速60r/min60r/min 推薦推薦11彎角的螺彎角的螺桿穩(wěn)平鉆具桿穩(wěn)平鉆具三、現(xiàn)場應(yīng)用情況分析三、現(xiàn)場應(yīng)用情況分析3.1 長水平段水平井軌道控制技術(shù)長水平段水平井軌道控制技術(shù)查平查平2井井 查平查平2井井長水平段后期定向長水平段后期定向控制控制技術(shù)技術(shù)長水平段后期定向長水平段后期定向控制技術(shù)控制技術(shù)復(fù)合鉆進(jìn)復(fù)合鉆進(jìn)定向鉆進(jìn)定向鉆進(jìn)復(fù)合機(jī)械鉆速定向機(jī)械鉆速三、現(xiàn)場應(yīng)用情況分析三、現(xiàn)場應(yīng)用情況分析3.1 長水平段水平井軌道控制技術(shù)長水平段水平井軌道控制技術(shù)查平查平2井井三、現(xiàn)場應(yīng)用情況分析三、現(xiàn)場應(yīng)用情況分析3.2 薄油層井眼軌道控制技術(shù)應(yīng)用薄油層井眼軌道控

30、制技術(shù)應(yīng)用黑黑188井井地層井段m儲(chǔ)層類型黑帝廟油層12701640油層、油水同層該井該井設(shè)計(jì)井深：設(shè)計(jì)井深：2773.62m，井別：預(yù)探井；井型：水平井，井別：預(yù)探井；井型：水平井。黑。黑188188井油井油層簡要描述如下表所示：層簡要描述如下表所示：計(jì)算軟件主界面計(jì)算軟件主界面測斜模塊測斜模塊三、現(xiàn)場應(yīng)用情況分析三、現(xiàn)場應(yīng)用情況分析垂直投影圖垂直投影圖水平投影圖水平投影圖3D軌跡顯示軌跡顯示3.2 薄油層井眼軌道控制技術(shù)應(yīng)用薄油層井眼軌道控制技術(shù)應(yīng)用黑黑188井井三、現(xiàn)場應(yīng)用情況分析三、現(xiàn)場應(yīng)用情況分析3.2 薄油層井眼軌道控制技術(shù)應(yīng)用薄油層井眼軌道控制技術(shù)應(yīng)用黑黑188井井軌跡預(yù)測與控制

31、模塊軌跡預(yù)測與控制模塊中靶分析模塊中靶分析模塊三、現(xiàn)場應(yīng)用情況分析三、現(xiàn)場應(yīng)用情況分析3.2 薄油層井眼軌道控制技術(shù)應(yīng)用薄油層井眼軌道控制技術(shù)應(yīng)用黑黑188井井3D軌跡圖軌跡圖垂直投影圖垂直投影圖水平投影圖水平投影圖隨鉆修正設(shè)計(jì)模塊隨鉆修正設(shè)計(jì)模塊三、現(xiàn)場應(yīng)用情況分析三、現(xiàn)場應(yīng)用情況分析3.2 薄油層井眼軌道控制技術(shù)應(yīng)用薄油層井眼軌道控制技術(shù)應(yīng)用黑黑188井井走勢分析走勢分析模塊模塊 考慮到黑帝廟薄油層勘探井井眼軌道控制的特點(diǎn)，結(jié)合地層考慮到黑帝廟薄油層勘探井井眼軌道控制的特點(diǎn)，結(jié)合地層橫向上和縱向上的不確定性，提出適合薄油層井眼軌道控制的分橫向上和縱向上的不確定性，提出適合薄油層井眼軌道控制

32、的分析模型，其中包括地層傾角預(yù)測、穩(wěn)斜探油頂?shù)木苯恰⑻接晚斘瞿Ｐ?，其中包括地層傾角預(yù)測、穩(wěn)斜探油頂?shù)木苯恰⑻接晚旈L度預(yù)測等。長度預(yù)測等。黑黑188188井現(xiàn)場應(yīng)用總結(jié)井現(xiàn)場應(yīng)用總結(jié)(1)(1)地層傾角為地層傾角為1.3，沿地層下傾方向。，沿地層下傾方向。(2)(2)水平段井斜角為水平段井斜角為88.7。(3)(3)探油頂穩(wěn)斜角為探油頂穩(wěn)斜角為87.8。(4)(4)應(yīng)用應(yīng)用1 1彎螺桿彎螺桿穩(wěn)平鉆具組合穩(wěn)平鉆具組合。(5)(5)水平段鉆壓維持在水平段鉆壓維持在50kN，采取定向與采取定向與 復(fù)合鉆進(jìn)結(jié)合的方式進(jìn)行復(fù)合鉆進(jìn)結(jié)合的方式進(jìn)行。砂巖鉆遇率提高砂巖鉆遇率提高23.7%23.7%三、現(xiàn)場

33、應(yīng)用情況分析三、現(xiàn)場應(yīng)用情況分析3.2 薄油層井眼軌道控制技術(shù)應(yīng)用薄油層井眼軌道控制技術(shù)應(yīng)用黑黑188井井地層井段m儲(chǔ)層類型黑帝廟油層9701405油層，油水同層三、現(xiàn)場應(yīng)用情況分析三、現(xiàn)場應(yīng)用情況分析3.3 薄油層井眼軌道控制技術(shù)應(yīng)用薄油層井眼軌道控制技術(shù)應(yīng)用黑黑187井井該井該井設(shè)計(jì)井深：水平井井深：設(shè)計(jì)井深：水平井井深：2832.23m，垂深：，垂深：1624.31m。井別：預(yù)探。井別：預(yù)探井；井型：水平井。井；井型：水平井。黑黑187187井油層簡要描述如下表所示：井油層簡要描述如下表所示：黑黑187187井現(xiàn)場應(yīng)用總結(jié)井現(xiàn)場應(yīng)用總結(jié)(1)(1)地層傾角為地層傾角為1.4，沿地層下傾，沿地層下