側(cè)鉆井井眼控制

側(cè)鉆井井眼控制第1頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月“增—增”型式曲率1為“增—增”型式，適用于目的層上翹的側(cè)鉆水平井；1第2頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月“增—降”型式曲率2為“增—降”型式，適用于目的層下傾的側(cè)鉆水平井；2第3頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月曲率3和曲率4曲率3為“增—穩(wěn)—增”型式，曲率4為“單增”型式，是常用的側(cè)鉆水平井方式。曲率上中的穩(wěn)斜段即為初始切線段，目的在于補(bǔ)償造斜率的不確定性。但是對于巖性一致和地層傾角易預(yù)測的正在開發(fā)的地區(qū)就無須在在設(shè)計中考慮，而采用曲率4的單增型式。這是因為插入初始切線段它需要兩次額外的起下鉆和一個非常短的工作井段，已失去原有的效益，而且還會使螺桿鉆具或其他井下鉆具產(chǎn)生不必要的應(yīng)力。34R1R2R第4頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月在側(cè)鉆水平井曲率類型確定后，特別是選用曲率3和4時，由于從垂直段到水平段（甚至從45°到水平）定向控制的必要性，所以下切線段一般應(yīng)在鉆井設(shè)計中加以考慮。即鉆水平段之前，應(yīng)在曲率半徑的下部先鉆一平穩(wěn)的造斜段，使井下鉆具組合在旋轉(zhuǎn)前退出狗腿度比較嚴(yán)重的井段，以減小交變應(yīng)力和沖擊力的作用。造斜段底部切線長度的增加也為操作者在鉆進(jìn)中提供了“安全余量”。第5頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月曲率的確定在造斜點確定的基礎(chǔ)上，為了使曲率與造斜點相適應(yīng)，以準(zhǔn)確地到達(dá)靶區(qū)位置，因此對造斜率就有一個限制，這是設(shè)計時必須注意的問題，造斜率一般應(yīng)在（10°~20°）/30m范圍內(nèi)。根據(jù)國外有關(guān)資料介紹，推薦的最理想的造斜率為17°/30m，這時摩擦最小，鉆桿應(yīng)力不大，鉆柱不易疲勞。第6頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月曲率（井眼）軌跡的修正為了保證側(cè)鉆水平井井眼軌跡，同時考慮側(cè)鉆水平井曲率半徑范圍，受造斜率（6°~25°）/30m的局限，在作水平井側(cè)鉆時考慮半徑R>70m的“增-穩(wěn)-增”曲率類型和“單增”的形式。應(yīng)用“增-穩(wěn)-增”應(yīng)使R1=R2，這樣設(shè)計雖然難一點，但是鉆進(jìn)時比較方便，在鉆曲線井段R1和R2時可使用同一井下動力鉆具，鉆直線段即“穩(wěn)”斜井段時使用另一井下動力鉆具組合。第7頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月如果設(shè)計時考慮地層為灰?guī)rR<70m，則將與動力鉆具組合的彎接頭調(diào)整到3°，這時曲率半徑可鉆成R=60m，但是砂巖、頁巖半徑最小應(yīng)為70m。地層軟、半徑必須大一些，才能保證曲率半徑不受影響，不超出設(shè)計范圍，即半徑70m<R<172m。第8頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月在側(cè)鉆水平井過程中易出現(xiàn)的問題井段或造斜器低，半徑比設(shè)計的短；存在的金屬損壞鉆頭，使側(cè)鉆出去的井眼增斜角度不夠；在造斜點有角度，由此改變整個增斜角度或增大、或減??；造斜點選錯方向，造成在水平方向需要過大的角度才能回到目標(biāo)方向。因此，設(shè)計規(guī)定在20m每隔5m測量一次，如果井眼偏離方向，修正較容易。第9頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月調(diào)整曲率半徑的方法當(dāng)儲層角度不水平，修正曲率可以正確進(jìn)入儲層。如果儲層和井眼向下傾斜，沒有必要在儲層頂部達(dá)到90°，所以曲率將是大曲率。如果儲層和井眼向上傾斜，井斜角就必要超過90°，所以達(dá)到的較大角度可能會達(dá)到110°之大，這個曲率會較大，就需要對半徑進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整半徑方法見圖所示。減小增加RR1234第10頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月1)為了正確到達(dá)目標(biāo)點，鉆井過程中應(yīng)保證井眼軌跡靠切線段長度，增加或減小切線1長，曲率半徑R會隨之增大或減小，因此，增加或減小半徑R是保證井眼軌跡達(dá)到目標(biāo)的重要途徑，同時也是設(shè)計過程中調(diào)整窗口位置的方法。2）進(jìn)入目標(biāo)點后，當(dāng)軌跡2上傾時，靠調(diào)整工具面角鉆1~2m，使其軌跡回到水平段上；3）當(dāng)發(fā)現(xiàn)井眼偏離方向在3左右時，依靠調(diào)整方位來修正。減小增加R1234R第11頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月當(dāng)然調(diào)整曲率半徑或井眼軌跡是在設(shè)計及測量的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。因此，設(shè)計及調(diào)整時必須注意以下問題：1）造斜點（窗口）和儲層之間的真實垂直深度4大于半徑；2）兩段彎曲部分應(yīng)是同樣的增斜角度，即半徑R相同；3）切線（直線部分）必須與兩個彎曲段相切；4）切線必須在距老井眼足夠遠(yuǎn)處開始，以便能夠取得好的測量記錄。減小增加R1234R第12頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月井下動力鉆具側(cè)鉆水平井多采用帶可調(diào)彎外殼的螺桿鉆具，為了在121~235m的井眼內(nèi)達(dá)到（6°~25°）/30m的造斜率，螺桿鉆具的選擇至關(guān)重要，這是因為采用的井下動力鉆具既要滿足原生產(chǎn)井在老井眼內(nèi)工具順利下入，又要能滿足造斜率的要求。一般在139.7mm的套管內(nèi)多選用89mm可調(diào)螺桿鉆具，角度在（0°~2.25°)范圍內(nèi)能滿足上述要求?？烧{(diào)彎殼距鉆頭的距離是滿足造斜率的關(guān)鍵，其距離應(yīng)保持在1~1.3m范圍內(nèi)。第13頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月井眼軌跡的調(diào)整一般情況下，中半徑都設(shè)計成垂深與水平位移的改變相等。但是在特定的情況下，可以通過改變直線井段的傾角，在鉆進(jìn)過程中對井眼軌跡進(jìn)行調(diào)整，見圖。12341，第一造斜井段；2，直線井段；3，第二造斜井段；4，水平井段；5，垂直井段5第14頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月第一個造斜段從造斜點開始，然后增斜使井斜角達(dá)到45°。由于實際造斜率可能與設(shè)計的或理論上的不同，所以鉆進(jìn)這一段對了解鉆具性能和地層的可鉆性十分重要。為了補(bǔ)償?shù)谝粋€造斜段中實際與設(shè)計造斜率之間的偏差，下一布就采用穩(wěn)斜鉆具完成直線井段。如果初始造斜率比預(yù)計的低，那么所設(shè)計的直線段就要縮短；如果比設(shè)計的高，直線段則較長。12341，第一造斜井段；2，直線井段；3，第二造斜井段；4，水平井段；5，垂直井段5第15頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月鉆完直線段后，中半徑井通常井斜角已達(dá)到45°~60°，這時開始下一個造斜段。當(dāng)井眼