???? 一、水平井概念和區(qū)分 短半徑水平井。造斜率:1/m---10/m應(yīng)用范圍:水平位移不大的水平井鉆具組合:特殊鉆具組合(鉸接馬達、撓性鉆桿等)測量工具:特殊的測量工具水平段長度:60m--120m完井:多數(shù)裸眼 中半徑水平井。造斜率:6/30m--20/30m應(yīng)用范圍:水平位移較大的水平井鉆具組合:常規(guī)鉆具(彎外殼,導(dǎo)向鉆具組合)測量工具:常規(guī)測量工具(單點、多點、有線和無線MWD)水平段長度:300m----900m完井:常規(guī)完井技術(shù),完井方式取決于油藏條件

長半徑水平井造斜率:2/30m--6/30m應(yīng)用范圍:水平位移較大的水平井鉆具組合:常規(guī)的鉆具組合(彎接頭,彎外殼,多穩(wěn)定器鉆具組合)測量工具:常規(guī)測量工具水平段長度:取決于可用的工藝技術(shù)水平完井:常規(guī)完井技術(shù),完井方式取決于油葳條件 水平井的中靶概念。水平井靶區(qū)通常是一個在目的層內(nèi)以設(shè)計的水平井眼軌道為軸線的柱狀靶,其橫截面多為矩形或圓??梢园堰@個柱狀靶看成是由無數(shù)個相互平行的法面平面組成,因此,控制水平井井眼軌跡中靶,與普通定向井、多目標(biāo)井是個截然不同的新概念,主要體現(xiàn)是:井眼軌跡中靶時進入的平面是一個法平面(也稱目標(biāo)窗口),但中靶的靶區(qū)不是一個平面,而是一個柱狀體,因此,不僅要求實鉆軌跡點在窗口平面的設(shè)計范圍內(nèi),而且要求點的矢量方向符合設(shè)計,使實鉆軌跡點在進入目標(biāo)窗口平面后的每一個點都處于靶柱所限制的范圍內(nèi)。也就是說,控制水平井井眼軌跡中靶的要素是實鉆軌跡在靶柱內(nèi)的每一點的位置要到位(即入靶點的井斜角、方位角、垂深和位移在設(shè)計要求的范圍內(nèi)),也就是我們所講的矢量中靶。 二、影響井眼軌跡控制的因素 對開鉆水平井來講,從造斜點到目的層入靶點的設(shè)計垂深增量和水平位移增量是一定的,如果實鉆軌跡點的位置和矢量方向偏離設(shè)計軌道,勢必改變待鉆井眼的垂深增量和位移增量的關(guān)系,也直接影響到待鉆井眼軌跡的中靶精度。水平井鉆井工程設(shè)計中所給定的鉆具組合是在一定的理論和實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上得出的,隨著理性認(rèn)識的深化和實踐經(jīng)驗,設(shè)計的鉆具組合鉆出實際井眼軌跡與設(shè)計軌道曲線的符合程度會不斷提高。但是,由于井下條件的復(fù)雜性和多變性,這個符合程度總是相對的。實鉆井眼軌跡點的位置相對于設(shè)計軌道曲線總是會提前、或適中、或滯后,點的井斜角大小也可能是超前、適中或滯后。 實鉆軌跡點的位置和點的井斜角大小對待鉆井眼軌跡中靶的影響是: 實鉆軌跡點的位置超前,相當(dāng)于縮短了靶前位移。此時若井斜角偏大,會使穩(wěn)斜鉆至目的層所產(chǎn)生的位移接近甚至超過目標(biāo)窗口平面的位置,必將延遲入靶,且往往在窗口處脫靶。 軌跡點位置適中,若此時井斜角大小也適中,是實鉆軌跡與設(shè)計軌道符合的理想狀態(tài)。但若井斜角大小超前過多,往往需要加長穩(wěn)斜段,可能造成延遲入靶,或在窗口處脫靶。 軌跡點的位置滯后,相當(dāng)于加長靶前位移。此時若井斜角偏低,就需要提高造斜率以改變待鉆井眼垂深和位移增量之間的關(guān)系,往往要采用較高的造斜率而提前入靶。實踐表明,控制軌跡點的位置接近或少量滯后于設(shè)計軌道,并保持合適的井斜角,有利于井眼軌跡的控制。點的井斜角偏大可能導(dǎo)致脫靶或入靶前所需要的造斜率偏高。實際上,水平井造斜段井眼軌跡控制也是軌跡點的位置和矢量方向的綜合控制,這對于沒有設(shè)計穩(wěn)斜調(diào)整段的井身剖面更是如此。在實際井眼軌跡控制過程中,我們根據(jù)造斜段井眼軌跡控制的新概念和實鉆軌跡點的位置、點的井斜角大小對待鉆井眼軌跡中靶的影響規(guī)律,將造斜井段井眼軌跡的控制程度限定在有利于入靶點矢量中靶的范圍內(nèi)。也就是說,在軌跡預(yù)測計算結(jié)果表明有余地、并有后備工具條件時,應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮動力鉆具的一次造斜能力,以提高工作效率,減少起下鉆次數(shù)。 三、調(diào)整井段的概念和井身剖面的特點 根據(jù)長、中半徑水平井常用井身剖面曲線的特點,剖面類型大致可分為單圓弧增斜剖面、具有穩(wěn)斜調(diào)整段的剖面和多段增斜剖面(或分段造斜剖面)幾種類型,不同的剖面類型在軌跡控制上有不同的特點,待鉆井眼軌跡的預(yù)測和現(xiàn)場設(shè)計方法也有所不同。 (一)水平井常用井身剖面曲線的特點 單圓弧增斜剖面。單圓弧增斜剖面是最簡單的剖面,它從造斜點開始,以不變的造斜率鉆達目標(biāo),這種剖面要求靶區(qū)范圍足夠?qū)?,以滿足鉆具造斜率偏差的要求,除非能夠準(zhǔn)確地控制鉆具的造斜性能,否則需要花較大的工作量隨時調(diào)整和控制造斜率,因而一般很少采用這種剖面。 具有切線調(diào)整段的剖面??煞譃椋?單曲率—切線剖面:具有造斜率相等的兩個造斜段,中間以穩(wěn)斜段調(diào)整。變曲率—切線剖面:由兩個(或兩個以上)造斜率不相等的造斜段組成,中間用一個(或一個以上)穩(wěn)斜段來調(diào)整。由于多數(shù)造斜鉆具的造斜特性不可能保持非常穩(wěn)定,常常產(chǎn)生一定程度的偏差,這就需要在造斜井段之間增加一斜直井段來調(diào)節(jié)補償這種偏差。單曲率—切線剖面后一段的造斜率可以在鉆第一造斜段的過程中比較精確地預(yù)測出來,然后及時修改穩(wěn)斜段的長度,以補償?shù)谝欢卧煨甭逝c設(shè)計的偏差,使井眼軌跡準(zhǔn)確地鉆達目標(biāo)點的垂深。 多造斜率剖面。造斜曲線由兩個以上不同造斜率的造斜段組成,是一種比較復(fù)雜的井身剖面。在水平井攻關(guān)和試驗過程中,可以充分發(fā)揮動力鉆具和轉(zhuǎn)盤鉆具各自的優(yōu)勢,提高鉆井速度。將常規(guī)設(shè)計的穩(wěn)斜井段改為第二增斜段,通過調(diào)整該段的造斜率和段長,同樣可以彌補鉆具造斜能力的偏差,而且還可以實現(xiàn)用一套鉆具組合完成第一造斜段的通井和第二造斜段的鉆進,并減少了起下鉆次數(shù)。轉(zhuǎn)盤增斜鉆具組合與穩(wěn)斜的剛性鉆具組合比較,其剛性小,摩阻力小,不易出新井眼,有利于井下安全。采用轉(zhuǎn)盤鉆具鉆進可以使用較大的鉆壓以提高機械鉆速,縮短鉆井周期。 (二)廣義的調(diào)整井段概念 如何利用穩(wěn)斜調(diào)整井段來提高中靶精度,對目的層是薄產(chǎn)層的水平井尤為重要。由于在井斜角較大時,增斜率的偏差主要影響水平位移,而對垂深的影響很小,可以在大井斜角度下提高垂深的精度。因此,在入靶前的大井斜角井段增加一穩(wěn)斜調(diào)整段,既可調(diào)整垂深精度,又有助于及時辨別地質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)層,以便及時準(zhǔn)確地確定目的層入靶點的相對位置。其次,由于目前的硬件條件不十分完善,在鉆中半徑水平井的兩趟動力鉆具組合井段之間選擇一調(diào)整井段,采用柔性的轉(zhuǎn)盤增斜鉆具組合來鉆進,不僅可以鉆出較小的造斜率井段以緩解第一和第三段造斜率,滿足對井眼軌跡控制的需要,而且對改變井眼的清潔狀況、防止出新眼都具有十分重要的作用。因此,調(diào)整井段的廣義概念不僅是調(diào)整井眼軌跡,同時可以調(diào)整鉆井過程中井眼的清潔凈化狀況;不僅調(diào)整井眼軌跡的中靶精度,還可根據(jù)地質(zhì)要求及時調(diào)整目的層入靶點的相對位置;不僅可以是穩(wěn)斜井段,還可以是適當(dāng)造斜率的增斜井段,從而實現(xiàn)對軌跡的有效控制。
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