側(cè)鉆井井眼控制

1、側(cè)鉆水平井井眼控制,側(cè)鉆水平井曲率類(lèi)型可分為四種，如圖所示,1,R1,R2,2,R,3,4,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,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,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(xiàn),段，目的在于補(bǔ)償造斜率的不確定性。但是對(duì)于巖性一致,和地層傾角易預(yù)測(cè)的正在開(kāi)發(fā)的地區(qū)就無(wú)須在在設(shè)計(jì)中考,慮，而采用曲率,4,的單增型式。這是因?yàn)椴迦氤跏记芯€(xiàn)段,它需要兩次額外的起下鉆和一個(gè)非常短的工作井段，已失,去原

2、有的效益，而且還會(huì)使螺桿鉆具或其他井下鉆具產(chǎn)生,不必要的應(yīng)力,R1,R2,R,3,4,在側(cè)鉆水平井曲率類(lèi)型確定后，特別是選用,曲率,3,和,4,時(shí)，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(xiàn)段一般應(yīng)在鉆井設(shè)計(jì),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(xiàn)長(zhǎng)度的增加也為操作者在鉆進(jìn),中提供了“安全余量,曲率的確定,在造斜點(diǎn)確定的基礎(chǔ)上，為了使曲率與造斜點(diǎn)相適,應(yīng)，以準(zhǔn)確地到達(dá)靶區(qū)位置，因此對(duì)造斜率就有一個(gè),限制，這是設(shè)計(jì)時(shí)必須注意的問(wèn)題，造斜率一般

3、應(yīng)在,10,20,30m,范圍內(nèi)。根據(jù)國(guó)外有關(guān)資料介紹,推薦的最理想的造斜率為,17,30m,這時(shí)摩擦最小,鉆桿應(yīng)力不大，鉆柱不易疲勞,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(shí)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(shí)考慮半徑,R70m,的“增,穩(wěn),增”曲,率類(lèi)型和“單增”的形式。應(yīng)用“增,穩(wěn),增”應(yīng)使,R1=R2,這樣設(shè)計(jì)雖然難一點(diǎn)，但是鉆進(jìn)時(shí)比較方便,在鉆曲線(xiàn)井段,R1,和,R2,時(shí)可使用同一井下動(dòng)力鉆具，鉆,直線(xiàn)段即“穩(wěn)”斜井段時(shí)使用另一井下動(dòng)力鉆具組合,如果設(shè)計(jì)時(shí)考慮地層為灰?guī)r,R70m,則將,與動(dòng)力鉆具組合的彎接頭調(diào)整到,3,這

4、時(shí)曲,率半徑可鉆成,R=60m,但是砂巖、頁(yè)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(jì)范圍，即,半徑,70mR172m,在側(cè)鉆水平井過(guò)程中易出現(xiàn)的問(wèn)題,1,2,井段或造斜器低，半徑比設(shè)計(jì)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(diǎn)有角度，由此改變整個(gè)增斜角度或增大,或減小,造斜點(diǎn)選錯(cuò)方向，造成在水平方向需要過(guò)大的角度,才能回到目標(biāo)方向,因此，設(shè)計(jì)規(guī)定在,20m,每隔,5m,測(cè)量一次，如果井眼,偏離方向，修正較容易,3,4,5,調(diào)整曲率半徑的方法,當(dāng)儲(chǔ)層角度不水平，修正曲率可以正確進(jìn)入儲(chǔ)層,如果儲(chǔ)層和井眼向下傾斜，沒(méi)有必要在儲(chǔ)層

5、頂部達(dá)到,90,所以曲率將是大曲率。如果儲(chǔ)層和井眼向上傾,斜，井斜角就必要超過(guò),90,所以達(dá)到的較大角度可,能會(huì)達(dá)到,110,之大，這個(gè)曲率會(huì)較大，就需要對(duì)半,徑進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整半徑方法見(jiàn)圖所示,R,增加,R,2,4,1,減小,3,R,增加,R,2,4,3,1,減小,1,為了正確到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)，鉆井過(guò)程中應(yīng)保證井眼軌跡靠切線(xiàn)段長(zhǎng)度，增加,或減小切線(xiàn),1,長(zhǎng)，曲率半徑,R,會(huì)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(shí)也是設(shè)計(jì)過(guò)程中調(diào)整窗,口位置的方法,2,進(jìn)入目標(biāo)點(diǎn)后，當(dāng)軌跡,2,上傾時(shí)，靠調(diào)整工具面角鉆,12m,使其軌跡,回到水平段上,3,當(dāng)發(fā)現(xiàn)井眼偏離方向在

6、,3,左右時(shí)，依靠調(diào)整方位來(lái)修正,R,增加,R,2,4,3,1,減小,當(dāng)然調(diào)整曲率半徑或井眼軌跡是在設(shè)計(jì)及測(cè)量的基礎(chǔ)上進(jìn),行的。因此，設(shè)計(jì)及調(diào)整時(shí)必須注意以下問(wèn)題,1,造斜點(diǎn)（窗口）和儲(chǔ)層之間的真實(shí)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(xiàn)（直線(xiàn)部分）必須與兩個(gè)彎曲段相切,4,切線(xiàn)必須在距老井眼足夠遠(yuǎn)處開(kāi)始，以便能夠取得好的測(cè),量記錄,井下動(dòng)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,121235m,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?yàn)椴捎玫木聞?dòng)力,鉆具既要滿(mǎn)足原生產(chǎn)井在老井眼內(nèi)工具順利下入，又,

7、要能滿(mǎn)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(mǎn)足上述要求?？烧{(diào)彎殼距鉆頭的距離是滿(mǎn)足造,斜率的關(guān)鍵，其距離應(yīng)保持在,11.3m,范圍內(nèi),井眼軌跡的調(diào)整,一般情況下，中半徑都設(shè)計(jì)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(guò)改變直線(xiàn)井,段的傾角，在鉆進(jìn)過(guò)程中對(duì)井眼軌跡進(jìn)行調(diào)整，見(jiàn)圖,1,2,5,3,4,1,第一造斜井段,2,直線(xiàn)井段,3,第二造斜井段,4,水平井段,5,垂直井段,1,2,5,3,4,1,第一造斜井段,2,直線(xiàn)井段,3,第二造斜井段,4,水平井段,5,垂直井段,第一個(gè)造斜段從造斜點(diǎn)開(kāi)始，然后增斜使井斜角達(dá)到,45,由于實(shí)際造斜率可能與,設(shè)計(jì)的或理論上的不同，所以鉆進(jìn)這一,段對(duì)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€(gè)造斜段中實(shí)際與設(shè)計(jì)造斜率之間的偏差，下一,布就采用穩(wěn)斜鉆具完成直線(xiàn)井段。如果初始造斜率比預(yù)計(jì)的低,那么所設(shè)計(jì)的直線(xiàn)段就要縮短；如果比設(shè)計(jì)的高，直線(xiàn)段則較長(zhǎng),鉆完直線(xiàn)段后，中半徑井通常井斜角已達(dá)到,45,60,這時(shí)開(kāi)始下一個(gè)造斜段。當(dāng)井眼