阶梯轨迹水平井费用水平井井眼轨迹控制技术浅析

阶梯轨迹水平井费用水平井井眼轨迹控制技术浅析 摘要：从水平井井眼轨迹控制技术的基础界定入手，探讨水平井井眼轨迹控制技术的技术特征，分析技术难点所在，着重着眼于水平井相较于定向井和多目标经的区分，提出含有水平井诸如井深剖面、目标层靶区要求等个性化的相关新概念。最终对井眼轨迹控制的关键技术组成包含水平控制技术和着陆控制技术等进行逐一详细而细致的分析研究。关键词：水平井井眼轨迹控制技术中图分类号：TE2文件标识码：A文章编号：1007-3973(2021)009-053-02分析水平井井眼轨迹控制技术，首先从其个性化特征入手，明确概念界定，才能有利于针对性研究的实现。1水平井井眼轨迹控制技术的特征分析首先了解，控制井眼轨迹，不论应用于定向井或是水平井，其最终的意义作用全部是在于根据设计要求中靶。明确目标所在对技术的详细应用无疑含有引路灯式的方向性作用。其次，相较于定向井等的区分认识水平井个性化概念操作。概括其特征包含以下三方面：(1)相对于一股定向井水平井对于中靶的要求更高。因为水平井通常是三维靶体.前端为矩形窗口，并呈水平、近似水平的和之靠近的几何体，比如柱体、棱台等，或为长方体。故而.水平井的井眼轨迹不但要求进入窗口，更要求避免进入水平井段时因为钻头穿出靶体而造成的脱靶现象。(2)摆放工具面角难度系数大。水平井斜井段不停延伸，随之井眼摩阻不停增大，造成钻具在井眼中不易转动.工具面角的摆放问题尤其表现出难度所在。(3)控制难度系数大。因工具造斜能力的模糊性和地质的不确定性和测量信息缺乏时效性等多种客观原因的制约，致使水平井中的水平井段控制和着陆控制难度大大增加。最终，因为水平井的本身特征所影响，针对于水平井的个性化相关概念尤其值得注意：(1)中靶。水平井的靶区通常在目标层内以预先设计的轨道为轴的柱状靶，横截面以矩形或圆形居多。故而，对于水平井来说，其井眼轨迹中靶的控制相较于通常的定向井或是多目标井全部是内容迥异的新概念。首先，井眼轨迹中靶，这时进入的是一个法平面，即目标窗口，不过中靶区却是柱状体，这就尤其要求了点的矢量方向遵照预先设计，确保实钻轨迹点在进入目标窗口后，全部的点全部在靶柱限制范围之内。详细的说，就是确保入靶点的方位角、井斜角、垂深和位移等等全部在设计的要求范围之内)，即矢量中靶。(2)增斜井段。对于实钻水平井，假若实钻轨迹点的矢量方向和位置和设计轨道存在差异，那么待钻井眼的位移增量、垂深增量必定会被改变，直接影响中靶精度。所以，确保轨迹点位置准确和合适的井斜角是，井眼轨迹控制的有效路径。实际上，造斜段井眼轨迹控制就是轨迹点其矢量方向和位置的全方面控制。实际操作中，依据控制造斜段井眼轨迹，必定有利于确保工作绩效。(3)井身剖面。依据水平井常见井身剖面长半径和中半径的曲线特征，剖面类型可划分成增斜剖面、单圆弧、多段增斜剖面和整段剖面等类型，各剖面类型的轨迹控制各有不一样，设计各异。2水平井井眼轨迹控制技术的关键组成优化剖面设计水平井优化剖面设计的目标关键在于简化井眼轨迹控制，提升钻速，充足发挥转盘钻具、动力钻具的优越性、保障钻出井眼的平滑性、规则性。通常，井身的剖面类型包含“直增微增增平”“直增稳增平”。第一个剖面可调整造斜率，因此应该最为首选。综合钻具应用水平井钻井中关键步骤之一即定向侧钻，侧钻钻含有以下两种组合模式“直螺杆钻具弯接头”和“单弯螺杆或双弯螺杆”。当然两种组合各有利弊，详细应用中详细问题详细分析的选择应用才能使最终效果达成最好。着陆控制所谓“着陆控制”，即控制由靶窗增斜井段到井段末端的全过程。着陆控制以动态监控为技术手段；以矢量进靶为结果，以增斜钻进为关键特征，以侧钻为关键。水平控制所谓“水平控制”，即控制着陆进靶以后的过程，也就是在给定的靶体内钻出全段水平井的过程。水平控制以动态监控为技术手段：以稳斜钻进为关键特征。完善水平控制，首先要确保复合钻进的加强。易加钻压，降低摩阻，提升钻速，提升质量在实际应用中应该对于复合钻进多加使用。其次要注意垂向控制的富余量。水平控制中充足重视“转折点”，避免钻头在进行调整中出现出靶现象。由此可见，确保垂向控制方面的富裕预留既是相当主要的，又是十分必须的。最终要重视动态监控的作用，切实的应用于工作实践。动态监控贯穿于水平控制技术的过程始末，作为最为主要的技术方法.对己钻井段计算检测，认定已钻井段和设计轨迹的偏差存在是否等等。3各自井身剖面的特点及调整井段的要义基于常见水平井身剖面设计特点的前提下，含有多个类型的井身剖面设计类型，详细有：单圆弧增斜剖面、调整稳斜段的剖面和分段造斜剖面等。同时，剖面类型的不一样决定了控制轨迹的特点也不一样，预计待钻井眼的轨迹和设计现场设计的方法也不尽相同。(1)水平井井身剖面曲线的详细特征所在。以造斜点为起始点，不变的造斜率钻为关键的单圆弧增斜剖面，也是最为简单的剖面。和此同时，含有足够宽的剖面靶区范围，使钻具造斜率偏差的需求指标得以满足。(2)切线调整段的剖面含有两方面特征。首先，含有两个相等造斜率的造斜段，利用稳斜段来调整中间的单曲率一切线剖面。其次，含有两个或以上不相等造斜率的造斜段组成，利用一个或以上稳斜段来调整中间的变曲率一切线剖面。同时，因为本身含有其它多数造斜钻所不具有的稳定造斜特征，此种剖面类型应用广泛，经过增加一斜直井段在造斜井段之间，进行合适调整赔偿，一定程度上降低了偏差的产生率。钻第一造斜段的详细过程时，可精确的预计单曲率一切线剖面后一段的造斜率，稳斜段的长度同时得到立即的计算和修正，进而有效赔偿第一段造斜率和设计之间造成的偏差，使井眼轨迹可精确地钻达预计目标点的垂深。(3)含有一定复杂度，由两个以上不一样造斜率的造斜段组成的造斜曲线，也即是分段造斜剖面。水平井井眼轨迹控制设计需立足当地地质实际特点，采取合适的造斜方法。在实钻过程中，可最大程度的施展动力钻具及转盘钻各自含有的优势，提升钻井速度。利用该段的造斜率和段长的详细调整，合适的更改常规设计的稳斜井段，在起下钻次数得到显著降低的同时，也可在一定情况下赔偿钻具造斜能力的偏差。对此转盘增斜钻具组合和稳斜的刚性钻具组合，其含有较小的刚性，摩阻力小，新井眼不易出，保障井下安全。转盘钻具钻进的合理应用，可将机械钻速得到显著提升，钻井周期有效缩短。(4)调整井段的要义。依据我国水平井的发展情况，利用具有稳斜调整段，轨迹控制以稳斜段来调整井段的剖面，已得到广泛应用。以应用实践表明，含有调整井段的水平井含有较深的要义。水平井中靶的关键影响原因之一，即是正确性的目标层入靶点位置和目标层的厚度。中靶精度的提升怎样利用稳斜调整井段来实现，是目标层决定薄产层的水平井尤为关键的原因。针对较大的井斜角情况，水平位移关键受增斜率的偏差影响，而垂深的影响较小，同时，垂深的精度也可利用大井斜角度来提升。由此，合适增加一稳斜调整段于入靶前的大井斜角井段，垂深精度得到调整的同时，地质标准层也可得到立即分辨，从而目标层入靶点的相对位置可得到立即正确的定位。同时，因为不完善的目前硬件设施，合适选择一调整井段于钻中半径水平井的两趟动力钻具组合井段之间，钻进可利用柔性的转盘增斜钻具组合来实现，使井眼轨迹控制需求指标得到满足，有效保持新眼的清洁度。总而言之，以中耙为最终目标的井眼轨迹控制技术在水平井的操作应用中因为其靶区、曾斜井段、井身剖面等方面的独特征，使得水平井的井眼轨迹控制技术显现出其较为个性化的方面，全方面掌握其个性所在，渗透于关键技术的应用之中，如优化剖面设计、综合钻具应用和着陆控制、水平控制等。总而言之，全方面的认识和分析对于实际工作的主动作用毋庸置疑。参考文件：1李梦刚.水平井井眼轨迹控制关键技术探讨J.西部探矿工程，2021(02)2刘晖冰平井井眼轨迹控制技术J.石油钻采工艺,2021(4)3苏义脑.水平井井眼轨道控制M.北京：石油工业出版社。2021