水平井钻井工艺技术概述.ppt

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1、水平井钻井工艺技术钻井工艺研究所一、水平井基本术语二、水平井剖面设计三、水平井环空携砂效果分析四、水平井井眼轨迹控制工艺模式与技术五、轨道控制方案设计汇报提纲汇报提纲一、水平井基本术语二、水平井剖面设计三、水平井环空携砂效果分析四、水平井井眼轨迹控制工艺模式与技术五、轨道控制方案设计1、水平井基本概念2、水平井基本术语一、水平井基本术语3、水平井的基本类型4、水平井常用剖面类型5、基本概念和控制指标1、水平井基本概念通常人们把进入油气层井眼的井斜角不低于86°的井段称为水平井段。能沿油层走向形成这种水平位

2、移的特殊定向井归纳为水平井，它主要被广泛应用到下列几方面。可减少油田开发过程中水锥,气锥问题，可开发低渗透致密油藏和重油；可开发天然裂缝性油藏，边水驱动和气驱动油藏，不易钻探的油藏；热采应用；低产能油藏；不规则油藏及薄层油藏。2、水平井基本术语入靶点：是指地质设计规定的目标起始点。终止点：是指地质设计规定的目标结束点。靶前位移：是指入靶点的水平位移。水平段长：入靶点与终止点的轨道长度。梯形靶：即纵向为a米,横向b米的夹角内。圆柱靶：即沿水平段设计井眼轴线的半径为R米的圆柱。矩形靶：即纵向为a米,横向为b的

3、长方体。水平井除具有普通定向井的一些基础的技术术语外,其本身的特点仍有下面的一些基本术语3、水平井的基本类型水平井的分类通常按造斜率（或曲率半径)分为三种类型：长半径水平井：造斜率K<6°/30m，曲率半径R>300m。中半径水平井：造斜率K=6°-20°/30m，曲率半径R=100-300m。短半径水平井：造斜率K=5°-l0°/30m，曲率半径R=6-l2m。造斜率K=1.5°-3°/（在6-18m）的过程中由垂直变为水平。4、水平井常用剖面类型水平井常用的剖面主要有下列四种：双增稳剖面，即直井段一增

4、斜段一稳斜段一增斜段一水平段。双增剖面，即直井段-增斜段-增斜段一水平段。三段制剖面，即直井段一增斜段一水平段。三增剖面，即直井段一增斜段一增斜段一增斜段一水平段。5、基本概念和控制指标水平井设计轨道示意图水平井实钻示意图一、水平井基本术语二、水平井剖面设计三、水平井环空携砂效果分析四、水平井井眼轨迹控制工艺模式与技术五、轨道控制方案设计汇报提纲1、水平井剖面设计内容二、水平井剖面设计2、水平井剖面设计要求与类型3、水平井双增形轨道设计4、两个不准确条件下的水平井轨道设计水平井剖面设计原则地质提供入靶点

5、止靶点三维坐标数据，计算水平段长，水平段稳斜角及设计方位角；确定剖面类型，并考虑第一次增斜角的范围；确定水平井钻井方法及造斜率，选择合适的靶前位移；初步计算井身剖面分段数据；对剖面进行摩阻、扭矩计算分析，选取摩阻及扭矩最小的剖面；根据剖面靶前位移及设计方位，计算井口坐标，到施工现场落实井位；复测井口坐标，对设计方位及剖面进行微调，完成剖面设计。二、水平井剖面设计1、水平井剖面设计内容水平井剖面设计的原理和方法水平段的数据计算增斜段的考虑因素、设计方法、数据计算二、水平井剖面设计稳斜段设计方法,考虑因素及

6、数据计算1、水平井剖面设计内容二、水平井剖面设计可行的最简单造斜曲线是从造斜点井斜接近零度时开始，以单一连续的弧钻进到90°井斜的单一均匀曲线。如果马达造斜钻具增斜特性的变化小于水平目标区的容许误差，那么这一设计便是最佳设计。由于大多数马达造斜钻具增斜特性的变化和误差都大大地超过水平目标区的允许误差。为了补偿这些变化和误差，就有必要在造斜井段设计增加一段调节用的斜直井段。2、水平井剖面设计要求与类型剖面设计要求二、水平井剖面设计单曲率—斜直剖面的设计2、水平井剖面设计要求与类型水平剖面设计类型变曲率一

7、斜直剖面设计理想造斜曲率剖面设计思路和方法如下:（1）根据窗底垂深Hx和最小造斜率Kx以及和初始惊斜角和入靶井斜角,可以设计一条单增轨道，此轨道可称为下界轨道,据此可以算出造斜点垂深和井口位置。(2)根据造斜点位置和窗顶垂深、最高造斜率以及和初始惊斜角和入靶井斜角,可以设计一条双增轨道,此轨道称为上界轨道，（3)由于实钻造斜率Kt在Kx和Ks之间，实钻轨迹必然在下界轨道和上界轨道之间,钻达目标窗口时的进入点必须在窗顶1点和窗底2点之间。所以实际设计的轨道也是一条双增轨道。二、水平井剖面设计3、水平井双增形

8、轨道设计平行切线法设计双增轨道二、水平井剖面设计3、水平井双增形轨道设计最理想的进入点应该与窗口中心重合，设计的目标井段应该与目标中心线重合。平行切线法做不到这点。不同的实钻造斜率,就有不同的进入点。平行切线法设计双增仇道，虽然可以保证进入点在窗口以内，却无法使进入点达到最优。二、水平井剖面设计3、水平井双增形轨道设计最优进入法设计双增轨道目标垂深的不准确和工具造斜率的不准确，在水平井钻井中是普遍存在的，这使水平井井眼准确