基于地层倾斜规律的防斜打直钻井技术研究.pdf

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1、2012年第39卷第8期探矿工程(岩土钻掘工程)基于地层倾斜规律的防斜打直钻井技术研究李文飞(胜利石油管理局钻井工艺研究院，山东东营257017)摘要：地层自然倾斜、钻具组合、钻井参数是影响钻井井斜方位变化的主要因素。根据地层层面空间网格数据，建立了地层倾角、倾向的计算方法，并针对典型防斜打直钻具组合和钻井参数之间的关系进行了力学分析。应用结果表明，井眼实钻轨迹与设计轨迹基本相同，形成了利用地层自然倾斜规律，在钻井自然中靶的同时，释放钻压提高钻速的防斜打直优快钻井技术，对于高陡构造油气藏的高效开发具有重要的理论意义和工程实用价值。关键词：地层倾角；地层倾向；防斜打直；钻具组合

2、；钻压；钻速；井眼轨迹中图分类号：TE243文献标识码：A文章编号：1672—7428(2012)08—0001—04StudyonDeviationControlDrillingTechnologyBasedonFormationTiltLaw／L／Wen-fei(DrillingTechnologyRe—searchInstituteofSinopecShengliOilfield，DongyingShandong257017，China)Abstract：Formationnaturaltilt，bottomholeassembly，drillingparameters

3、arethemainfactorstoaffectthechangetrendofinclinationorientationofthedesignedholetrack．Accordingtotheformationlevelspacegriddatathecalculationmeth—．odsoftheformationdipandthedipdirectionwereestablished：mechanicalanalysiswasmadeontherelationshipbetweenthetypicaldeviationcontroldrillingtoolass

4、emblyanddrillingparameters．Theapplicationeffectsshowthattherealdrillingtrajectoryisalmostthesametothedesignedone．Keywords：formationdip；formationdipdirection；deviationcontroldrilling；bottomholeassembly；bitweight；drillingspeed；holetrajectory井斜的控制是钻井的难题之一，尤其在大倾角的地层中钻进时，井眼倾斜现象较为明显，常规打直防斜主要采用“轻压

5、吊打”法，“轻压”即减×小钻压，此项技术虽能够控制井斜，但也降低了机械b钻速。实钻资料表明，影响井斜的主要因素包括地质因素、钻具组合、钻井参数等。其中地质因素虽不能改变，但可以将地层倾斜倾向数据与钻具组合、钻井参数的优化计算相结合，实现钻井防斜打图1地层空间网格结点水平投影直，并能够解放钻压提高机械钻速的目的。因此开个顶点的坐标。在水平投影平面内，由于网格的间展相关研究对于大倾角地层的钻井施工具有重要的距是一固定值S，因此投影平面上各结点的N，E坐理论意义和工程实用价值。标为固定值s的整数倍。如图1所示，a点的Ⅳ、坐标可表示为：1地层倾角和倾向的计算N：int(N／s)s(1

6、)不同地层层面网格的水平投影是规则排列的正E=int(E／s)S(2)方形，网格结点与对应的不同层面网格结点在一条则b、C、d的Ⅳ、E坐标可以表示为：铅垂线上，只是垂深(或海拔)不一样。图1中地Nb=N(3)层任意一点A(N，E，H)在水平面上的投影点A落Eb=E+S(4)在由a、b、C、d组成的正方形中，其中Ⅳ，E为南北坐N=N+s(5)标，日为深度。E=E+s(6)(1)在水平投影图上确定点所在正方形4Nd=N+S(7)收稿日期：2012—03—09；修回日期：2012—07一O2基金项目：国家科技重大专项“大型油气田及煤层气开发”(2011ZX05022—001)作者简

7、介：李文飞(1978一)，男(汉族)，山东菏泽人，胜利石油管理局钻井工艺研究院工程师，油气井工程专业，博士，从事钻井工程设计研究工作，山东省东营市东营区北一路827号，liwenfei．slyt@sinopec．corn。2探矿程(岩土钻掘工程)2012年第39卷第8期Ed=E(8)元=[(Hd—He，Nd一Ⅳ，Ed—E)(H一HI，Ⅳ一(2)在水平投影图上确定A，点在正方形中的Ⅳd，E一Ed)+(H一日d，Ⅳ一Ⅳd，E一Ei)‘位置。如图1所示，正方形abcd的两条对角线可以(日b—日，Ⅳb一Ⅳ，Eb