【正文】 陀螺是一種快速、準(zhǔn)確的井眼 軌跡測(cè)量?jī)x , 其可按用戶的要求以任意的測(cè)量間距對(duì)已完成的裸眼井或下入 套管后的井進(jìn)行軌跡測(cè)量。 176。 下面是 SperrySun 的 ESI 系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo) 操作壓力 : 13848PSI 操作溫度 : 0~125℃ 溫度精度 : 177。 最高工作溫度 : 257176。 高邊工具面177。 SperrySun 的 SST 主要技術(shù)參數(shù) : 測(cè)量精度 : 方位177。 F(125℃ ) 最大壓力 : 15000PSI SST(Survey Steering Tool) SST 的工作原理大致為 : 鉆具組合中 , 彎接頭上部接定向接頭 , 彎接頭與 定向接頭連接完畢后在定向接頭內(nèi)坐入斜口管鞋 , 并調(diào)整對(duì)準(zhǔn)斜口管鞋鍵與彎接 頭刻線方向 , 到此井下部分準(zhǔn)備完畢 , 下鉆到測(cè)量點(diǎn)。 (0360176。 176。 MWD 的主要技術(shù)性能 : 測(cè)量精度 : 方位177。在地面井口處安 裝脈沖信號(hào)接收裝置 壓電感應(yīng)器 , 壓力感應(yīng)器將泥漿脈沖信號(hào)輸進(jìn)地面計(jì) 算機(jī) , 再由計(jì)算機(jī)對(duì)此信號(hào)進(jìn)行處理 , 并將處理過的信息送至鉆臺(tái)上的司鉆 讀數(shù)器及操作間內(nèi)的操作終端 , 加以顯示、輸出 , 其所輸出的測(cè)量結(jié)果是定 向工程師可直接采用的傾角、方位、工具面值 , 到此完成整個(gè)測(cè)量過程。 SRO 電子陀螺儀 178。 MWD 無纜隨鉆測(cè)量?jī)x 178。由于方位變向器沒有得到廣泛使用 , 因此不再詳述。 二是套筒型方 位控制器。 常用的解決方位漂移的方法是 : 預(yù)留提前角和用井下動(dòng)力鉆具進(jìn)行“扭方位”作業(yè)。 ③ 方位變向器。下面分別簡(jiǎn)單介紹上述工具。其作用也是使用 SST 儀器時(shí) , 使電纜通過它進(jìn)入鉆具直至井底。造斜鉆進(jìn)時(shí) , 用高壓油閉封電纜入口 , 避免泥漿外泄。 無磁鉆鋌的作用一是避免由于使用鋼鉆鋌而對(duì)測(cè)量?jī)x器 產(chǎn)生的磁影響 。因?yàn)榫咨白虞^多 , 巖屑顆粒較大 , 如果不加單流閥 , 當(dāng)停泵測(cè)斜時(shí) , 從井底經(jīng)鉆頭涌入的砂子有可能堵死馬達(dá) 或測(cè)量?jī)x器。它是造斜鉆具產(chǎn) 生側(cè)向力的原因。 一套典型的造斜 鉆具組合的工具包括 : 鉆頭 +泥漿馬達(dá) +彎接頭 +單流閥 +定向接頭 +無磁鉆鋌等 根據(jù)測(cè)量方式的不同 , 儀器部分的結(jié)構(gòu)也有所不同。 圖 34:水平井馬達(dá)系統(tǒng)示意圖 泥漿馬達(dá)的操作和故障排除 ① 泥漿馬達(dá)入井前 ,應(yīng)在鉆臺(tái)進(jìn)行試驗(yàn) : 檢查軸承間隙、檢查旁通閥彈 簧的復(fù)位能力、小排量啟動(dòng)馬達(dá) , 看馬達(dá)是否工作并記下該排量和泵壓。 單彎殼體和同向雙彎馬達(dá)的造斜率可滿足中曲率半徑 (8176。 由于水平鉆進(jìn)的發(fā)展 , 泥漿馬達(dá)的結(jié)構(gòu)有了許多改進(jìn) , 以滿足水平鉆井 的要求。根據(jù)轉(zhuǎn)子 /定子頭數(shù)關(guān)系的不同 , 可分為低轉(zhuǎn)速高扭矩馬達(dá)和高轉(zhuǎn)速低扭矩以及中轉(zhuǎn)速中扭矩馬達(dá)。 軸承總成和驅(qū)動(dòng)接頭 用軸承支撐的驅(qū)動(dòng)接頭 將馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)和扭矩傳給鉆頭。 圖 33 容積式馬達(dá)轉(zhuǎn)子和定子剖視圖 這種馬達(dá)最大優(yōu)點(diǎn)是 : ① 鉆井扭矩直接和馬達(dá)產(chǎn)生的壓降成正比?；钊膭?dòng)作取決于排量 , 相當(dāng)于推薦最大排 量的 30%時(shí)活塞被下推座于活塞座上 , 于是孔道被封閉 , 鉆井液徑直流經(jīng)馬達(dá) 如果停泵 , 彈簧再將活塞頂回到原來上部位置 , 孔道又被開啟。圖 31, 井下馬達(dá)的主要部件。 令 RAB 和 rAB 為 AB 在上述兩圖的曲率半徑。即 α A+α B α V= 2 φ A+φ B φ V= 2 其余計(jì)算公式如下 : Δ H=Δ L COSα V 垂深增量 Δ S=Δ L Sinα V 位移增量 Δ N=Δ L Sinα V178。 第三類 : 曲線法 , 包括園柱螺線法 (曲率半徑法 )、校正平均角法、 弦步法。 設(shè)計(jì)步驟 : ① 初步確定井身剖面類型 采用五段制 , 即“直 增 穩(wěn) 降 穩(wěn)”。例如懸鏈線 , 二次拋物線等井身剖面 , 選用這類井身剖面 , 鉆具摩阻小。這種剖面具有大段的垂直井段 , 與其它類型的剖 面相比井斜角可能大一些 , 且位移小一些。 該剖面適用于地層情況復(fù)雜需要下中間套管 , 而且油層較多的井。 類型 2, 如圖 21B 所示 , 這種剖面造斜井深較淺。 它必須考慮到地質(zhì)條件、套管程序、目的層的位置以及鉆井技術(shù)水平等因素。 ? 同時(shí) , 鄰井的套管產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)測(cè)量有影響 , 因此也要加以考慮。 Cos(Direction Change)〕 b: Dog Leg=Cos1 允許的方位偏移與極限 ? 定向鉆進(jìn)時(shí) , 初始造斜方向或在設(shè)計(jì)方位的左邊或右邊 , (即選定導(dǎo) 角 ), 然后通過自然漂移鉆達(dá)靶區(qū) , 井眼軌跡是一條空間曲線。 ? 通常狗腿較大的井段應(yīng)反復(fù)劃眼 , 以減小嚴(yán)重程度和形成鍵槽的可 能 , 同時(shí)也能減小鉆柱旋轉(zhuǎn)時(shí)撓曲 , 避免損壞 鉆具。 ~30176。 導(dǎo)角 (方位提前角 ) ? 導(dǎo)角就是指實(shí)際造斜時(shí)的方位與設(shè)計(jì)方位的差值。井段 , 反復(fù)通井 , 測(cè)井儀器均不能通過 降斜率 ? 對(duì)于“ S”型井眼 , 通常降斜段降斜率選擇 1176。將使鉆 具摩阻大大增加 , 并且難于進(jìn)行用常規(guī)測(cè)井工 具的測(cè)井。之間 。 /30m。 ~3176。 ? 如果預(yù)計(jì)鉆進(jìn)方向在地層上傾方向的左邊 , 鉆頭將向右漂移 。 ? 如果層狀地層傾角大于 45176。 ? 然而 , 靶區(qū)應(yīng)經(jīng)過廣泛討論后再確定 , 以避免靶區(qū)定得太小 , 不現(xiàn) 實(shí) , 從而導(dǎo)致作業(yè)費(fèi)用大大增加。 ~20176。 ? 盡量在大段砂層中造斜 , 因?yàn)樯皩拥木畯椒€(wěn)定 , 而頁巖段較易受到 沖蝕 。 ? 能用清水鉆直井的地區(qū) , 同樣也能用清水鉆定向井。 ? 如果以泥漿作為鉆井液 , 那么在正常壓力井段 , 應(yīng)使用高般土 , 低 規(guī)固相含量的泥漿 , 這樣將有利于清潔井眼 。 ? 對(duì)于深井或大斜度井 , 應(yīng)該考慮在鉆桿上加橡膠保護(hù)箍以避免損壞 套管或鉆桿。 ? 如果井眼軌跡很光滑 , 沒有很大的狗腿 , 那么即使在大井斜井段 , 也能順利進(jìn)行下套管作業(yè) 。 井眼尺寸 ? 目前的常規(guī)定向工具能滿足 6~171/2井眼的定向鉆井 。 ? 總體定向鉆井方案 。 ? 服務(wù)公司計(jì)劃提供的工具及設(shè)備清單 。 ⑻ 狗腿嚴(yán)重度限制 。 ⑷ 能提供的通訊 。 ? 鉆桿描述 。 ? 泥漿程序 。 ? 井的垂深 。 ? 垂深 (True Vertical Depth), TVD, 深度零點(diǎn)到測(cè)點(diǎn)水平面的距離 ? 閉合距和閉合方位 , 閉合距指水平面上測(cè)點(diǎn)到井口的距離 。 ? 造斜點(diǎn) , KickOff Point 或 , 即井眼開始從垂直井段傾斜 的起點(diǎn)。 ? 直井糾斜或側(cè)鉆 。這主要是出于經(jīng)濟(jì)的考慮。 ? 水平井 : 最大井斜角保持在 90176。以內(nèi) (該角度無一定論 )。 根據(jù)一口 定向井最大井斜角的范圍 , 可把定向井分為如下三類 : ? 常規(guī)定向井 : 最大井斜角在 60176。之間 。 把井口集中到一個(gè)有限范圍內(nèi) (如海上鉆井平臺(tái)、人工島等 ) 而完成的一 組定向井叫叢式井。 ? 在人工島上 , 海上或沙漠中鉆叢式井 , 可大大減少費(fèi)用 。 第二章 定向井的設(shè)計(jì) 定向井設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備 定向井基本技術(shù)術(shù)語 鉆井工程師首先必須熟練定向井中的一些術(shù)語。 ? 井斜變化率 , 指單位長(zhǎng)度 (100 英尺或 30 米 )內(nèi)井斜角的變化值 , 而單 位長(zhǎng)度內(nèi)方位角變化值則稱為方位變化率。 作業(yè)者應(yīng)提供的設(shè)計(jì)資料 ? 井名、數(shù)量、地區(qū) 。 ? 井眼尺寸與套管程序 。 ? 鉆井承包商的名稱及鉆機(jī)號(hào) 。 ⑶ 工具運(yùn)輸和人員計(jì)劃 。 ⑺ 定向鉆井人員的食宿 。 服務(wù)公司應(yīng)提供的設(shè)計(jì)資料 ? 一份 (或幾份 )定向井設(shè)計(jì)圖 。 ? 推薦的測(cè)量方式 。 ? 人員、設(shè)備的運(yùn)輸計(jì)劃。 套管程序 ? 定向井中使用的套管有 133/ 103/ 95/ 75/ 7, 甚至更小的套管 。 ? 大多數(shù)定向井可采用直井中的套管程序 。 ? 泥漿中應(yīng)加潤(rùn)滑劑 , 泥漿比重與粘度必須隨時(shí)控制 。 ? 如果有異常高壓井段 , 要求泥漿比重達(dá)到 或更高 , 那么應(yīng)考 慮在鉆開該高壓地層前 , 下一