水平井剖面設計(第二章)-全文預覽
【正文】 窗底2點之間。根據(jù)這些條件，要求設計出井口位置、造斜點位置以及鉆達目標窗口前的井眼軌道形狀及其有關參數(shù)。一口井實鉆之前不可能知道實鉆造斜率的確切數(shù)值，這就給設計帶來了困難。雙增軌道主要適用于中、長半徑水平井,而短半徑水平井則使用單增軌道。另外，在老井眼內(nèi)造斜鉆水平井時,老井眼已有一定井斜角，使造斜點處井斜點不等于零。圖1 水平井目標區(qū) 所有的水平井，自井口開始都要先鉆一個直井段，然后再造斜。最理想的進入點應與窗口中心（圖中5點）重合，且沿著目標區(qū)的軸線56鉆穿目標區(qū)。本文主要論述雙增軌道的設計問題。另一類是雙增軌道，由“直一增一穩(wěn)一增一平”五段組成，兩次增斜段都是圓弧形。卡爾森等人提出了設計雙增軌道的平行切線法。鉆這種剖面的水平井，可以使用單斜式的造斜馬達，除非由于鉆頭壽命的限制。變曲率一斜直造斜曲線的設計方法是用上部造斜井段確定的馬達造斜鉆具組合的實際造斜能力，但是并不根據(jù)這一造斜率，而是利用比實際造斜率要低的預計造斜率來選擇下部造斜井段的造斜點。這一造斜曲線的設計基礎是：以工程計劃中計劃使用的造斜鉆具的最小預計造斜率和最短斜直井段來選擇造斜點和計劃的造斜曲線末端的位置。采用地面驅(qū)動的方法鉆水平井段時，應把井眼的曲率限制在鉆柱的曲率限制值之內(nèi)。 某一些特定水平井的最佳造斜率取決于鉆到目標區(qū)所需要的方向控制能力，以及避開在復雜地層造斜的造斜井段高度?！八健蹦繕藚^(qū)在這種情況下就不是水平的，而是要求沿此構(gòu)造位置鉆進的井眼軌跡。 為了解決氣錐和（或）水錐的水平井，以距油—氣和（或）油—水界面一定距離的垂直深度為目標區(qū)鉆一真正的水平井效果可能最好。如果馬達造斜鉆具增斜特性的變化小于水平目標區(qū)的容許誤差，那么這一設計便是最佳設計。水平井在機械方面的限制主要是鉆井設備和鉆柱的抗扭和抗拉力的能力。 在確定技術(shù)套管的尺寸和下深時，應考慮封固造斜段至適當?shù)木苯?，防止發(fā)生復雜情況，所設計套管的強度應安全經(jīng)濟，能保證高造斜率情況下套管的順利下入，以上設計時應考慮所用鉆機及設備的自身能力。第三，數(shù)據(jù)分析的影響，穩(wěn)斜段的最少井段應保證能進行兩個測點的測斜，因為只有知道兩點的數(shù)據(jù)后,才能確定本趟鉆具組合所用鉆井參數(shù)是否合適，一般穩(wěn)斜段應不低于25m。l 穩(wěn)斜角大小的確定 實踐表明，穩(wěn)斜角一般選在40一75176。地面情況（鉆機）l 水平段平增(〉的計算 l 水平段井斜角的計算 l 水平段長的計算 l 設計方位角的計算 增斜段的考慮因素、設計方法、數(shù)據(jù)計算 增斜率的確定，首先應根據(jù)油藏特性及工程地質(zhì)條件，確定水平井的類型，通常選長半徑水平井,造斜率應小于6176。第二章 水平井剖面設計第一節(jié) 水平井剖面的設計內(nèi)容水平井剖面設計原則 水平井剖面的設計一般依據(jù)下面的幾點：l 根據(jù)地質(zhì)提供的入靶點止靶點三維坐標數(shù)據(jù)，計算水平段長，水平段穩(wěn)斜角及設計方位角；l 確定剖面類型，考慮是否需要第一穩(wěn)斜段，并考慮第一次增斜角的范圍；l 確定水平井鉆井方法及造斜率，選擇合適的靶前位移；l 初步計算井身剖面分段數(shù)據(jù)，根據(jù)水平井剖面設計中可供選擇的五個基本參數(shù)(即造斜點，第一穩(wěn)斜角，第一穩(wěn)斜段長度及第二造斜率)，選擇其中的任意三個，求出其它兩個參數(shù)后，再進行井身剖面分段數(shù)據(jù)計算；l 對初選剖面進行摩阻、扭矩計算分析，通過調(diào)整設計的基本參數(shù)，選取摩阻及扭矩最小的剖面；l 根據(jù)初定剖面的靶前位移及設計方位角，計算出井口坐標，并到施工現(xiàn)場落實井位；l 復測井口坐標，對設計方位角及剖面數(shù)據(jù)進行微調(diào)，完成剖面設計。井身結(jié)構(gòu)—井笛剖面—鉆具組合若0,說明水平段井斜角。 穩(wěn)斜段設計方法,考慮因素及數(shù)據(jù)計算l 設計穩(wěn)斜段的目的 設計穩(wěn)斜段的目的，首先是在現(xiàn)有工具造斜率不穩(wěn)定的情況下，設計穩(wěn)斜段以便用來調(diào)節(jié)井眼軌跡，若施工中第一造斜段造斜率大于設計造斜率，則可通過適當延長穩(wěn)斜段來解決，反之，若第一增斜段造斜率小于設計造斜率，則可通過適當縮短穩(wěn)斜段，增加第一增斜段長度，穩(wěn)斜段存在也能比較靈活的調(diào)整進入靶點的垂深及水平位移，同時為調(diào)整井斜角及方位角提供井段，實現(xiàn)水平井的矢量入靶，其次是在有明顯標準層的情況下，尤其對于中半徑水平探井設計穩(wěn)斜段以便有轉(zhuǎn)盤鉆鉆進，探明標準層的位置，調(diào)節(jié)入靶垂深，在次，在復雜地層設計穩(wěn)斜段，包括易發(fā)生事故或可鉆性較差，機械鉆速比較慢的地層，用轉(zhuǎn)盤鉆鉆過這段復雜地層減少井下復雜事故發(fā)生，為提高鉆井(速度，縮短鉆井周期，一般將轉(zhuǎn)盤鉆按排在這一段，實踐表明，這樣效益十分明顯。第二，受地下復雜情況的影響,若需用轉(zhuǎn)盤鉆鉆過這段地層，復雜地層越厚所需要的穩(wěn)斜段也就越長。l 水平井井身結(jié)構(gòu)設計 水平井井身結(jié)構(gòu)設計的原則主要是根據(jù)油藏情況及工藝要求，確定完井方法，完井套管尺寸及相應的井眼尺寸；然后根據(jù)由內(nèi)到外的原則，按地質(zhì)情況，在滿足工程施工要求的前提下，盡量簡化井身結(jié)構(gòu)，減少套管層次，提高鉆井速度，節(jié)約鉆井成本。 單位井身長度的成本最低時，水平井的長度為最佳長度。井斜的單一均勻曲線。 設計造斜曲線首先要確定水平目標區(qū)。對解決錐的應用，這一位置可能是油藏的底部或者頂部，也可能是保證從該深度開始通過水壓裂縫與油藏完全相通的一個特定位置。 造斜曲線設計必須考慮到以下問題：l 避開復雜地層造斜；l 曲線末端即造斜結(jié)束時的位移最小；l 造斜井段的長度最短；l 有一個調(diào)整井段以應付不理想造斜率的情況；l 利用造斜井段的構(gòu)造標記確定最終目標區(qū)的深度；l 在目標區(qū)的容限之內(nèi)；l 軌跡要能夠保證完成全部水平井段的鉆進；l 必須是允許使用所有必需的采油工具和設備的可完成井眼。如果計劃對整個水平井段進行控制，盡采用可
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