水平井剖面設(shè)計(第二章)-資料下載頁
2025-06-25 11:57本頁面
【正文】 176。；用最優(yōu)進入法。造斜率準(zhǔn)確而目標(biāo)垂深不準(zhǔn)確 在使用導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)的中、長半徑水平井中，常會遇到造斜率準(zhǔn)確而目標(biāo)垂深不準(zhǔn)確的情況。圖7 目標(biāo)垂深不準(zhǔn)確的軌道設(shè)計 如圖7所示，目標(biāo)垂深不準(zhǔn)確是指窗心垂深HE可能變化，窗心可能提前到Eˊ點，也可能滯后到E，實際窗心在Eˊ和E之間。不管實際窗心如何變化，都要求井眼準(zhǔn)確進入窗口。顯然，關(guān)鍵在于第二造斜點的選擇。自M點第二次造斜鉆進至P點，井眼方向完全對準(zhǔn)窗心，再穩(wěn)斜鉆進段即可進入窗口，段稱為滑行長度，就好象飛機降落時在跑道之前提前著陸（P點為著陸點），雖方向已對準(zhǔn)跑道，但尚未進入跑道，還需滑行段長度才能進入跑道，當(dāng)窗心提前到Eˊ時，選Mˊ為第二造斜點，這時的穩(wěn)斜段長度等于零，而滑行長度最長。當(dāng)窗心滯后到E時，選M為第二造斜點，這時的穩(wěn)斜段長度最長，而滑行長度等于零。 M點最好選在油層頂界面或油層之上的標(biāo)志層的下界面。由于油層厚度或標(biāo)志層距油層距離變化很小，所以在鉆進過程中根據(jù)錄井或測井資料，只要鉆遇油層頂界或標(biāo)志層，就可準(zhǔn)確判斷窗心垂深。另外要選擇一個最佳穩(wěn)斜角，使得不管M點在何處出現(xiàn)，從M點第二次造斜都可以在給定的造斜率下準(zhǔn)確鉆達P點，并使井眼方向?qū)?zhǔn)窗心。 關(guān)于計算，這里給出一個很簡單的公式： （8） 一般情況下，于是式（8）變?yōu)椋? （9）當(dāng)時，還可簡化為： （10） 式（8）～（10）中，為目標(biāo)層傾向與重力線的夾角，δ為標(biāo)志層或油層頂界面至目標(biāo)中心線的距離，其余符號同前。 （1）穩(wěn)斜段長度 （11） （2）滑行長度： （12） （3）造斜點垂深Ha： （13） （4）窗心水平位移SE （14） 式（18）～（21）中，Hs為窗心可能提前的最小垂深，HE為窗心可能滯后的最大垂深，其余符號同前，根據(jù)式（21）計算的SE可能確定井口位置。 （1）最佳穩(wěn)斜角最根據(jù)第二增斜段的造斜率計算的，所以要盡可能將R2估計得準(zhǔn)確些。從第二次造斜開始要盡可能控制造斜率達到預(yù)定值。 （2）當(dāng)?shù)谝辉鲂倍尉苯沁_到時，更換鉆具組合穩(wěn)斜鉆進，最好隨鉆進行γ測井，同時注意巖屑錄井，以便及時發(fā)現(xiàn)標(biāo)志層或油層頂界確定M點。 （3）M點確定后，可根據(jù)其垂深HM算出實際的窗心垂深HE。 （15） 再將實際HE值代入式（19）中修正滑行長度。 給定設(shè)計條件： 設(shè)計計算結(jié)果為： 設(shè)在實鉆時，則。M點垂深可通過計算得HM=。實際窗心垂深HE=，修正后的滑行長度。目標(biāo)垂深和造斜率都不準(zhǔn)確 目標(biāo)垂深和造斜率都不準(zhǔn)確的情況最具有普遍性，而且從設(shè)計到施工都是難度最大的。 根據(jù)第2，3兩種組合的思路和方法，提出解決第四種組合的辦法，參見圖8。 （1）由于兩個不準(zhǔn)確同時存在，要想在兩個因素都變化的任何時候都保證井眼從窗口前面進入目標(biāo)區(qū)，勢必要求窗心水平位移大大增加，即設(shè)計的井深將大大增加，這在經(jīng)濟上是不合算的。權(quán)衡利弊，可以根據(jù)最低造斜率和可能出現(xiàn)的最低窗底垂深，設(shè)計下界軌道，計算造斜點垂深和窗心水平位移，并以此確定井口位置。這樣，在目標(biāo)層滯后時著陸點P有可能落在窗心E的后面。圖8 兩個都不準(zhǔn)確情況下的軌道設(shè)計 （2）)必須設(shè)計成雙增軌道，而且中間的穩(wěn)斜段要有一個最佳穩(wěn)斜角。此最佳穩(wěn)斜角不僅要保證不管第二造斜點C何時出現(xiàn)，井眼都能進入目標(biāo)區(qū)，而且要保證不管造斜率如何變化，井眼都不會脫靶。 （3）在穩(wěn)斜鉆進中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)油層頂界或標(biāo)志層（M點）時，不要急于第二次造斜，而應(yīng)繼續(xù)穩(wěn)斜到C點才開始第二次造斜。 設(shè)計給定的條件有等。（1） 造斜點垂深Ha和窗心水平位移SE的計算式為： （16） （17）（2） 最佳穩(wěn)斜角αopt為： （18）（3）穩(wěn)斜段長度為： （19） （20）當(dāng)時，的計算式為： （21）（4）滑行長度為： （22）（5）的計算式為： （23）式中，σ為窗口的半高度，其余符號同前。 （1）第一增斜段鉆完后要統(tǒng)計實鉆造斜率，并以實際的R修正計算。 （2）穩(wěn)斜鉆進中要注意發(fā)現(xiàn)油層頂界或標(biāo)志層，確定M點的位置，然后再穩(wěn)斜鉆進長度，至C點開始第二次造斜。 （3）當(dāng)目標(biāo)層出現(xiàn)滯后時，著陸點的水平位移可能大于設(shè)計窗心水平位移，這屬于正常情況。 給定設(shè)計條件為： 設(shè)計計算結(jié)果為： 結(jié)論 解決目標(biāo)垂深和造斜率不準(zhǔn)確問題的主要方法有：用Rx和Hx計算Ha和SE關(guān)確定井口位置；必須采用雙增軌道；設(shè)計好最佳穩(wěn)斜角；在中間穩(wěn)斜段鉆進中，及時發(fā)現(xiàn)標(biāo)志層或油層頂界面，以便決定第二次造斜點的位置。21
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