水平井剖面設(shè)計(jì)(第二章)(參考版)
2025-06-28 11:57本頁(yè)面
【正文】 給定設(shè)計(jì)條件為： 設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果為： 結(jié)論 解決目標(biāo)垂深和造斜率不準(zhǔn)確問(wèn)題的主要方法有：用Rx和Hx計(jì)算Ha和SE關(guān)確定井口位置；必須采用雙增軌道；設(shè)計(jì)好最佳穩(wěn)斜角；在中間穩(wěn)斜段鉆進(jìn)中，及時(shí)發(fā)現(xiàn)標(biāo)志層或油層頂界面，以便決定第二次造斜點(diǎn)的位置。 （2）穩(wěn)斜鉆進(jìn)中要注意發(fā)現(xiàn)油層頂界或標(biāo)志層，確定M點(diǎn)的位置，然后再穩(wěn)斜鉆進(jìn)長(zhǎng)度，至C點(diǎn)開(kāi)始第二次造斜。（1） 造斜點(diǎn)垂深Ha和窗心水平位移SE的計(jì)算式為： （16） （17）（2） 最佳穩(wěn)斜角αopt為： （18）（3）穩(wěn)斜段長(zhǎng)度為： （19） （20）當(dāng)時(shí)，的計(jì)算式為： （21）（4）滑行長(zhǎng)度為： （22）（5）的計(jì)算式為： （23）式中，σ為窗口的半高度，其余符號(hào)同前。 （3）在穩(wěn)斜鉆進(jìn)中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)油層頂界或標(biāo)志層（M點(diǎn)）時(shí)，不要急于第二次造斜，而應(yīng)繼續(xù)穩(wěn)斜到C點(diǎn)才開(kāi)始第二次造斜。圖8 兩個(gè)都不準(zhǔn)確情況下的軌道設(shè)計(jì) （2）)必須設(shè)計(jì)成雙增軌道，而且中間的穩(wěn)斜段要有一個(gè)最佳穩(wěn)斜角。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(jì)下界軌道，計(jì)算造斜點(diǎn)垂深和窗心水平位移，并以此確定井口位置。 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(jiàn)圖8。實(shí)際窗心垂深HE=，修正后的滑行長(zhǎng)度。 給定設(shè)計(jì)條件： 設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果為： 設(shè)在實(shí)鉆時(shí)，則。 （3）M點(diǎn)確定后，可根據(jù)其垂深HM算出實(shí)際的窗心垂深HE。從第二次造斜開(kāi)始要盡可能控制造斜率達(dá)到預(yù)定值。 （1）穩(wěn)斜段長(zhǎng)度 （11） （2）滑行長(zhǎng)度： （12） （3）造斜點(diǎn)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(hào)同前，根據(jù)式（21）計(jì)算的SE可能確定井口位置。另外要選擇一個(gè)最佳穩(wěn)斜角，使得不管M點(diǎn)在何處出現(xiàn)，從M點(diǎn)第二次造斜都可以在給定的造斜率下準(zhǔn)確鉆達(dá)P點(diǎn)，并使井眼方向?qū)?zhǔn)窗心。 M點(diǎn)最好選在油層頂界面或油層之上的標(biāo)志層的下界面。自M點(diǎn)第二次造斜鉆進(jìn)至P點(diǎn)，井眼方向完全對(duì)準(zhǔn)窗心，再穩(wěn)斜鉆進(jìn)段即可進(jìn)入窗口，段稱(chēng)為滑行長(zhǎng)度，就好象飛機(jī)降落時(shí)在跑道之前提前著陸（P點(diǎn)為著陸點(diǎn)），雖方向已對(duì)準(zhǔn)跑道，但尚未進(jìn)入跑道，還需滑行段長(zhǎng)度才能進(jìn)入跑道，當(dāng)窗心提前到Eˊ時(shí)，選Mˊ為第二造斜點(diǎn)，這時(shí)的穩(wěn)斜段長(zhǎng)度等于零，而滑行長(zhǎng)度最長(zhǎng)。不管實(shí)際窗心如何變化，都要求井眼準(zhǔn)確進(jìn)入窗口。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(zhǎng)半徑水平井中，常會(huì)遇到造斜率準(zhǔn)確而目標(biāo)垂深不準(zhǔn)確的情況。據(jù)此穩(wěn)斜段可調(diào)整為：用平行切線(xiàn)法，176。 176。/30m),括弧里的數(shù)字是對(duì)應(yīng)的造斜率。/30m),Rs1=150m(176。/30m），R1=172m（10176。aE=86176。 （3）當(dāng)采用最優(yōu)進(jìn)入法施工時(shí)，在造斜鉆進(jìn)一段長(zhǎng)度后，即應(yīng)根據(jù)實(shí)鉆資料統(tǒng)計(jì)實(shí)鉆造斜率，算出實(shí)際的R1，重新計(jì)算和，這就是調(diào)整穩(wěn)斜角和穩(wěn)斜段長(zhǎng)，以適應(yīng)造斜率的變化。在施工時(shí)，實(shí)際的穩(wěn)斜段長(zhǎng)不可超過(guò)此值，否則將會(huì)脫靶。 有關(guān)計(jì)算參數(shù)見(jiàn)圖設(shè)計(jì)給定的條件有l(wèi) 下界軌道計(jì)算公式 （4） （5）l 平行切線(xiàn)法公式 （6）l 最優(yōu)進(jìn)入法公式 （7） 最優(yōu)進(jìn)入法的可將式（7）代入式（6）中求得，在上式中，HD為預(yù)計(jì)的窗底垂深；HF為預(yù)計(jì)的窗頂垂深；R1為第一增斜段曲率半徑；R2為第二增斜作曲曲率半徑；RS1為與第一造斜率對(duì)應(yīng)的曲率半徑；Rx為與最低造斜率對(duì)應(yīng)的曲率半徑；為第二種組合情況下穩(wěn)斜角；為第二組合情況下穩(wěn)斜段長(zhǎng)度；H0，S0和R0皆為計(jì)算中的過(guò)渡參數(shù)；其余符號(hào)同前。Rx≥R2≥RS2。 設(shè)計(jì)雙增軌道，其設(shè)計(jì)條件中還應(yīng)給出R1和R2。為了保證在給定的造斜范圍內(nèi)不致脫靶，應(yīng)根據(jù)R和HE設(shè)計(jì)一條雙增軌道求出Ha和SE從而確定造斜點(diǎn)和井口的位置（要注意，這種情況下必須設(shè)計(jì)成雙增軌道）。目標(biāo)垂深準(zhǔn)確而造斜率不準(zhǔn)確 造斜率不準(zhǔn)確。在=0和=90176。需要設(shè)計(jì)的參數(shù)有和Sz有關(guān)計(jì)算公式如下： （11） （12） （13）圖5 雙準(zhǔn)確情況下的軌道設(shè)計(jì) 式中，HE為預(yù)計(jì)的目標(biāo)窗心垂深；為第一造斜點(diǎn)處的井斜角；為目標(biāo)井段的井斜角；R為預(yù)計(jì)的造斜段曲率半徑，m；若造斜率K的單位為（176。如圖5所示，這種情況下最好設(shè)計(jì)成單增軌道。針對(duì)這四種組合情況，研究解決的方法并給出更普遍的計(jì)算公式。所以在進(jìn)行水平井軌道設(shè)計(jì)時(shí)，就要考慮到施工中遇到這兩個(gè)不準(zhǔn)確時(shí)，如何做到既準(zhǔn)確進(jìn)入目
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