水平井钻井技术教学幻灯片讲义.ppt

水平井造斜工具 带柔性连接的弯外壳马达 带垫块的弯外壳马达 柔性连接 旁通阀 螺杆马达 弯外壳 轴承部分 旁通阀 螺杆马达 弯外壳 轴承部分 垫块 水平井造斜工具 带弯接头的短马达 旁通阀 同向双弯马达 旁通阀 螺杆马达 螺杆马达 弯外壳 轴承部分 轴承部分 弯接头 弯接头 水平井造斜工具 弯外壳马达 带稳定器的双弯马达 旁通阀 旁通阀 弯接头 扶正器 螺杆马达 螺杆马达 弯外壳 弯外壳 扶正器 轴承部分 轴承部分 水平井造斜工具 带弯接头的标准马达 弯外壳马达(导向马达系统) 轴承部分 轴承部分和扶正器 旁通阀 旁通阀 弯接头 螺杆马达 螺杆马达 弯外壳 万向连接 扶正器 水平井主要技术及难度之二： 轨道设计 水平井的主要难度之二— ★井眼轨迹控制要求高 要求高，是指轨迹控制的目标区的要求高。普通定向井的目标区是一个靶园，井眼只要穿过此靶园即为合格。水平井的目标区则是一个扁平的立方体，如图所示，不仅要求井眼准确进入窗口，而且要求井眼的方位与靶区轴线一致，俗称“矢量中靶”。 水平井的主要难度之二— ★井眼轨迹控制难度大 难度大，是指在轨迹控制过程中存在“两个不确定性因素”。轨迹控制的精度稍差，就有可能脱靶。所谓“两个不确定性因素”，一是目标垂深的不确定性，即地质部门对目标层垂深的预测有一定的误差；二是造斜工具的造斜率的不确定性。这两个不确定性的存在，对直井和普通定向井来说，影响不大，但对水平井来说，则可能导致脱靶。 难度大的另一个原因，水平井的井眼曲率比普通定向井要高得多，造斜的难度要大得多，需要水平井特殊的造斜工具。 这一方面要求精心设计水平井轨道，一方面要求具有较高的轨迹控制能力。 水平井轨道设计问题 水平井轨道设计需要考虑的问题： 1. 首要考虑的是水平井能否取得预期的经济效益。水平井获得经济效益的关键是目标段的设计，包括油藏类型的选择，对油层厚度、性质以及剩余油分布的研究，目标段的走向、倾向、长度、完井方法等等。 2. 考虑两个不确定性问题： 目标垂深的不确定性： 造斜率的不确定性 ： 3. 考虑施工人员的轨迹控制能力，特别是增斜段的轨迹控制能力，是否具备必要的造斜工具和测量工具测量仪器等； 4. 考虑所选的造斜率，下套管时套管能否顺利通过？ 5. 目标段的长度，还要受到众多因素的影响。 水平井轨道设计问题 水平井轨道类型： A类水平井轨道，适用于短半径水平井。设计A类水平井，必须对造斜率和目标垂深掌握得很准确。 B，C类水平井适用于中、长半径水平井。 C类是在B类的基础上发展出来的。 A类水平井，多数属侧钻水平井。轨道设计又有其特殊性。 下面重点讲B、C二类水平井的设计问题。 水平井轨道设计两个不确定向问题 最简单的应该是单增轨道。 水平井轨道设计两个不确定向问题 造斜率不确定可能导致脱靶； 预计为8o/30m实际7.5?8.5/30m。 曲率半径分别为214米，202米，229米。 水平井轨道设计两个不确定向问题 目标垂深的不确定可能导致脱靶； 4‰ 的预测精度，2500米深度，偏差?10米。 水平井轨道设计两个不确定向问题 造斜率不准确时的轨道设计 水平井轨道设计两个不确定向问题 目标垂深不准确时的轨道设计 水平井轨道设计两个不确定向问题 两个都不准确时的轨道设计 水平井轨道设计问题(B类)解决两个不确定性问题的思路 为了降低分析问题的难度，将不确定性问题分成三种情况，分别予以解决。 1. 目标垂深确定，造斜率不确定； 2. 造斜率确定，目标垂深不确定； 3. 造斜率和目标垂深都不确定； 水平井轨道设计问题(B类)解决两个不确定性问题的思路 水平井轨道设计问题(B类)解决两个不确定性问题的思路 水平井轨道设计问题(B类)设计条件及要求 存在造斜率不确定时应给定： 分别给定第一和第二造斜段的预期造斜率K1和K2； 据此可以算出相应的曲率半径R1和R2； 给定造斜率预期的误差，并计算出最高造斜率KS和最低造斜率KX； 据此可以算出相应的曲率半径RS和RX； 水平井轨道设计问题(B类)设计条件及要求 存在目标垂深不确定时应给定： 目标层的井斜角αE； 目标层进入点的预计垂深HE； 目标层进入点的预计垂深的误差Δ%： 最高进入点垂深HS=HE－HE× Δ%； 最低进入点垂深HX=HE＋HE× Δ%； 目标层的厚度σ； 标志层与目标进入点在垂深方向距离δ； 发现标志层后钻头先入长度ρ； 水平井轨道设计问题(B类)第一种不确定性：目标垂深确定，造斜率不确定 2. 根据最高造斜率RS和目标窗口的最高深度HS，设计一个上界轨道。 3. 根据预计造斜率R1和R2，设计一个设计轨道。设计轨道必然处在上界和下界轨道之间，在造斜率误差范围之内，保证钻达目标。 设计思