定向井基本知识 - 图文(7)

方位扭转角的计算，可按如下步骤进行：

（l）进行测斜计算，算出目前的井底坐标位置。如图 9－13所示， OT为设计的井斜方位线，ode为实钻井眼轴线的水平投影，e为目前的井底。d为距井底较近的测点位置。目标点T的坐标为HT、ET、NT，井深为LT。根据测斜资料及测斜计算可知，d、e二点的基本参数为井深Ld、Le井斜αd、αe，方位?d、?e，e点的坐标为垂深He，东位移Ee，北位移Ne。

（2）计算现用钻具组合的方位漂移率Kp。

（3）计算现用钻具组合钻达目标点的总方位漂移量Δ?p： 下式假定现用钻具组合一直钻到目标点。如果钻了一段又换了钻具组合，则应重新进行计算。

（4）计算对准目标的方位线的方位角?z ：

如图9－14所示，自目前井底e，对准目标点T的方位线为eT，eT的方位角为?z，?z按如下公式计算。

对于偏差Δ?z，如果按照方位漂移率不变，那么从目前井底e钻达目标T，需要的方位漂移（见图9－15）。

（6）控制方位角的方法

选择方法的依据是将Δ?p与2Δ?z进行对比，2Δ?z是需要的方位漂移角，Δ?p是用目前采用的钻具组合可能达到的方位漂移角。

若2Δ?z＝Δ?p，表示需要与可能正好相符，则用现用钻具组合的自然漂移率就可以将方位扭过来，从而准确中靶。

若2Δ?z与Δ?p相差较大，甚至符号相反（一个是正号，一个是负号），则表明必须使用动力钻具带弯接头强行扭方位。必须记住，在强行扭完方位之后的钻进过程中，方位仍然会漂移。所以，在计算用动力钻具（带弯接头）扭方位的方位扭转角时，必须考虑方位漂移的影响。

（7）用动力钻具强扭方位的扭转角Δ?可用下式计算：

Δ?＝Δ?z－1/2Δ?p……………………………………………………………（9－71） 上式表明，用动力钻具强扭方位时，要“少扭”一些角度，留下一些角度让钻具组合的自然漂移去扭。这个“少扭”的角度就是1/2Δ?p。

（8）计算预计的井底井斜方位角?r

?r＝Δ?e＋Δ?＋Δ?p……………………………………………………………（9－72） 有一个问题需要特别强调。上述的计算是根据该井正在使用的钻具组合和正在钻进的地层的具体条件下的井眼方位漂移率来计算的。在继续钻进过程中，当钻具组合和地层发生变化时，方位漂移率也发生变化，原来的计算也就无效了。这时需要根据井身水平投影图及新的测斜资料，重新计算。定向井的方位控制是一个不断进行的过程，不可能进行一次计算就能成功。但是每一次计算都只能是根据靠近目前井底的那个井段的方位漂移率来进行。 3．图解法扭方位的工具面

图解法扭方位是一种近似计算工具面的方法，使用简单，求解迅速，是现场常用的方法。造斜工具的工具面方向决定使用这种造斜工具钻出的新井眼是增斜、降斜还是稳斜，是增方位还是减方位。工具面大小也决定着造斜工具的造斜能力用于井斜和方位上的分配比例。工具面对井斜和方位的影响，如图9－16所示。

由上图可知：

0°＜TF＜90°时，装置角位于第一象限，增斜，增方位。 90° ＜TF＜180°时，装置角位于第二象限，减斜，增方位。

180° ＜TF＜270°（－90°）时，装置角位于第三象限，减斜，减方位。 270°＜TF＜360°时，装置角位于第四象限，增斜，减方位。

图9－16是一个扭方位的示意图。图中，OM所示为原井眼方位（高边方向），OA为原井斜角α1（7°），∠MAB为扭方位时的工具面角（?），AB为扭方位工具的造斜能力（?°／ΔL）。∠ MOB是钻进ΔL米井眼方位的增值（Δω），CB是井斜角的增值（Δα），OB是扭方位钻进ΔL米时的井斜角α＝α1＋Δα。图中，OA、AB、OB分别表示原井斜角αl、工具的造斜能力 ?°／ΔL和扭方位钻进ΔL米时的井斜角α′，须用相同单位长度代表1°（如1厘米代表1°或2厘米代表1°）。 在全力扭方位时，理论上认为：工具面应放在右95°（全力增方位）或者是左95°（全力减方位），以保持井斜角不变和全力扭方位。右（或左）90～95°之间的角差为偏增角（取5°）。

实际扭方位过程中，工具面通常选择在80～95°（全力扭方位）。图解法扭方位的步骤如下。

已知条件：扭方位前的井斜角α1，方位角?1，扭方位后方位角?2，Δ?＝?2－?1，弯接头的造斜率K以及限定扭方位的井眼长度ΔL。

（1）根据K、ΔL计算扭方位井段的狗腿角?∶?＝K×ΔL。

（2）选取一定长度单位代表井斜角度值，如以 1厘米代表1°或以 2厘米代表 1.5°“等。

（3）选定原点O，作 N、E坐标，根据?1作井斜方位线OQ，量得OA＝α1（长度代表角度），以A点为圆心，?（以长度代表角度）为半径画圆。 （4）以∠AOB＝Δ?作线段OB，交圆于B、B′两点。

Δ?＞ 0，表示方位增加，作图时应以 OA为始边，顺时针转动至 OB方向；Δ?＜ 0，表示方位减小，应以OA为始边，逆时针方向转到OB线。

（5）用量角器量得∠QAB和∠QAB′，∠QAB表示增斜扭方位，∠QAB′表示减斜扭方位的装置角。

（6）用直尺量得OB和 OB′的长度，按所选比例换成角度，即表示扭完方位后所能达到的井斜角。其中OB表示增斜减方位，OB′表示减斜增方位。如图 9－ 17所示。

六．长曲率大斜度井技术 1．常用井身剖面

大斜度井的井斜为55～85°，大斜度井可以采用常规的定向钻井工具来完成，但稳斜井段通常使用MWD测斜。根据水平位移大小，大斜度井常常采用两种剖面，即：三段制“J”型和五段制“J”型剖面。通常，大斜度井的剖面中没有降斜井段。

水平位移在1000米左右或最大井斜为55～70°的大斜度井，适合用三段制“J”型剖面。这种剖面要求连续造斜至预定的最大井斜，在大斜度的情况下稳斜钻进，以便增加油层的裸露面积，稳斜井段一般较短，以防止摩擦阻力过大和降斜，增加施工困难。这种剖面尤

其适合于地层倾角较大的油层。

水平位移较大的大斜度井，适合采用五段制“J”型剖面，即第一增斜段至第一稳斜段至第二增斜段至第二稳斜段的剖面，在同等条件下，它比三段式剖面需要的垂直井深要长。这种剖面的施工方法可以这样进行。钻完直井段后下入表层套管，然后按2～4度／30米的增斜率钻完第一增斜段，根据需要第一段井斜角可增至30一40度左右，稳斜钻进部分井段后，下入技术套管，再按13～20度／100米的增斜率钻至最大井斜角，如果余下的稳斜段还很长（一般超过300米），应在增斜段钻完后再钻部分稳斜段时下入一层技术套管，以保证下步施工顺利。

一般来说，进行大斜度井剖面设计，还应考虑下列问题：（1）井眼曲率过大以及重力问题，它们与摩擦阻力、钻速、降斜趋势、压差卡钻、机械卡钻以及岩屑堵塞等有很大的关系，应采用计算机进行摩擦阻力的设计计算；（2）地层因素，油藏类型及厚度等地质资料，它们直接影响到井眼能否在正确的设计深度准确地穿过目的层。（3）设计合理的井身结构。 2．大斜度井的钻具组合选择

（l）三段式“J”型剖面的大斜度井钻具组合

这种大斜度井的造斜、增斜、稳斜钻具组合与普通走向井基本上一样，但稳斜钻具通常只使用2柱以内的钻铤长度（包括非磁钻铤），而加重钻杆则达到10～15柱、稳定器一般用2只．以降低钻具失重，减少摩擦阻力。所用钻具一般为微增斜组合，达到稳斜效果（因井斜大， …… 此处隐藏：3063字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……