水平井完井技术课件.ppt

1、 a.据地质提供的靶点三维坐标，计算水平段长度、稳斜角及方位角。据地质提供的靶点三维坐标，计算水平段长度、稳斜角及方位角。b.确定井眼轨道类型、钻井方法及造斜率，选定合适的靶前位移。确定井眼轨道类型、钻井方法及造斜率，选定合适的靶前位移。c.利用计算机软件，初步计算井眼轨道分段数据。利用计算机软件，初步计算井眼轨道分段数据。d.对初步设计的水平井轨道进行摩阻扭矩分析，通过调整设计参数，对初步设计的水平井轨道进行摩阻扭矩分析，通过调整设计参数，选取摩阻扭矩最小的轨道。选取摩阻扭矩最小的轨道。e.据初步设计轨道的靶前位移及设计方位角，计算出井口坐标，并到据初步设计轨道的靶前位移及设计方位角，计算出

2、井口坐标，并到现场落实。现场落实。f.根据复测井口坐标，对设计方位及轨道数据微调，完成轨道设计根据复测井口坐标，对设计方位及轨道数据微调，完成轨道设计。l 依据有五个方面依据有五个方面：油藏的边界条件；钻探目的；地质勘探；开发：油藏的边界条件；钻探目的；地质勘探；开发精度要求；钻井能力和手段。精度要求；钻井能力和手段。l 水平井的靶区类型：水平井的靶区类型：a.扇形靶：纵向扇形靶：纵向a米、横向米、横向b米的扇形体。米的扇形体。b.圆柱靶：沿水平段设计井眼轴线截面半径为圆柱靶：沿水平段设计井眼轴线截面半径为R的圆柱体。的圆柱体。c.矩形靶：纵向矩形靶：纵向a米、横向米、横向b米的长方体。米的长

3、方体。d.梯形靶：纵向梯形靶：纵向a米、米、A靶横向靶横向b米、米、B靶靶c米的几何体。米的几何体。造斜点造斜点水水 平平 位位 移移靶前位移靶前位移 水平段水平段梯形l 设计轨道从造斜点到入靶点，由一段圆弧组成。设计轨道从造斜点到入靶点，由一段圆弧组成。l 适用于适用于目的层顶界与工具造斜率均十分确定目的层顶界与工具造斜率均十分确定条件的条件的中半径和短中半径和短半径的水平井半径的水平井轨道设计。轨道设计。l 设计方法：设计方法：可参考多靶三段式定向井轨道设计可参考多靶三段式定向井轨道设计 给定条件：目标点垂深给定条件：目标点垂深Dt、井斜角、井斜角t 及方位角及方位角t，水平段，水平段长度

4、长度Ldt；造斜半径造斜半径R，或造斜点井深，或造斜点井深Da（二选一）（二选一）注意：单圆弧水平井轨道没有靶前稳斜段。注意：单圆弧水平井轨道没有靶前稳斜段。tataDRD sinsinttaaSRS coscosatatattaDDRRDD sinsinsinsinl 设计轨道从造斜点到入靶点：设计轨道从造斜点到入靶点：圆弧段圆弧段1 1稳斜段圆弧段稳斜段圆弧段2 2l 适用于适用于目的层顶界确定而工具目的层顶界确定而工具造斜率不十分确定造斜率不十分确定条件的条件的中、中、长半径水平井长半径水平井轨道设计。轨道设计。l 设计方法：设计方法：可参考双增式定向可参考双增式定向井轨道设计井轨道设计

5、l 设计方法：设计方法：可参考双增式定向井轨道设计可参考双增式定向井轨道设计 必给条件：必给条件：目标点垂深目标点垂深Dt、位移、位移St、井斜角、井斜角t 及设计方位及设计方位角角0，造斜半径，造斜半径R1和和R2；选给条件选给条件：造斜点井深：造斜点井深Da，或中，或中间稳斜段井斜角间稳斜段井斜角b，或中间稳斜，或中间稳斜段长度段长度Lw（三选一）。（三选一）。注意：水平井轨道设计没有靶前注意：水平井轨道设计没有靶前稳斜段。稳斜段。ttbbwbaatbtbwabaSRLRSDRLRD coscossincoscossinsinsinsinsin2121212121coscossinsinR

6、RRRRSSSRRDDDetaatetaate ebwbeebwbeSLRDLR sincoscossineewebSRLD1tan2222eeewRSDL l 设计轨道从造斜点到入靶点，设计轨道从造斜点到入靶点，由三个圆弧段组成由三个圆弧段组成。l 适合中半径和长半径水平井。适合中半径和长半径水平井。l 设计方法：设计方法：可参考微曲稳双增式定向井轨道设计可参考微曲稳双增式定向井轨道设计 必给条件：必给条件：目标点垂深目标点垂深D Dt t、位移、位移S St t、井斜角、井斜角t t 及设计方及设计方位角位角0 0，造斜半径，造斜半径R R1 1、R R2 2及及R Rw w；选给条件：选

7、给条件：第第1 1增斜段末井斜角增斜段末井斜角b b，或微增井段末井斜角，或微增井段末井斜角c c（二选一）；（二选一）；注意：水平井轨道设计没有靶前稳斜段。注意：水平井轨道设计没有靶前稳斜段。ttccbwbaatctbcwabaSRRRSDRRRD coscoscoscoscoscossinsinsinsinsinsin2121 taatetaateRRSSSRRDDD coscossinsin2121 ecwbwecwbwSRRRRDRRRR coscossinsin2121 212222211122122212212costan2sinRRRRSDRRRRDSSDRRSDRRRRwwee

8、wwbceeeeweewwb l 造斜半径：半径造斜半径：半径R1和和R2l 轨道组成轨道组成：“圆弧段圆弧段+直线段直线段+圆弧段圆弧段”；WTO1O2CDEF1212R1R2 l 圆弧的狗腿角圆弧的狗腿角 1、2)cos(sinsincoscosarccos1wmmwmw)cos(sinsincoscosarccos2mttmtml 圆弧段圆弧段WC的垂深、的垂深、N坐标、坐标、E坐标增量坐标增量mwwcRHcoscos2tan11 mmwwwcRNcossincossin2tan11 mmwwwcREsinsinsinsin2tan11 l 不管不管T点和点和W点之间轨道如何组成，其各段

9、的三个坐标增量之和应点之间轨道如何组成，其各段的三个坐标增量之和应等于等于T点和点和W点之间各坐标值之差，即：点之间各坐标值之差，即：wtdtmmmwwtdtmmmwwtdtmmwEEELENNNLNHHHLHsinsincossincosCCC在方程组中独立未知变量只有在方程组中独立未知变量只有 m、m和和 Lm三个。将方程组展开发现三个。将方程组展开发现约束方程中有多元三角函数的和、积形式，是强非线性方程组，不可约束方程中有多元三角函数的和、积形式，是强非线性方程组，不可能给出解析解，主要靠搜索法和迭代法等数值方法求解。能给出解析解，主要靠搜索法和迭代法等数值方法求解。lC点参数点参数 1

10、1WCRLLmCmCmwwCRHHcoscos2tan11 mmwwwCRNNcossincossin2tan11 mmwwwCREEsinsinsinsin2tan11 ld d点参数点参数 mCDLLLmDmDmmCDLHHcosmmmCDLNNcossinmmmCDLEEsinsinl 采用采用防斜打直防斜打直技术，在直井段中尽量使井眼打直，为后技术，在直井段中尽量使井眼打直，为后续的定向造斜井段提供条件。续的定向造斜井段提供条件。l 在丛式井中，正钻井与其它井眼相距太近有磁干扰井段，在丛式井中，正钻井与其它井眼相距太近有磁干扰井段，应使用陀螺测斜仪测斜，进行防碰设计。应使用陀螺测斜仪测

11、斜，进行防碰设计。满眼钻具：满眼钻具：钻头近钻头扶正器短钻铤钻头近钻头扶正器短钻铤1根扶正器无根扶正器无磁钻铤磁钻铤1根扶正器根扶正器 钻铤加重钻杆钻杆钻铤加重钻杆钻杆钟摆钻具：钟摆钻具：钻头无磁钻铤钻头无磁钻铤1根钻铤根钻铤1根扶正器根扶正器 钻钻铤加重钻杆钻杆铤加重钻杆钻杆塔式钻具：塔式钻具：钻头钻铤钻头钻铤1钻铤钻铤2钻铤钻铤3加重钻杆钻杆加重钻杆钻杆a.大尺寸钻铤在最下面，小尺寸钻铤在最上面；大尺寸钻铤在最下面，小尺寸钻铤在最上面；b.无磁钻铤的下端是与之直径最接近的大钻铤；无磁钻铤的下端是与之直径最接近的大钻铤；c.与钟摆钻具使用方法相同，适合采用小钻压与钟摆钻具使用方法相同，适合采

12、用小钻压“吊打吊打”。导向钻具：导向钻具：单弯螺杆钻具随钻测量系统旋转钻进方式单弯螺杆钻具随钻测量系统旋转钻进方式a.a.有线随钻有线随钻：钻头弯螺杆短钻铤：钻头弯螺杆短钻铤1 1根扶正器定向直根扶正器定向直接头无磁钻铤接头无磁钻铤1 1根钻铤加重钻杆钻杆根钻铤加重钻杆钻杆b.b.无线随钻（无线随钻（MWDMWD）：钻头弯螺杆：钻头弯螺杆 短钻铤短钻铤1 1根扶正器根扶正器无磁钻铤无磁钻铤1 1根根MWDMWD无磁短节钻铤加重钻杆钻杆无磁短节钻铤加重钻杆钻杆c.c.BHABHA设计要点：设计要点：单弯螺杆钻具的弯角单弯螺杆钻具的弯角1 1左右、带欠尺寸扶正左右、带欠尺寸扶正器；短钻铤的长度需要

13、计算；上扶正器为欠尺寸扶正器。器；短钻铤的长度需要计算；上扶正器为欠尺寸扶正器。d.d.钻进参数选择：钻进参数选择：控制排量不超过螺杆钻具额定排量；控制排量不超过螺杆钻具额定排量；小钻压、低转盘转速。小钻压、低转盘转速。钻头钻头弯螺杆钻具定向直接头无磁钻铤弯螺杆钻具定向直接头无磁钻铤 钻头直螺杆钻具定向弯接头无磁钻铤钻头直螺杆钻具定向弯接头无磁钻铤l 原理：原理：利用弯接头或弯马达使下部钻具产生一个弹性力利用弯接头或弯马达使下部钻具产生一个弹性力矩，迫使井下动力钻具驱动钻头侧向切削，使钻出的新矩，迫使井下动力钻具驱动钻头侧向切削，使钻出的新井眼偏离原井眼轴线，达到定向和扭方位目的。井眼偏离原井

14、眼轴线，达到定向和扭方位目的。单点定向；有线随钻定向；无线随钻定向单点定向；有线随钻定向；无线随钻定向带柔性连接的弯外壳马达带柔性连接的弯外壳马达带垫块的弯外壳马达带垫块的弯外壳马达柔性连接柔性连接旁通阀旁通阀螺杆马达螺杆马达弯外壳弯外壳轴承部分轴承部分旁通阀旁通阀螺杆马达螺杆马达弯外壳弯外壳轴承部分轴承部分垫块垫块带弯接头的短马达带弯接头的短马达旁通阀旁通阀同向双弯马达同向双弯马达旁通阀旁通阀螺杆马达螺杆马达螺杆马达螺杆马达弯外壳弯外壳轴承部分轴承部分轴承部分轴承部分弯接头弯接头弯接头弯接头弯外壳马达弯外壳马达带稳定器的双弯马达带稳定器的双弯马达旁通阀旁通阀旁通阀旁通阀弯接头弯接头扶正器扶正

15、器螺杆马达螺杆马达螺杆马达螺杆马达弯外壳弯外壳弯外壳弯外壳扶正器扶正器轴承部分轴承部分轴承部分轴承部分带弯接头的标准马达带弯接头的标准马达弯外壳马达弯外壳马达(导向马达系统导向马达系统)轴承部分轴承部分轴承部分轴承部分和扶正器和扶正器旁通阀旁通阀旁通阀旁通阀弯接头弯接头螺杆马达螺杆马达螺杆马达螺杆马达弯外壳弯外壳万向连接万向连接扶正器扶正器带垫块的双弯马达带垫块的双弯马达反向双弯马达反向双弯马达弯接头弯接头弯接头弯接头轴承部分轴承部分轴承部分轴承部分旁通阀旁通阀旁通阀旁通阀螺杆马达螺杆马达螺杆马达螺杆马达弯外壳弯外壳弯外壳弯外壳垫块垫块 下入造斜钻具至造斜点位置。下入造斜钻具至造斜点位置。单点

16、测斜，测量造斜位置的井斜角、方位角和工具面。单点测斜，测量造斜位置的井斜角、方位角和工具面。在测斜的同时，对井口钻杆，方钻杆，地面钻杆进行打印，并把在测斜的同时，对井口钻杆，方钻杆，地面钻杆进行打印，并把井口钻杆的印痕投到转盘的外缘上，作为基准点。井口钻杆的印痕投到转盘的外缘上，作为基准点。调整安置角（设计方位角反扭角），锁住转盘，开泵钻进。调整安置角（设计方位角反扭角），锁住转盘，开泵钻进。定向钻进，每钻进定向钻进，每钻进1-2根进行单点测斜，根据测量的井斜角和方根进行单点测斜，根据测量的井斜角和方位角及时修正反扭角，并调整造斜工具的安置角。位角及时修正反扭角，并调整造斜工具的安置角。定向造

17、斜至井斜角定向造斜至井斜角8左右、方位合适，起钻更换转盘增斜钻进。左右、方位合适，起钻更换转盘增斜钻进。a.当前井底井斜角当前井底井斜角3时：时：l 单点扭方位就是将实测的装置方位线转到设定的装置方位线上。单点扭方位就是将实测的装置方位线转到设定的装置方位线上。l 定向角定向角1测量方位装置角反扭角磁偏角测量方位装置角反扭角磁偏角马达角差马达角差磁磁工具面工具面(MTF)l 定向角定向角2反扭角装置角反扭角装置角动力钻具角差动力钻具角差高边工具面高边工具面(GTF)l 测斜结束之后、扭方位钻进之前，如测斜结束之后、扭方位钻进之前，如果将钻柱顺时针旋转某个角度（定向果将钻柱顺时针旋转某个角度（定

18、向角），此时的装置方位线就旋转至设角），此时的装置方位线就旋转至设定的装置方位线上。定的装置方位线上。l 井斜角井斜角5以后要求使用重力高边以后要求使用重力高边工具面工具面(GTF)。a.井斜角井斜角3时：时：l 加压前：磁工具面加压前：磁工具面(MTF)测量方位反扭角测量方位反扭角磁偏角磁偏角装置角装置角 l 加压后：磁工具面加压后：磁工具面(MTF)测量方位磁偏角测量方位磁偏角装置角装置角l 加压前：高边加压前：高边(GTF)反扭角反扭角装置角装置角 l 加压后：高边加压后：高边(GTF)装置角装置角注意：预先修正弯马达与定向直接头之间的角差。注意：预先修正弯马达与定向直接头之间的角差。l

19、 加压前：加压前：磁工具面磁工具面(MTF)校正方位反扭角校正方位反扭角 l 加压后：加压后：磁工具面磁工具面(MTF)校正方位校正方位l 加压前：加压前：磁工具面磁工具面(MTF)测量方位反扭角装置角测量方位反扭角装置角 l 加压后：加压后：磁工具面磁工具面(MTF)测量方位装置角测量方位装置角l 加压前：加压前：高边高边(GTF)反扭角装置角反扭角装置角 l 加压后：加压后：高边高边(GTF)装置角装置角注意：用注意：用MWDMWD时，动力钻具角差和方位修正角（磁偏角）时，动力钻具角差和方位修正角（磁偏角）要在工作前确认准确无误后输入计算机。要在工作前确认准确无误后输入计算机。l 一般采用

20、双稳定器组合。一般采用双稳定器组合。l 是利用杠杆原理设计的。是利用杠杆原理设计的。它有一个近钻头足稳定器作为支点，它有一个近钻头足稳定器作为支点，第二个稳定器与近钻头稳定器之间的距离应根据两稳定器之间第二个稳定器与近钻头稳定器之间的距离应根据两稳定器之间的刚性（尺寸）大小和要求的增斜率的大小确定，一般为的刚性（尺寸）大小和要求的增斜率的大小确定，一般为20m（两根钻铤长度），两稳定器之间的钻铤在钻压下，产生向下两根钻铤长度），两稳定器之间的钻铤在钻压下，产生向下的的弯曲变形，使钻头产生斜向力。的的弯曲变形，使钻头产生斜向力。9 5/8Bit244mmSST挡板挡板7NMDC1根根7DC1根根

21、244mmSST 7DC1根根244mmSST 7DC2柱柱5DP(常规常规)9 5/8Bit244mmSST挡板挡板5NMDP1根根7DC1根根244mmSST 7DC1根根244mmSST 7DC2柱柱5DP(参考参考)8 1/2Bit214mmSST挡板挡板6 1/4NMDC1根根6 1/4DC1根根214mmSST 6 1/4DC1根根214mmSST6 1/4DC2柱柱5DP 8 1/2Bit214mmSST挡板挡板5NMDP1根根 6 1/4DC1根根214mmSST 6 1/4DC1根根214mmSST6 1/4DC2柱柱5DP l 通过减小近钻头稳定器与通过减小近钻头稳定器与2

22、号稳定器的距离或者减小近钻头稳定号稳定器的距离或者减小近钻头稳定器的外径尺寸（欠尺寸稳定器），以减小钻具的造斜能力。器的外径尺寸（欠尺寸稳定器），以减小钻具的造斜能力。l 9 5/8Bit244mmSST挡板挡板7NMDC1根根244mmSST 7DC1根根244mmSST 7DC2柱柱5DP（常规）（常规）l 8 1/2Bit214mmSST挡板挡板6 1/4DMDC1根根214mmSST 6 1/4DC1根根214mmSST 6 1/4DC 2柱柱5DP（常规）（常规）l 采用刚性满眼钻具结构，通过增大下部钻具的刚性，控制下部钻采用刚性满眼钻具结构，通过增大下部钻具的刚性，控制下部钻具在钻

23、压作用下的弯曲变形，达到稳定井斜和方位的目的，具在钻压作用下的弯曲变形，达到稳定井斜和方位的目的，l 常用稳斜钻具组合：钻头近钻头稳定器常用稳斜钻具组合：钻头近钻头稳定器(双母扶正器双母扶正器)短钻铤短钻铤（2-3m）稳定器单根钻铤（）稳定器单根钻铤（9m）稳定器钻铤钻杆）稳定器钻铤钻杆l 9 5/8Bit244mmSST7SDC244mmSST 挡板挡板7NMDC1根根244mmSST 7DC2柱柱5DP（常规）（常规）l 8 1/2Bit214mmSST6 1/4SDC214mmSST挡板挡板6 1/4NMDC1根根214mmSST 6 1/4DC2柱柱5DP（常规）（常规）l 一般采用钟

24、摆钻具组合，利用钻具自身的重力产生的钟摆一般采用钟摆钻具组合，利用钻具自身的重力产生的钟摆力实现降斜目的；根据钻头与稳定器的距离又分为大钟摆力实现降斜目的；根据钻头与稳定器的距离又分为大钟摆和小钟摆。和小钟摆。a.大钟摆钻具：钻头钻铤大钟摆钻具：钻头钻铤2根稳定器钻铤根稳定器钻铤1根根稳定器钻铤钻杆稳定器钻铤钻杆b.小钟摆钻具：钻头钻铤小钟摆钻具：钻头钻铤1根稳定器钻铤根稳定器钻铤1根根稳定器钻铤钻杆稳定器钻铤钻杆 l 17 1/2Bit730730挡板挡板9NMDC1根根9DC1根根444mmSST8DC2柱柱7DC2柱柱5DP（新疆）新疆）l 12 1/4Bit630630挡板挡板8NMD

25、C1根根8DC1根根311mmSST8DC2柱柱7DC2柱柱5DP（新疆）新疆）l 9 5/8Bit630410挡板挡板7NMDC1根根7DC1根根244mmSST7DC1根根244mmSST7DC2柱柱5DPl 9 5/8Bit630410挡板挡板7NMDC1根根244mmSST7DC1根根244mmSST7DC2柱柱5DPl 8 1/2Bit4304A10挡板挡板6 1/4NMDC1根根6 1/4DC1根根214mmSST6 1/4DC1根根214mmSST6 1/4DC2柱柱5DPl 8 1/2Bit4304A10挡板挡板6 1/4NMDC1根根 214mmSST6 1/4DC1根根21

26、4mmSST6 1/4DC2柱柱5DPA、7 套管开窗侧钻：套管开窗侧钻：6Bit330330(动力钻具动力钻具)3313104 3/4NMDC1根根 3 1/2DPB、5 1/2套管开窗侧钻套管开窗侧钻:4 1/2Bit230230(动力钻具动力钻具)231 2103 1/2NMDC1根根 2 7/8DP(1)增斜段增斜段：钻头动力钻具无磁钻铤：钻头动力钻具无磁钻铤MWD短节无磁短节无磁钻铤加重钻杆斜坡钻杆普通钻杆。钻铤加重钻杆斜坡钻杆普通钻杆。l 17 1/2Bit9 5/81.5单弯动力钻具单弯动力钻具8NMDC1根根MWD631630（陀螺定向接头）陀螺定向接头）8DC3根根63141

27、05HWDP5DP（浅海）浅海）l 12 1/4Bit7 3/41.5 单弯动力钻具单弯动力钻具7NMDC1根根MWD 7NMDC1根根 5HWDP5XPDP5DP（草草桥）桥）l 9 5/8Bit7 3/41.5 单弯动力钻具单弯动力钻具5314107NMDC1根根MWD 7NMDC1根根 5HWDP5XPDP5DP（草桥）草桥）l 9 5/8Bit630431（短接头）短接头）6 3/41.5 单弯动力单弯动力钻具钻具4314107NMDC1根根MWD 7NMDC1根根 5HWDP5XPDP5DP（草桥）草桥）l 8 1/2Bit 6 1/21.5 单弯动力钻具单弯动力钻具4314105N

28、MDP1根根MWD 5NMDP1根根 5HWDP5XPDP5DP(2)水平段水平段：钻头动力钻具无磁钻杆：钻头动力钻具无磁钻杆MWD短节无磁短节无磁钻杆斜坡钻杆加重钻杆斜坡钻杆普通钻杆。钻杆斜坡钻杆加重钻杆斜坡钻杆普通钻杆。l 9 5/8Bit7 3/4(1.0 1.5)单弯动力钻具单弯动力钻具5314105NMDP1根根MWD 5NMDP1根根 5XPDP5HWDP5DPl 9 5/8Bit630431（短接头）短接头）6 3/4(1.0 1.5)单弯动力单弯动力钻具钻具4314105NMDP1根根MWD 5NMDP1根根 5XPDP5HWDP5DPl 8 1/2Bit 6 1/2(1.0

29、1.5)单弯动力钻具单弯动力钻具4314105NMDP1根根MWD 5NMDP1根根 5XPDP5HWDP5DP。l 着陆控制口诀：着陆控制口诀：略高勿低；前高后低；寸高必争；早扭方略高勿低；前高后低；寸高必争；早扭方位；稳斜探顶；动态监控；矢量进靶。位；稳斜探顶；动态监控；矢量进靶。略高勿低：略高勿低：选择工具造斜率的指导思想选择工具造斜率的指导思想确保实钻造斜确保实钻造斜率不低于设计造斜率，通常比设计值高率不低于设计造斜率，通常比设计值高1020。前高后低：前高后低：着陆控制后半段的设计造斜率要比前半段低一着陆控制后半段的设计造斜率要比前半段低一些，确保以较高造斜率才能进靶时有合适的造斜工

30、具。些，确保以较高造斜率才能进靶时有合适的造斜工具。寸高必争寸高必争：早扭方位早扭方位：水平井井斜角增加较快，晚扭方位将增加扭方水平井井斜角增加较快，晚扭方位将增加扭方位的难度。要及时调整工具面角，加强对方位的动态监控。位的难度。要及时调整工具面角，加强对方位的动态监控。稳斜探顶：稳斜探顶：克服地质不确定因素的有效方法。可以准确探克服地质不确定因素的有效方法。可以准确探知油顶位置，并保证进靶钻进是按预定的技术方案进行，知油顶位置，并保证进靶钻进是按预定的技术方案进行，提高了着陆控制的成功率。提高了着陆控制的成功率。矢量进靶：矢量进靶：在进靶过程中不仅要控制钻头与靶窗平面的交在进靶过程中不仅要控

31、制钻头与靶窗平面的交点（着陆点）位置，还要控制钻头进靶时的方向。点（着陆点）位置，还要控制钻头进靶时的方向。动态监控动态监控：贯穿着陆控制的全过程：贯穿着陆控制的全过程a.已钻轨迹的计算描述、设计轨道参数的对比与偏差认定；已钻轨迹的计算描述、设计轨道参数的对比与偏差认定；b.对当前在用工具的已钻井眼造斜率的过后分析和误差计算；对当前在用工具的已钻井眼造斜率的过后分析和误差计算；c.对钻头处状态参数（井斜角、方位角）的预测；对钻头处状态参数（井斜角、方位角）的预测；d.对待钻井眼所需造斜率的计算；对待钻井眼所需造斜率的计算；e.对当前在用工具和技术方案的评价和决策，比如：是否需要对当前在用工具和

32、技术方案的评价和决策，比如：是否需要调整工作参数（钻压、工具面、钻进方式转化等），起钻时调整工作参数（钻压、工具面、钻进方式转化等），起钻时机的选择（是否立即起钻或再钻进多少米之后起钻等）。机的选择（是否立即起钻或再钻进多少米之后起钻等）。l 水平控制口诀：水平控制口诀：钻具稳平；上下调整；多开转盘；注意短钻具稳平；上下调整；多开转盘；注意短起；动态监控；留有余地；少扭方位。起；动态监控；留有余地；少扭方位。钻具稳平：钻具稳平：从钻具组合设计和选型来提高和加强稳平能力。从钻具组合设计和选型来提高和加强稳平能力。上下调整：上下调整：要求采用导向钻具组合，当需要调整钻头的垂向要求采用导向钻具组合，

33、当需要调整钻头的垂向位置和井斜时，则设置工具面按滑动定向方式钻进。位置和井斜时，则设置工具面按滑动定向方式钻进。多开转盘多开转盘：旋转钻进方式可减少摩阻，易加钻压；破坏岩屑：旋转钻进方式可减少摩阻，易加钻压；破坏岩屑床，清洁井眼；提高机械钻速；提高井眼质量；可增加水平床，清洁井眼；提高机械钻速；提高井眼质量；可增加水平段的钻进长度等。段的钻进长度等。动态监控：动态监控：与着陆控制基本相同。要随时分析钻头位置距离靶体与着陆控制基本相同。要随时分析钻头位置距离靶体上下左右上下左右4个边界的距离，并对长距离待钻井眼做出判断和决策。个边界的距离，并对长距离待钻井眼做出判断和决策。留有余地留有余地：轨迹

34、调整存在滞后现象。对水平段强调：轨迹调整存在滞后现象。对水平段强调“留有余地留有余地”就是分析这种滞后现象带来的增量，保证在转折点（极限位置）就是分析这种滞后现象带来的增量，保证在转折点（极限位置）也不出靶，以留出足够的进尺来确定调整时机，实施调控。也不出靶，以留出足够的进尺来确定调整时机，实施调控。少扭方位：控制好着陆点的方位（矢量进靶）是减少水平段扭方少扭方位：控制好着陆点的方位（矢量进靶）是减少水平段扭方位的关键。应尽量减少扭方位次数，宜尽早把方位调整好。位的关键。应尽量减少扭方位次数，宜尽早把方位调整好。1、常规钻具组合设计、常规钻具组合设计2、导向钻具组合设计、导向钻具组合设计纵横弯

35、曲连续梁分析方法纵横弯曲连续梁分析方法(1)增斜钻具组合设计增斜钻具组合设计(2)降斜钻具组合设计降斜钻具组合设计l 钟摆钻具组合设计钟摆钻具组合设计(3)稳斜钻具组合设计稳斜钻具组合设计l 满眼钻具组合设计满眼钻具组合设计l 钻具组合：钻具组合：215.9mmBIT177.8mmDC2根根215mmSST 178.8mmDC13根根127mmDPl 钻进参数：钻压钻进参数：钻压80kN，转速，转速75r/min；井斜角；井斜角5，泥浆比重，泥浆比重1.2。3060901201501800.50.60.70.8 Nb钻压Fb/（kN）钻头侧向力Nb/（kN）-0.4-0.3-0.2-0.10.

36、00.10.2 Ad Ab井斜趋势角Ad/（o）钻头转角Ab/（o）681012141618-0.4-0.20.00.20.40.60.8 Nb扶正器位置L1/（m）钻头侧向力Nb/（kN）-0.15-0.10-0.050.000.050.10 Ad Ab井斜趋势角Ad/（o）钻头转角Ab/（o）405060708090100-60-40-200204060 Nb0 Nb1 Nb转速：r/min钻头侧向力，kN-20-15-10-505101520 Ai0 Ai1 Ai钻头转角，井斜趋势角：30405060708090-60-40-200204060 Nb0 Nb1 Nb钻压：KN钻头侧向力，

37、kN-30-20-100102030 Ai0 Ai1 Ai钻头转角，井斜趋势角：典型的单弯双稳导向钻具组合典型的单弯双稳导向钻具组合l 计算条件：计算条件：井径井径222.2mm222.2mm；弯螺杆外径；弯螺杆外径172mm172mm、总长度、总长度8.1m8.1m，扶正器外，扶正器外径径213mm213mm、距下端面、距下端面0.7m0.7m，弯角，弯角1.251.25、距下端面、距下端面1.52m1.52m。短钻铤外径。短钻铤外径172mm172mm、长度、长度4.5m4.5m；上扶正器外径；上扶正器外径210mm210mm、长度、长度1.70m1.70m；井斜角为井斜角为3 3。0.7

38、0.80.91.01.11.21.3-50-40-30-20-1001020304050 Nb0 Nb1 Nb结构弯角：钻头侧向力，kN-20-18-16-14-12-10-8-6-4-202468101214161820 Ai0 Ai1 Ai钻头转角，井斜趋势角：02468-80-70-60-50-40-30-20-1001020304050607080 Nb0 Nb1 Nb钻铤1长度：m钻头侧向力，kN-30-20-100102030 Ai0 Ai1 Ai钻头转角，井斜趋势角：2.1 模拟计算条件：以单弯双稳导向钻具为分析对象模拟计算条件：以单弯双稳导向钻具为分析对象l 井眼直径：井眼直径

39、：215.9mm；井斜角井斜角90；l 弯螺杆钻具：弯螺杆钻具：C5LZ1727.0-DWG1.25（北石）；结构弯角（北石）；结构弯角1.25、距下端面、距下端面1.50m，扶正器，扶正器213mm、距下端面、距下端面0.8m，钻具，钻具总长总长7.5m；l 上扶正器（欠尺寸扶正器）：外径上扶正器（欠尺寸扶正器）：外径210mm，长度，长度1.50m；l 钻进参数：钻压钻进参数：钻压40/80/120kN，转速，转速30/60/90r/min；l 钻井液密度：钻井液密度：1.15g/cm3。0.500.751.001.251.50-90-60-300306090(INC=90O;Dc=158

40、.8mm;WOB=80kN;n=60r/min)Nb0 Ai0 Nb1 Ai1螺杆钻具弯角：o滑动钻进：钻头侧向力(kN)、井斜趋势角(o)0.00.51.01.52.02.53.0 Nb Ai旋转钻进：钻头侧向力(kN)、井斜趋势角(o)206207208209210211212213214-80-60-40-20020406080(INC=90O;Dc=158.8mm;WOB=80kN;n=60r/min)Nb0 Ai0 Nb1 Ai1螺杆钻具扶正器直径：mm滑动钻进：钻头侧向力(kN)、井斜趋势角(o)0.00.40.81.21.62.02.42.83.2 Nb Ai旋转钻进：钻头侧向力

41、(kN)、井斜趋势角(o)6789101112-90-60-300306090(INC=90O;Dc=158.8mm;WOB=80kN;n=60r/min)Nb0 Ai0 Nb1 Ai1螺杆钻具长度：m滑动钻进：钻头侧向力(kN)、井斜趋势角(o)-50510152025 Nb Ai旋转钻进：钻头侧向力(kN)、井斜趋势角(o)206208210212214-80-60-40-20020406080(INC=90O;Dc=158.8mm;WOB=80kN;n=60r/min)Nb0 Ai0 Nb1 Ai1上扶正器直径：mm滑动钻进：钻头侧向力(kN)、井斜趋势角(o)0.00.40.81.21

42、.62.02.42.83.2 Nb Ai旋转钻进：钻头侧向力(kN)、井斜趋势角(o)020406080100120140160-80-60-40-20020406080(Dc=158.8mm;Inc=90o;n=30r/min)Nb0 Ai0 Nb1 Ai1钻压：kN滑动钻进：钻头侧向力(kN)、井斜趋势角(o)0.00.51.01.52.02.53.0 Nb Ai旋转钻进：钻头侧向力(kN)、井斜趋势角(o)30405060708090100110120-80-60-40-20020406080(Dc=158.8mm;Inc=90o;WOB=80kN)Nb0 Ai0 Nb1 Ai1转速：r

43、/min滑动钻进：钻头侧向力(kN)、井斜趋势角(o)0.00.51.01.52.02.53.0 Nb Ai旋转钻进：钻头侧向力(kN)、井斜趋势角(o)051015202530354045505560657075808590-80-60-40-20020406080(Dc=158.8mm;WOB=80kN;n=60r/min)Nb0 Ai0 Nb1 Ai1井斜角：o滑动钻进：钻头侧向力(kN)、井斜趋势角(o)-3.0-2.5-2.0-1.5-1.0-0.50.00.51.01.52.02.53.0 Nb Ai旋转钻进：钻头侧向力(kN)、井斜趋势角(o)长深长深D平平1井三开水平段施工记录井三开水平段施工记录