水平井井身轨迹技术课件.pptx

1、长庆钻井定向井公司长庆钻井定向井公司长庆钻井定向井公司 拓宽视野；重温基础；认识盲点；启发思考；提升实践。本次培训目的：长庆钻井定向井公司开发薄油层或低渗透油藏，可提高单井产量开发薄油层或低渗透油藏，可提高单井产量开发以垂直裂缝为主的油藏开发以垂直裂缝为主的油藏开发底水或气顶活跃的油藏。水平井可以延缓水锥、开发底水或气顶活跃的油藏。水平井可以延缓水锥、气锥的推进速度，延长油井寿命，提高采收率；气锥的推进速度，延长油井寿命，提高采收率；开发常规稠油油藏。水平井可以增加稠油油藏的产液开发常规稠油油藏。水平井可以增加稠油油藏的产液量，从而保持井筒及井口油流温度，有利于稠油开采；量，从而保持井筒及井口

2、油流温度，有利于稠油开采；水平井勘探。用一口水平井可钻穿多层陡峭的产层，水平井勘探。用一口水平井可钻穿多层陡峭的产层，相当于多口直井的勘探效果。相当于多口直井的勘探效果。开采剩余油。老井返青，死井复活。美国人开采剩余油。老井返青，死井复活。美国人70 70 年代年代预言，美国石油将在预言，美国石油将在20002000年枯竭。水平井技术出现后，年枯竭。水平井技术出现后，认为该时间至少可以推迟认为该时间至少可以推迟100100年。年。平注平采。利于水线的均匀推进，利于提高采收率。平注平采。利于水线的均匀推进，利于提高采收率。致密油气体积压裂改造。阳平致密油气体积压裂改造。阳平1 1、2 2。保护环

3、境。一口水平井替代多口直井，减少钻井过程保护环境。一口水平井替代多口直井，减少钻井过程中的排污量。中的排污量。长庆钻井定向井公司 意大利米兰所钻的井深意大利米兰所钻的井深63306330米，垂深米，垂深59945994米。米。加拿大的一口井，井深加拿大的一口井，井深597597米，垂深米，垂深162162米。米。美国完成的美国完成的M16LPZM16LPZ井水平位移井水平位移1072810728米。米。长庆钻井定向井公司国内：国内：垂深最深水平井：垂深最深水平井：DH-P1DH-P1超深水平井垂深超深水平井垂深5782.295782.29米米,水平段长水平段长500.46500.46米。米。最

4、大水平位移：最大水平位移：南海西江南海西江A14A14井的水平位移井的水平位移8060.78060.7米。米。三维绕障三维绕障在水平段方位变化最大在水平段方位变化最大7272最薄油藏水最薄油藏水平段油层厚度平段油层厚度0.76m0.76m；侧钻水平井侧钻水平井最小井眼尺寸最小井眼尺寸104.8mm104.8mm；最大曲率最大曲率1.8/m1.8/m辽河静辽河静5252一一H1ZH1Z主井眼长主井眼长10001000米，米，共共2020个分支个分支，每个分支长，每个分支长180180米，米，目的层段进尺目的层段进尺46004600米。是中国石油水平段最长、分支最多的水平井米。是中国石油水平段最长

5、、分支最多的水平井最长水平段最长水平段 渤海钻探完成的苏渤海钻探完成的苏76-1-20H76-1-20H井井28562856米水平段米水平段最浅水平井，新疆油田最浅水平井，新疆油田HQHQHW001HW001超浅层稠油水平井，垂深超浅层稠油水平井，垂深108.93108.93m m，井深井深492.15m492.15m。长庆钻井定向井公司先后钻成各种类型的水平井先后钻成各种类型的水平井 常规水平井；常规水平井；阶梯水平井；阶梯水平井；三维水平井；三维水平井；分支水平井；分支水平井；鱼翅水平井；鱼翅水平井；侧钻水平井；侧钻水平井；连通水平井；连通水平井；撬型水平井撬型水平井长庆钻井定向井公司年度

6、完井机械钻速钻机月速钻井周期建井周期平均井深水平段2011577.53 1915 57.73 73.93 4641 1073 2010386.80 1788 66.55 83.64 4502 978 2009104.96 1346 99.88 123.87 4483 786 200843.62 946 161.57 192.00 4507 994 200733.41 903 112.71 130.99 3785 200623.46 781 157.60 175.71 4185 934 200224.12 735 159.71 178.13 4267 836 油井水平井年度完井机械钻速钻机月速钻

7、井周期建井周期平均井深水平段199314.11483 761051658 136 199515.261158 35.3846.711726 301 199667.581686 28.7236.531941323 200118.611811 27.9242.792415350200416.741560 28.8847.252353303 200547.451810 26.9942.122420426 20061911.53239224.2235.092417 354 20072918.58281115.4628.072244 315 20083515.13254919.9329.792277 2

8、64 20091615.31247927.2436.982761451 20103215.06290621.3830.362612492 20117715.06296420.8128.012645552气井水平井长庆钻井定向井公司l 1995年，完成陆上第一口水平井组塞平年，完成陆上第一口水平井组塞平2424井组（三口水平井塞平井组（三口水平井塞平3、塞平塞平4、塞平、塞平5，一口直井塞，一口直井塞2627；l 2002年完成的苏平年完成的苏平1、苏平、苏平2两口阶梯形水平井，达到国内先进水平。两口阶梯形水平井，达到国内先进水平。l 2006年完成杏平年完成杏平1井，井，7个鱼骨状水平分支，累

9、计钻井总进尺个鱼骨状水平分支，累计钻井总进尺5068m，主，主水平段长水平段长1206m，目的油层内水平钻进总进尺，目的油层内水平钻进总进尺3503m；l 2011年年50672钻井队苏钻井队苏5-3-16H1井以井以2606米、米、3162.83米、米、6329米创长米创长庆钻井最长水平段、最长水平位移、最深井三项纪录；庆钻井最长水平段、最长水平位移、最深井三项纪录；l 2011年年4005钻井队以钻井队以9.75天钻井周期完成了丹平天钻井周期完成了丹平6 井，井深井，井深1910米，水米，水平段平段600米。米。l 2011年完成分层合采、同层合采年完成分层合采、同层合采两口双两口双分支水

10、平井，分支水平井，l 2012年年50673队以队以25.6天钻井周期完成了苏天钻井周期完成了苏 井，井深井，井深 米，水平段米，水平段1000米。米。长庆钻井定向井公司长庆钻井定向井公司(一一)水平井分类水平井分类长庆钻井定向井公司长庆钻井定向井公司长庆钻井定向井公司长庆钻井定向井公司中国地磁偏角等值线图中国地磁偏角等值线图长庆钻井定向井公司3.3.井眼高边：井眼高边：在斜井段用一个垂直于井在斜井段用一个垂直于井眼轴线的平面于井眼相交，由于井眼是眼轴线的平面于井眼相交，由于井眼是倾斜的，故井眼在该平面上有一个最高倾斜的，故井眼在该平面上有一个最高点，最高点与井眼圆心所形成的直线即点，最高点与

11、井眼圆心所形成的直线即为井眼的高边。为井眼的高边。4.4.工具面：工具面：造斜工具弯曲方向的平面。造斜工具弯曲方向的平面。5.5.磁性工具面角：磁性工具面角：造斜工具弯曲平面与正北方位所在平面的夹角。造斜工具弯曲平面与正北方位所在平面的夹角。6.6.高边工具面角：高边工具面角：造斜工具弯曲方向的平面与井斜方位角所在平造斜工具弯曲方向的平面与井斜方位角所在平面的夹角。面的夹角。一般井斜一般井斜6 6 读取高边工具面读取高边工具面,R,R或或L xL x7.7.装置角：装置角：造斜工具弯曲方向平面与原井斜方向所在平面的夹角。造斜工具弯曲方向平面与原井斜方向所在平面的夹角。长庆钻井定向井公司7.储层

12、顶部：储层顶部：水平井段控制油层的顶部水平井段控制油层的顶部8.储层底部：储层底部：水平井段控制油层的底部水平井段控制油层的底部9.9.设计入口角度：设计入口角度：进入储层顶部的井斜角度进入储层顶部的井斜角度10.10.着陆点：着陆点：井眼轨迹中井斜角达到井眼轨迹中井斜角达到9090的点的点11.11.入口窗口高度：入口窗口高度：入靶点垂直方向上下误差之和入靶点垂直方向上下误差之和12.12.入口窗口宽度：入口窗口宽度：入靶点水平方向左右误差之和入靶点水平方向左右误差之和13.13.倒装钻具组合：倒装钻具组合：在钻大斜度井段和水平段时，为了加压，在钻大斜度井段和水平段时，为了加压，将部分重量较

13、轻的钻具放至钻具组合下部，把钻铤、加重钻将部分重量较轻的钻具放至钻具组合下部，把钻铤、加重钻杆等较重的钻具放至直井段或较小井斜的井段。杆等较重的钻具放至直井段或较小井斜的井段。长庆钻井定向井公司l水平井中靶控制质量计算与评价：水平井中靶控制质量计算与评价：井身轨迹质量值的计算方法按井身轨迹质量值的计算方法按SY/T5435-2003SY/T5435-2003第第8 8章规定，计算结果保留章规定，计算结果保留两位小数；两位小数；水平井偏移距不大于表中规定；水平井偏移距不大于表中规定；斜井段井眼曲率满足下管柱强度要求；斜井段井眼曲率满足下管柱强度要求；其它特殊要求应在设计中提出。其它特殊要求应在设

14、计中提出。l 测量数据要求：测量数据要求：轨迹测量轨迹测量MWDMWD测斜仪测得的为准；测斜仪测得的为准；井斜角、方位角单位保留两位小数；井斜角、方位角单位保留两位小数；轨迹测量间距不大于轨迹测量间距不大于30m30m，短曲率半径水平井斜井段测量间距不大于，短曲率半径水平井斜井段测量间距不大于2m2m。水平段长m纵偏移m横偏移m0-500210500-1000215大于100020水平井靶区偏移限定值水平井靶区偏移限定值（三）井身轨迹控制质量要求（三）井身轨迹控制质量要求（SY/T5955-2004SY/T5955-2004）长庆钻井定向井公司钻井过程中测量的特点钻井过程中测量的特点1 1钻井

15、过程中的测量是间接测量，根据测量仪器的数据记录和传输方式钻井过程中的测量是间接测量，根据测量仪器的数据记录和传输方式的不同，钻井测量分为实时测量和事后测量。的不同，钻井测量分为实时测量和事后测量。2 2测量仪器的尺寸受到井眼和钻井工具的限制，特别是下井仪器的径向测量仪器的尺寸受到井眼和钻井工具的限制，特别是下井仪器的径向尺寸必须能够下入套管和钻具内，而且不会因仪器的下入而影响泥浆的流尺寸必须能够下入套管和钻具内，而且不会因仪器的下入而影响泥浆的流动或产生过大的泥浆压降。动或产生过大的泥浆压降。3 3下井仪器受到地层和泥浆的高压，仪器的保护筒和密封件必须能够承下井仪器受到地层和泥浆的高压，仪器的

16、保护筒和密封件必须能够承受高压，而且还应具备一定的安全系数。受高压，而且还应具备一定的安全系数。4 4要求下井仪器具有良好的抗高温性能，要求下井仪器具有良好的抗高温性能，一般称耐温一般称耐温125125以下的仪器为以下的仪器为常温或常规仪器，称耐温常温或常规仪器，称耐温182 182 以下的仪器为高温仪器。以下的仪器为高温仪器。5 5仪器在使用过程中要承受冲击、钻具转动、振动等。仪器在使用过程中要承受冲击、钻具转动、振动等。（四）测量仪器（四）测量仪器长庆钻井定向井公司1.1.无线随钻无线随钻MWDMWD。YST-48R MWDYST-48R MWD：一种正脉冲无线随钻测斜仪一种正脉冲无线随钻

17、测斜仪,整套系统包括井下设备和地面整套系统包括井下设备和地面设备两大部份。设备两大部份。井下设备井下设备 主要由定向探管、脉冲发生器、伽马探管以及电池筒组成主要由定向探管、脉冲发生器、伽马探管以及电池筒组成,完成完成测量和传输参数的功能。测量和传输参数的功能。地面设备地面设备 主要由专用数据处理仪、远程数据处理器、压力传感器以及计主要由专用数据处理仪、远程数据处理器、压力传感器以及计算机组成算机组成,完成井下数据的接收、处理、显示等功能。完成井下数据的接收、处理、显示等功能。长庆钻井定向井公司无线随钻无线随钻MWDMWD测量原理：测量原理：仪器工作时，仪器工作时，由探管测得三个相互垂直方向的重

18、力分量和地球磁场强度，由探管测得三个相互垂直方向的重力分量和地球磁场强度，经经A/DA/D转换和格式编排后，信号传至转换和格式编排后，信号传至MWDMWD控制器，控制器根据信号的不同，有控制器，控制器根据信号的不同，有规律地控制脉冲发生器动作，使钻柱内的泥浆压力发生相应地变化，立管处规律地控制脉冲发生器动作，使钻柱内的泥浆压力发生相应地变化，立管处的压力传感器探知这些压力变化从而获取原始信号的值，再由控制箱负责信的压力传感器探知这些压力变化从而获取原始信号的值，再由控制箱负责信号的接收和解码，号的接收和解码，并传至计算机进行随钻并传至计算机进行随钻参数的计算，最后以数参数的计算，最后以数字光标

19、形式显示在司钻字光标形式显示在司钻阅读器和计算机上。阅读器和计算机上。MWDMWD脉冲发生器工作原理示意图脉冲发生器工作原理示意图长庆钻井定向井公司长庆钻井定向井公司 长庆钻井定向井公司2.FEWD2.FEWD。实现地质导向钻井可以控制钻头始终在产层中钻进。实现地质导向钻井可以控制钻头始终在产层中钻进。随钻地质参数：随钻地质参数：双向自然咖玛、电阻率（双向自然咖玛、电阻率（4 4种探测深度）、补偿中子孔隙种探测深度）、补偿中子孔隙度、岩石密度度、岩石密度 定向工程参数：定向工程参数：井斜角、方位角、井斜角、方位角、磁性工具面、高边工具面角磁性工具面、高边工具面角井下仪器工况诊断：井下仪器工况诊

20、断：震动传感器、震动传感器、温度传感器温度传感器 磁参数：磁参数：地磁场强度，地磁倾角地磁场强度，地磁倾角长庆钻井定向井公司（1）电阻率）电阻率(EWR)地质导向地质导向：油气边界和目的层着陆预测：油气边界和目的层着陆预测：电阻率可提前探测到储层的边界，根据钻电阻率可提前探测到储层的边界，根据钻具与储层的夹角，可计算出钻头与储层的边界距离。具与储层的夹角，可计算出钻头与储层的边界距离。储层钻穿预测与预防储层钻穿预测与预防：按照地层上倾、下倾两种情况，预测以某一角度按照地层上倾、下倾两种情况，预测以某一角度钻穿水平段需要多少米，然后根据仪器的电阻率探测深度提前进行调整，钻穿水平段需要多少米，然后

21、根据仪器的电阻率探测深度提前进行调整，防止钻穿水平段。防止钻穿水平段。长庆钻井定向井公司（2 2）自然伽玛）自然伽玛(DGR)(DGR)地质导向：地质导向：利用方位伽玛判断水平段上下岩性：利用方位伽玛判断水平段上下岩性：随钻方位伽玛使伽玛具有很强的方向特随钻方位伽玛使伽玛具有很强的方向特性性,两个相对的伽玛室独立地测量井眼高、低边，判定钻头是否钻离产层的两个相对的伽玛室独立地测量井眼高、低边，判定钻头是否钻离产层的上下边界。上下边界。利用上、下伽玛计算水平段上下倾角：利用上、下伽玛计算水平段上下倾角：在水平段钻进中，可利用方位上、下在水平段钻进中，可利用方位上、下伽玛测量值的变化来计算视地层倾

22、角公式，从而有助于判断储层走向趋势。伽玛测量值的变化来计算视地层倾角公式，从而有助于判断储层走向趋势。长庆钻井定向井公司3 3陀螺测斜仪陀螺测斜仪测量原理测量原理 陀螺探管依靠陀螺转子高速转动（陀螺探管依靠陀螺转子高速转动（3600036000转转/分钟），不管仪器分钟），不管仪器壳体如何转动或倾斜，装有陀螺本体的外框架仍在惯性空间保持方位稳定，壳体如何转动或倾斜，装有陀螺本体的外框架仍在惯性空间保持方位稳定，测量电路以这种恒定的水平轴转子方向为基准，结合重力加速度计给出的测量电路以这种恒定的水平轴转子方向为基准，结合重力加速度计给出的信息，来确定井眼井斜角、井斜方位角和陀螺工具面角。信息，来

23、确定井眼井斜角、井斜方位角和陀螺工具面角。陀螺测斜仪的特点陀螺测斜仪的特点根据陀螺测斜仪的原理及数学模式，陀螺测斜仪有以下特点：根据陀螺测斜仪的原理及数学模式，陀螺测斜仪有以下特点：不受磁性环境干扰，可以准确测量出每一点的井斜和方位；不受磁性环境干扰，可以准确测量出每一点的井斜和方位；根据陀螺工具面角，可以实现套管内斜向器定向；根据陀螺工具面角，可以实现套管内斜向器定向；可以完成磁性环境条件下的裸眼绕障单点定向可以完成磁性环境条件下的裸眼绕障单点定向 长庆钻井定向井公司1.1.井下动力钻具。井下动力钻具。螺杆钻具和涡轮钻具，螺杆钻具选型要根据图所示的思螺杆钻具和涡轮钻具，螺杆钻具选型要根据图所

24、示的思路和方法，具体确定螺杆钻具的结构与工作参数。路和方法，具体确定螺杆钻具的结构与工作参数。（五）专用井下工具（五）专用井下工具螺杆钻具选型思路螺杆钻具选型思路长庆钻井定向井公司2.2.钻具稳定器。钻具稳定器。为了满足水平井钻井过程中增斜，稳斜或降斜等的需要，为了满足水平井钻井过程中增斜，稳斜或降斜等的需要，设计了短螺旋稳定器、球形稳定器，锥形稳定器、偏心稳定器和动力钻具设计了短螺旋稳定器、球形稳定器，锥形稳定器、偏心稳定器和动力钻具稳定器。稳定器。3.3.抗压缩钻杆：抗压缩钻杆：在中曲率水平井的造斜段，由于井眼曲率较大，在钻柱的在中曲率水平井的造斜段，由于井眼曲率较大，在钻柱的承压部分要用

25、特种钻杆。承压部分要用特种钻杆。4.4.柔性短节。柔性短节。提高下部钻具增斜率。从哈里伯顿了解到，柔性短节调整位提高下部钻具增斜率。从哈里伯顿了解到，柔性短节调整位置是钻头到扶正器置是钻头到扶正器1818米。长北几口井整个斜井段的滑动钻进比例降到了米。长北几口井整个斜井段的滑动钻进比例降到了10-13%10-13%。长庆钻井定向井公司5.5.水力振荡荡器水力振荡荡器:由水力振荡器和水力由水力振荡器和水力振振荡短节组成。它可使邻近近钻具组振振荡短节组成。它可使邻近近钻具组组合产生小幅度的的轴向振动，有效改组合产生小幅度的的轴向振动，有效改善钻压向钻头传递，另外将钻具与井壁善钻压向钻头传递，另外将

26、钻具与井壁的静摩擦变为动摩擦，减小摩阻，消除的静摩擦变为动摩擦，减小摩阻，消除在定向钻进中的托压现象。水水力振荡在定向钻进中的托压现象。水水力振荡器器的纵向向振动之特性，可使定向滑器器的纵向向振动之特性，可使定向滑动机械钻钻速更快，使大位位移井水平动机械钻钻速更快，使大位位移井水平位移延伸更远。位移延伸更远。水力振荡器距距离钻头水力振荡器距距离钻头100-200100-200 长庆钻井定向井公司长庆钻井定向井公司长庆钻井定向井公司要求高：要求高：水平井的目标区是一个扁平的水平井的目标区是一个扁平的立方体，如图所示，不仅要求井眼准确立方体，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

27、靶区进入窗口，而且要求井眼的方位与靶区轴线一致，俗称轴线一致，俗称“矢量中靶矢量中靶”。长庆钻井定向井公司长庆钻井定向井公司限制水平段长度的因素：限制水平段长度的因素：水平段太长，下钻摩阻大，滑动钻进加不上钻压；水平段太长，下钻摩阻大，滑动钻进加不上钻压；摩阻增大，受压钻柱发生屈曲失稳，更增大摩阻；摩阻增大，受压钻柱发生屈曲失稳，更增大摩阻；摩阻增大，在某种工况下，钻柱受力可能超过钻柱的强摩阻增大，在某种工况下，钻柱受力可能超过钻柱的强度极限，导致钻柱破坏；度极限，导致钻柱破坏；水平段过长，下钻或开泵波动压力过大，可能压漏地层；水平段过长，下钻或开泵波动压力过大，可能压漏地层；水平段过长，起钻

28、的抽吸可能导致井壁坍塌。水平段过长，起钻的抽吸可能导致井壁坍塌。长庆钻井定向井公司3.3.携带岩屑困难：携带岩屑困难：由于井眼倾斜，由于井眼倾斜，岩屑在上返过程中将沉向井壁的下岩屑在上返过程中将沉向井壁的下侧，堆积起来，形成侧，堆积起来，形成“岩屑床岩屑床”。特别是在井斜角特别是在井斜角45456060的井段，的井段，已形成的已形成的“岩屑床岩屑床”会沿井壁下侧会沿井壁下侧向下滑动，形成严重的堆积，从而向下滑动，形成严重的堆积，从而堵塞井眼。堵塞井眼。这就要求精心设计泥浆参数和水这就要求精心设计泥浆参数和水力参数。力参数。第三洗井区：井斜角第三洗井区：井斜角55550 090900 0(606

29、090900 0)第一洗井区：井斜角第一洗井区：井斜角0 00 045450 0(0 030300 0)第二洗井区：井斜角第二洗井区：井斜角45450 055550 0(303060600 0)长庆钻井定向井公司影响携岩效果的因素：影响携岩效果的因素：井斜角的影响：井斜角的影响：由于井斜角的影响，形成了三个洗井区。由于井斜角的影响，形成了三个洗井区。最复杂的是第二洗井区。顺利钻过第二和第三洗井区的关最复杂的是第二洗井区。顺利钻过第二和第三洗井区的关键在于大排量。键在于大排量。钻柱偏心的影响：钻柱偏心的影响：在大斜度和水平井中，钻柱总是偏向井在大斜度和水平井中，钻柱总是偏向井壁下侧，钻井液流动主

30、要在上侧方向的环空中，所以偏心壁下侧，钻井液流动主要在上侧方向的环空中，所以偏心不利于清除岩屑床。不利于清除岩屑床。钻柱旋转的影响：钻柱旋转的影响：钻柱旋转有利于搅动岩屑床，所以是有钻柱旋转有利于搅动岩屑床，所以是有利于携岩的。利于携岩的。钻柱尺寸的影响：钻柱尺寸的影响：钻柱尺寸大，环空间隙小，相同排量条钻柱尺寸大，环空间隙小，相同排量条件下返速高，有利于携岩。件下返速高，有利于携岩。长庆钻井定向井公司长庆钻井定向井公司滑动井段长，滑动有托压情况，大滑动井段长，滑动有托压情况，大井斜、水平段泥岩、油页岩容易坍塌，对泥浆的要求高。井斜、水平段泥岩、油页岩容易坍塌，对泥浆的要求高。长庆钻井定向井公

31、司 水平井井身剖面设计是水平井施工的首要环节，其剖面水平井井身剖面设计是水平井施工的首要环节，其剖面优化能有效降低钻进过程的摩阻扭矩、降低施工难度、提高优化能有效降低钻进过程的摩阻扭矩、降低施工难度、提高钻井速度和提高中靶精度。常规水平井首选中曲率半径剖面钻井速度和提高中靶精度。常规水平井首选中曲率半径剖面（6-30/30m），斜井段总进尺及定向控制段较长半径水），斜井段总进尺及定向控制段较长半径水平井少、施工难度比短半径小。平井少、施工难度比短半径小。长庆钻井定向井公司长庆油田水平井设计难点：长庆油田水平井设计难点：受井口位置、地质目标的限制，靶前距可调余地小，井口偏移距大。并受井口位置、地

32、质目标的限制，靶前距可调余地小，井口偏移距大。并且偏移距越来越大。且偏移距越来越大。油层位置预测客观上可能存在不精确，中靶垂深变化大；油层在横向上油层位置预测客观上可能存在不精确，中靶垂深变化大；油层在横向上变化不一，存在上倾、下倾、先上倾后下倾等多种情况。变化不一，存在上倾、下倾、先上倾后下倾等多种情况。不同区块工具造斜能力和地层对井眼轨迹的影响不同。不同区块工具造斜能力和地层对井眼轨迹的影响不同。测量数据的相对滞后，对井眼轨迹的预测和调整带来困难。测量数据的相对滞后，对井眼轨迹的预测和调整带来困难。老区布井防碰绕障问题突出。直井段、斜井段与同井组、不同井组邻井老区布井防碰绕障问题突出。直井

33、段、斜井段与同井组、不同井组邻井防碰；水平段与邻井组考虑防碰。防碰；水平段与邻井组考虑防碰。长庆钻井定向井公司剖面设计的原则：剖面设计的原则：要满足地质要求，尽可能多的钻遇油气层；要满足地质要求，尽可能多的钻遇油气层；应保证钻进和起下钻摩阻扭矩尽可能小；应保证钻进和起下钻摩阻扭矩尽可能小；有利于现场实际轨迹控制；有利于现场实际轨迹控制；能保证套管安全顺利下入；能保证套管安全顺利下入；能克服油层深度预测和工具造斜率的不确定问题等。能克服油层深度预测和工具造斜率的不确定问题等。长庆钻井定向井公司剖面形状来分，水平井又分单剖面形状来分，水平井又分单增、双增、变曲率和三维等多增、双增、变曲率和三维等多

34、种类型。种类型。长庆钻井定向井公司长庆钻井定向井公司长庆钻井定向井公司稳斜段参数：稳斜段参数：第一稳斜段：第一稳斜段：井斜角：井斜角：40-5540-55度；度；稳斜段长：中曲率为稳斜段长：中曲率为30-50m30-50m、长曲率根据实际需要确定。、长曲率根据实际需要确定。长庆钻井定向井公司第二稳斜段：即探油顶段：第二稳斜段：即探油顶段：油层上倾方向，水平段井斜角大于油层上倾方向，水平段井斜角大于9090度时，探油顶段长设计距度时，探油顶段长设计距A A点前点前20-20-3030米，稳斜角设计为米，稳斜角设计为85-8685-86度进入油层。度进入油层。油层下倾方向，水平段井斜角小于油层下倾

35、方向，水平段井斜角小于9090度时，探油顶段长设计距度时，探油顶段长设计距A A点前点前40-40-5050米，稳斜角设计为米，稳斜角设计为81-8481-84度进入油层。度进入油层。长庆钻井定向井公司造斜率（/30m）5678910垂深增量3.32.82.42.11.91.7位移增量47.839.934.229.926.623.9长庆钻井定向井公司 常规的水平井都由直井段、增斜段和水平段三部分组成。常规的水平井都由直井段、增斜段和水平段三部分组成。l由造斜点（由造斜点（KOPKOP）到钻至靶窗的增斜井段，这一控制过程称）到钻至靶窗的增斜井段，这一控制过程称为着陆控制；为着陆控制；l在靶体内钻

36、水平段这一控制过程称为水平控制。水平井井在靶体内钻水平段这一控制过程称为水平控制。水平井井眼轨道控制的突出特点集中体现在着陆控制和水平控制。眼轨道控制的突出特点集中体现在着陆控制和水平控制。长庆钻井定向井公司长庆钻井定向井公司长庆钻井定向井公司长庆钻井定向井公司长庆钻井定向井公司长庆钻井定向井公司p在轨道着陆控制段控制时，先以造在轨道着陆控制段控制时，先以造斜率斜率K1从当前井底位置从当前井底位置C点开始增斜点开始增斜至至E点，即从井斜角点，即从井斜角c增至增至e进入应进入应变段，之后一直稳斜，配合地质随钻变段，之后一直稳斜，配合地质随钻参数显示，直到探到油顶位置。参数显示，直到探到油顶位置。

37、p确定出确切的油层中部深度之后，确定出确切的油层中部深度之后，再以设计的造斜率再以设计的造斜率K2增斜着陆进靶，增斜着陆进靶，该设计方法中，有该设计方法中，有3个参数要确定，即个参数要确定，即稳斜井斜角、稳斜段长度和第一增斜稳斜井斜角、稳斜段长度和第一增斜段的增斜率段的增斜率K1K1K2FECSLhHKH长庆钻井定向井公司6 6动态监控：动态监控：用水平井轨道预测控制软件，根据实际造斜用水平井轨道预测控制软件，根据实际造斜率校正待钻井眼设计，确保始终处于可控范围。常用计算：率校正待钻井眼设计，确保始终处于可控范围。常用计算：待待钻井段在窗口钻井段在窗口A处的井斜、方处的井斜、方位、垂深为。位、

38、垂深为。m、n、Hm，钻头位置的垂深为钻头位置的垂深为H。长庆钻井定向井公司钻具稳平钻具稳平上下调整上下调整多开转盘多开转盘注意短起注意短起动态监控动态监控留有余地留有余地少扭方位少扭方位水平控制技术要点水平控制技术要点（三）水平控制技术（三）水平控制技术长庆钻井定向井公司长庆钻井定向井公司2.2.上下调整上下调整 “上下调整上下调整”体现了水平控制的主要技术特征。在水体现了水平控制的主要技术特征。在水平段中，方位调整相对很少，控制主要表现为对钻头的平段中，方位调整相对很少，控制主要表现为对钻头的铅垂位置和井斜角（增降）的上下调整。在水平控制中，铅垂位置和井斜角（增降）的上下调整。在水平控制中

39、，要求钻具组合有一定的纠斜能力，最常用的钻具组合是要求钻具组合有一定的纠斜能力，最常用的钻具组合是带有小弯角（一般弯角带有小弯角（一般弯角1.251.25）的单弯动力钻具导向）的单弯动力钻具导向钻具组合。钻具组合。长庆钻井定向井公司3.3.多开转盘多开转盘 开转盘复合钻进减少摩阻，易加钻压；破坏岩屑床，清开转盘复合钻进减少摩阻，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；可增加水平段的洁井眼；提高机械钻速；提高井眼质量；可增加水平段的钻进长度。因此，在水平段钻进中应尽量多地采用导向钻钻进长度。因此，在水平段钻进中应尽量多地采用导向钻进状态方式，即应多开转盘，复合进尺应不小于水平

40、段总进状态方式，即应多开转盘，复合进尺应不小于水平段总进尺的进尺的 7575，但转盘转速应不大于，但转盘转速应不大于 60rpm60rpm。长庆钻井定向井公司 4.4.注意短起注意短起 为保证井壁质量，减少摩阻和避免发生井下复杂情况，为保证井壁质量，减少摩阻和避免发生井下复杂情况，在水平段中每钻进一段距离（尤其是对滑动调整井段），在水平段中每钻进一段距离（尤其是对滑动调整井段），应进行一次短程起下钻。应进行一次短程起下钻。5.5.动态监控动态监控 水平控制的动态监控和着陆控制一样重要，内容也基水平控制的动态监控和着陆控制一样重要，内容也基本相同。本相同。长庆钻井定向井公司6.留有余地留有余地

41、对水平段的控制强调对水平段的控制强调“留有余地留有余地”，就是分析计算滞后现象，就是分析计算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。又如图中增斜过程，足够的进尺来确定调整时机，实施调控。又如图中增斜过程，在在D3点就开始考虑进行降斜，直至达到新的转折点点就开始考虑进行降斜，直至达到新的转折点D4后或后后或后续某点续某点D5，即采取复合稳斜钻进。，即采取复合稳斜钻进。长庆钻井定向井公司一：靶前距一：靶前距350350米米a)a)斜井段轨迹设计目标：因斜井段轨迹设计目标：因靶前距较短，建议直

42、井段有靶前距较短，建议直井段有可能的话尽量走一些负位移，增加斜井段靶前距，减可能的话尽量走一些负位移，增加斜井段靶前距，减小斜井段需要的增斜狗腿度，消除偏移距。小斜井段需要的增斜狗腿度，消除偏移距。b)b)钻具结构：钻具结构：第一趟钻：第一趟钻：215.9mmPDC+1.5单弯单弯+MWD 接头接头+165mm无磁钻铤无磁钻铤+转换接头转换接头+127mm加重钻杆加重钻杆9根根+127mm钻杆钻杆30根根+127mm加重钻杆加重钻杆36根根长庆钻井定向井公司第二趟钻：第二趟钻：215.9mmPDC+1.25单弯单弯+回压阀回压阀+MWD 接接头头+165mm无磁钻铤无磁钻铤+转换接头转换接头+

43、127mm加重钻杆加重钻杆9根根+127mm钻杆钻杆45根根+127mm加重钻杆加重钻杆36根根c)轨迹控制：前期井斜轨迹控制：前期井斜30度以前控制增斜率稍大一点，度以前控制增斜率稍大一点，5.4/30米左右，后期增斜率米左右，后期增斜率4.2/30米左右。尽可能少在米左右。尽可能少在井斜井斜30度度-60度之间。控制尽可能的少滑动。以减少滑动度之间。控制尽可能的少滑动。以减少滑动托压井段。控制井斜适当超前一点，为后期留有余地。托压井段。控制井斜适当超前一点，为后期留有余地。长庆钻井定向井公司二：靶前距二：靶前距450米米钻具结构：钻具结构：第一趟钻：第一趟钻：215.9mmPDC+1.5单

44、弯单弯+MWD 接头接头+165mm无磁钻铤无磁钻铤+转换接头转换接头+127mm加重钻杆加重钻杆9根根+127mm钻杆钻杆30根根+127mm加重钻杆加重钻杆36根根 第二趟钻：第二趟钻：215.9mmPDC+1.25单弯单弯+回压阀回压阀+MWD 接头接头+165mm无磁钻铤无磁钻铤+转换接头转换接头+127mm加重钻杆加重钻杆9根根+127mm钻杆钻杆45根根+127mm加重钻加重钻杆杆36根根轨迹控制：前期井斜轨迹控制：前期井斜30度以前控制增斜率稍大一点，度以前控制增斜率稍大一点，5.4/30米左右，后期增斜率米左右，后期增斜率3.6/30米左右。中期基本米左右。中期基本增斜率设计在

45、增斜率设计在2.1-2.4度之间。控制尽可能的少滑动。度之间。控制尽可能的少滑动。以减少滑动托压井段。以减少滑动托压井段。长庆钻井定向井公司水平段：水平段：注重精确预算，掌握地层增斜规律，及时微调，注重精确预算，掌握地层增斜规律，及时微调，提高复合钻进比例至提高复合钻进比例至85%85%以上。以上。重点选择适当的时机调重点选择适当的时机调整井斜，一般轨迹控制在在纵向上偏整井斜，一般轨迹控制在在纵向上偏0.40.4米左右，井斜控米左右，井斜控制在制在89-9189-91左右较为理想。当预算井底井斜增至左右较为理想。当预算井底井斜增至9191时，时，滑动降斜滑动降斜5-6m5-6m，可将井斜降到，

46、可将井斜降到89-89.589-89.5，复合钻进，复合钻进100m100m左右井斜回到左右井斜回到9191。长庆钻井定向井公司长庆钻井定向井公司长庆钻井定向井公司1.1.易塌层防塌措施易塌层防塌措施l盒八气层盖子垮塌。盒八气层盖子垮塌。设计相应的轨迹剖面，使钻进过程中设计相应的轨迹剖面，使钻进过程中尽量增加复合比例，降低该井段曲率，快速钻穿该层，减少尽量增加复合比例，降低该井段曲率，快速钻穿该层，减少该层的侵泡时间，预防该层垮塌。该层的侵泡时间，预防该层垮塌。l水平段泥岩防塌。水平段泥岩防塌。跟踪伽马值，跟踪伽马值，钻进时发现伽马值上升至钻进时发现伽马值上升至100100，或者有向泥岩变化的

47、趋势时，应进行循环加重。，或者有向泥岩变化的趋势时，应进行循环加重。l钻遇泥岩后起钻，应尽量减少空井侵泡时间。钻遇泥岩后起钻，应尽量减少空井侵泡时间。长庆钻井定向井公司2.提高携岩效率。提高携岩效率。l 大斜度段依靠大排量携岩，返速应大于大斜度段依靠大排量携岩，返速应大于1.2m/S；l 定期用定期用“清扫液清扫液”清扫井眼清扫井眼,保证井眼清洁，减小岩屑床保证井眼清洁，减小岩屑床的形成的机率；的形成的机率；l 大斜度和水平井段应及时进行短程起下钻，以破坏形成的大斜度和水平井段应及时进行短程起下钻，以破坏形成的岩屑床；岩屑床；l 钻井液中保持一定含量的稀释剂，确保钻井液具有良好的钻井液中保持一

48、定含量的稀释剂，确保钻井液具有良好的流动性，防止在大井斜段形成岩屑床。流动性，防止在大井斜段形成岩屑床。长庆钻井定向井公司3.3.固相控制固相控制钻井液量必须足够，确保地面沉降净化。钻井液量必须足够，确保地面沉降净化。提高固控设备利用率，振动筛、除砂除泥器达到提高固控设备利用率，振动筛、除砂除泥器达到100%100%，根，根据比重上升情况及时开启离心机。据比重上升情况及时开启离心机。长庆钻井定向井公司4.严防粘吸卡钻严防粘吸卡钻大斜度钻进必须降低钻井液失水，提高泥饼质量；大斜度钻进必须降低钻井液失水，提高泥饼质量；滑动钻进前必须确保井眼净化良好畅通，若摆工具面困难，滑动钻进前必须确保井眼净化良

49、好畅通，若摆工具面困难，说明井眼不畅，应采取复合划眼等措施处理，不得勉强滑动；说明井眼不畅，应采取复合划眼等措施处理，不得勉强滑动；滑动过程根据钻压、工具面变化情况，及时上提活动钻具；滑动过程根据钻压、工具面变化情况，及时上提活动钻具；大斜度段下套管采取下一根罐一根的灌浆措施，防止一次长大斜度段下套管采取下一根罐一根的灌浆措施，防止一次长时间罐浆造成粘套管，防止欠灌浆过多，损坏浮箍浮鞋。时间罐浆造成粘套管，防止欠灌浆过多，损坏浮箍浮鞋。长庆钻井定向井公司长庆钻井定向井公司长庆钻井定向井公司7.7.严防下套管遇阻严防下套管遇阻l轨迹控制光滑。轨迹控制光滑。树立轨迹控制系统化，综合考虑，确保轨树立

50、轨迹控制系统化，综合考虑，确保轨迹平缓，避免狗腿过大造成后续施工困难。迹平缓，避免狗腿过大造成后续施工困难。l合理通井。合理通井。下套管前必须用牙轮钻头通井，通井时分段循下套管前必须用牙轮钻头通井，通井时分段循环，开泵时注意先转动转盘，破坏钻井液结构后再开泵，防环，开泵时注意先转动转盘，破坏钻井液结构后再开泵，防止憋漏地层。止憋漏地层。l加入固体润滑剂。加入固体润滑剂。通井能够顺利到底，加入通井能够顺利到底，加入0.5%BLC-10.5%BLC-1和和0.5%0.5%石墨，增加钻井液的润滑性能，循环石墨，增加钻井液的润滑性能，循环2 2周起钻下套管。周起钻下套管。长庆钻井定向井公司长庆钻井定向