定向钻井的计算机模式

定向钻井工程的重要问题是如何控制实际井眼轨迹,使其符合设计要求。井眼的任何不理想偏斜,都将增加纠斜次数,容易引起诸如键槽卡钻、套管磨损以及由于井下落物而必须侧钻等潜在问题,这就大大延长钻井周期,提高定向井生产成本。由于定向钻井工艺应用日趋广泛,如何控制井眼轨迹,就成为一个具有重要意义的研究课题。定向井的传统设计和操作方法都是建立在钻井工作者的经验之上。为此,本文在分析井眼控制各种因素的基础上,建立了定向井钻井的计算机模式,并介绍了摸式的基本原理,利用这个模式可以模拟定向钻井过程中井斜、方位沿井深的变化。为定量预测定向井井眼轨迹提供了较好的计算方法,使井眼轨迹控制由经验变得更加科学。模式的计算结果和现场实钻结果比较后可见,两者吻合程度令人满意。本文可供现场工作者进行决策时参考。     

定向钻井技术在焉耆盆地的推广应用

定向钻井技术已是一项成熟的钻井工艺技术，河南油田在新疆焉耆盆地开展了新区定向井和丛式井钻井技术的推广应用工作，取得了较好的经济效益和社会效益，同时，在推广应用过程中也获得了一定的经验教训。本文总结出了焉耆盆地定向井丛式井井眼轨迹规律，讨论了定向井井身剖面的设计和优选，综述了各种底部钻具组合及钻井参数对井眼轨迹的影响，获得了对定向井、丛式井钻井技术推广应用的新认识，并提出了对今后开展定向钻井工作的建议。     

定向钻井技术在焉耆盆地的推广应用

定向钻井技术已是一项成熟的钻井工艺技术，河南油田在新疆焉耆盆地开展了新区定向井和丛式井钻井技术的推广应用工作，取得了较好的经济效益和社会效益，同时，在推广应用过程中也获得了一定的经验教训。本文总结出了焉耆盆地定向井丛式井井眼轨迹规律，讨论了定向井井身剖面的设计和优越，综述了各种底部钻具组合及钻井参数对井眼轨迹的影响，获得了对定向井、丛式井钻井技术推广应用的新认识。并提出了以今后开展定向钻井工作的建     

定向钻井造斜工具面控制方法研究与应用

在定向钻井中常常会遇到表层直井段不能打直且直井段井底井斜方位偏离目标井斜方位较远,二开定向造斜时定向井工程师一般直接朝着目标井斜方位定向,由于井眼惯性的影响使实钻轨迹不能很快贴近轨道设计方位。为了解决这个问题,在造斜点初始定向时不应按照设计方位定向,可提出科学的定向方法使实钻轨迹尽快贴近轨道设计方位,当接近目标井斜方位时再朝着目标井斜方位定向。根据"空间斜面圆弧"模型以及在直井段没有打直的情况下定向工具面的"全力扭方位"计算模型,并以BZ13-1A2井为实例,计算出定向工具面角并用landmark软件计算了各个定向工具面角对井眼轨迹控制的影响。实例计算结果表明:通过该方法,能够尽快使实钻轨迹贴近设计线,从而减小扭方位井段的长度,提高定向造斜效率和控制精度,同时减小丛式井防碰的潜在风险。     

定向井轨道设计与轨迹控制技术探讨

定向井钻井技术主要按照预先设计的轨道与井斜钻进至目的储层,该技术对于河流湖泊、海洋、森林等复杂地形的油气藏开发尤为适用,运用该技术时必须保证其轨道设计与控制的准确性,笔者结合工作实际及国内外相关研究成果,对定向井井眼轨道设计及轨迹控制进行了系统研究。     

基于智能钻井的二维井眼轨道设计及修正方法

完全智能钻井系统是未来定向钻井技术的发展方向,其井下系统可以智能识别储层情况,在地面预测出现较大误差时,能够自动设计相应的井眼轨道完成精确中靶的施工目标。在能够获取实际地质信息的前提下,对于存在埋深误差的大面积储层,设计了二维智能井眼轨道。设计的轨道修正闭环控制系统,能有效控制井眼轨迹与设计轨道的符合率。提出的二维井眼轨道模型能够充分反映出智能钻井的技术特点和需求,并具有通用性,可广泛应用于斜直井、定向井、水平井的轨道设计、监测及修正设计,这种新的数学模型和设计方法为智能钻井技术的推广和应用奠定了基础。     

圆柱靶小半径三维绕障定向井钻井技术在萨中区块的应用

大庆油田萨中区块井网密集,为确保新钻调整井轨迹躲避老井,使定向井井眼轨迹精准命中目的层,要求钻小半径、圆柱靶区定向井。通过对剖面设计优化、钻具组合的优化、总结不同区块的地层对井眼轨迹的影响规律等一系列措施,建立起了一套较为完善的圆柱靶、小半径三维绕障定向井钻井技术,并取得了较好的钻井效果。     

一口高难度柱靶定向井钻成

我局第一口高难度柱靶定向井——胡89井的胜利完成,标志着我局定向钻井技术水平又跃上了一个新台阶。胡89井为地质评价井,设计井深2800m,为柱状靶体,缸体长度1015m,靶体半径40m。该井在钻进过程中吸取了胡71井和卫-25水平井的施工经验,结合定向井轨迹控制、摩阻分析等方面的最新科研成果,设计出3种合理的钻具组合,应用本油田的科研成果和最新技术装备,制定出一套井下安全和井斜控制技术措施,保证了该井井下安全,使井眼轨迹向着柱状靶区方向延伸。当钻至2331m时,地质人员确认:已经钻达设计层位S4。地层提前,就此完钻。     

云安7—1井超深侧钻技术

云安７－１井完钻井深５８１０ｍ，是目前四川地区侧钻点最深的定向井，也是近年来川东地区井眼条件最复杂的深定向井之一。重点介绍了该井定向侧钻及井眼轨迹控制的设计与施工情况。同时探讨了深定向井防止漏、喷、塌、卡等井下复杂情况的主要技术措施。     

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定向井井身轨迹的选择对于钻井施工的安全、高效、低成本起着重要的作用。文章依据钻柱在定向井井眼内的实际受力分析，建立了追求钻柱起下钻摩阻力最小的最优井身轨迹目标泛函模型，并利用求泛函极值的变分原理，采用里兹法和多维寻优法求解了最优井身轨迹。结果表明：给定边界条件下的最优井身轨迹，既不是悬链线，也不是抛物线，而是一条复杂的超越曲线；最优井身轨迹有着良好的力学性态，可在定向钻井中广泛应用。     

考虑地层方位漂移特性的定向井轨道设计方法

按照地层划分方位漂移规律进行了定向井轨道设计,建立了井眼轨道的自然曲线模型,给出了更为简洁的井眼轨道数学模型。分析了井斜单元和方位单元之间的耦合关系,得到了计算单元的划分方法。论述了定向井和水平井方位漂移轨道设计的特点,提出了约束方程和设计方法。解决了按地层划分方位漂移规律的井眼轨道设计问题,适用于各种定向井和水平井的漂移轨道设计。定向井和水平井的设计实例验证了该设计方法的科学性和实用性。     

给定井眼方向的修正轨道设计方法

在定向钻进过程中,井眼方向及其变化规律是井眼轨道监测与控制的关键参数.修正轨道设计作为井眼轨道监控的重要组成部分,对修正设计目标点的井眼方向往往有一定的要求.根据定向钻井工艺技术的特点,本文构造出了具有两个圆弧段和一个直线段的三段式剖面,从而解决了给定井眼方向条件下的修正轨道设计问题,为井眼轨道的有效监控奠定了基础.本文的设计方法避开了求解约束方程组,使得求解过程是一致收敛的,并且所有计算公式在理论上都是精确解,因此其普适性、精确性、稳定性和收敛性得到了保证,可广泛应用于定向井、水平井、大位移井、多目标井的修正轨道设计.     

复杂多目标井靶区轨道设计方法研究

随着钻井技术的进步，复杂多目标井将在小断块油气田开发和剩余油开采等方面具有广泛的应用前景。复杂多目标井轨道设计的难点在于靶区轨道设计。为此，将多目标井靶区轨道设计归结为无关联靶点间的轨道设计问题，指出了任何一组无关联靶点间的轨道都可根据具体情况选用目标点无方向限制的待钻轨道设计模型、目标点有方向限制的待钻轨道设计模型或3个及3个以上无关联靶点间的轨道设计模型进行设计，提出了解决3个及3个以上无关联靶点间的轨道优化设计的弹性杆挠曲线法。计算实例分析表明，提出的复杂多目标井靶区轨道设计方法是可行的，弹性杆挠曲线法设计的3个及3个以上无关联靶点间的轨道在轨道长度、井斜角变化量、方位角变化量和最大井眼曲率等方面均优于逐点设计法得到的轨道。     

提高定向井第二界面胶结质量的钻固一体化技术

定向井由于其井眼轨迹复杂、套管不易居中,导致固井顶替效率低、泥饼清除困难。而顶替不干净的钻井液和未清除的井壁泥饼与水泥浆不相溶是固井第二界面胶结质量差的主要原因。钻固一体化技术的实质是在钻井液中引入一种可固化的潜活性胶凝材料,在井壁形成可固化的泥饼,固井时通过补充潜活性材料和加入激活剂可将其转换做为固井液,有效解决了钻井液与固井液不相溶的难题。该技术在两口定向井成功应用,有效提高了油层段的第二界面胶结质量,有效防止了各种流体层间窜流的可能性。     

老斜29多目标定向井井眼轨迹控制技术

简要介绍了胜利油田一口五段制多目标定向井——老斜２９井的工程设计情况，总结分析了该井采用的钻具组合、钻井参数、井眼轨迹控制等技术问题。该井的钻探成功为胜利油田海油陆采方案的实施提供了一条新途径。     

旋转导向钻井轨道设计及监测方法

井眼轨道的设计与监测技术一直是定向钻井中的研究热点.为了描述和计算井眼轨道,须建立一定的数学模型,目前国内外普遍采用的井眼轨道模型是圆柱螺线模型和空间圆弧模型.然而,井眼轨道监控中的核心参数是井斜变化率和方位变化率,但以往的井眼轨道模型却不能直接反映出对它们的需求.针对旋转导向钻井的特点,提出了一种具有通用性的三维井眼轨道模型.该模型适用于由直线段和圆弧段所组成的各种井身剖面,可广泛应用于斜直井、定向井、水平井、大位移井的设计与监测.     

定向井待钻井眼轨迹最优化设计方法研究

明确拽出了现有定向井待钻井眼轨迹设计方法的不足之处,即设计出来的井眼轨迹不能确信为一条最优的轨迹或可行的最优待钻轨迹。首次将定向井待外事井眼轨迹最优化设计总理２归结为非线性不等式约束下线性目标函数的非线性规划问题,并序列无约束极小化方法－－ＳＵＭＴ混合法进行优化计算。     

导向钻井技术在苏北地区的应用

介绍了无线导向钻井系统和有线导向钻井系统的工艺方法及其在苏北地区的应用情况。通过对比分析，认为两种导向钻井系统均能大幅度提高钻井效率和井眼轨迹的控制精度。     

定向井设计的新方法及其应用

如何利用漂移规律来控制方位,是一项重要的研究课题。本文根据方位漂移的基本特征,提出了三维定向井设计的新方法。在井眼轨道的描述模型、设计方法和设计结果等方面,它与常规的二维剖面设计存在着显著的差异。该方法可以确定出定向方位等参数,并给出漂移轨道的实际描述,从而为钻井实践提供真正意义上的理论指导。通过理论分析、计算机计算和设计实例验证了该方法适用于各种圆弧形定向井剖面。