防碰分离系数算法优选与邻井相对位置测量误差计算

在丛式井和加密井的定向钻井工程中,科学地评估正钻井与相邻已钻井的井眼碰撞风险具有十分重要的意义。目前,常用于评估井眼碰撞风险的分离系数具有多种计算方法。在分析分离系数常用计算方法局限性基础上,通过协方差矩阵的合成,建立了考虑井径影响的邻井相对位置测量误差计算模型,提出了基于邻井相对位置测量误差计算的分离系数算法优选方法;通过实例计算,分析了相同条件下常用分离系数（垂足分离系数和定向分离系数）计算结果的差异。同时,实例计算结果表明,文章提出的分离系数算法优选方法可以优选出符合实际情况的分离系数,为定向井工程实施防碰作业提供更为科学的依据,具有重要的应用价值。     

邻井随钻电磁测距防碰计算方法研究

为了解决丛式井邻井井眼防碰问题,对邻井随钻电磁测距防碰计算方法进行了初步研究。在了解邻井随钻电磁测距防碰工具结构与工作原理的基础上,将磁源看作磁偶极子,利用磁偶极子法分析了磁源周围磁场的分布规律,建立了邻井套管磁化磁场计算模型和探管处磁感应强度计算模型,确立了丛式井邻井随钻电磁测距防碰计算方法,并利用数值模拟方法分析了探管内磁源间距、磁源磁矩和套管相对磁导率等参数对探管处磁感应强度的影响。探管处磁感应强度与磁源间距、磁源磁矩、套管相对磁导率和直径等参数呈正相关,合理设计工具的关键参数,可以增强探管处的磁感应强度,提高工具测量的准确性。研究结果表明,邻井随钻电磁测距防碰工具应用确立的邻井随钻电磁测距防碰计算方法,实时测量计算正钻井与邻井的间距和方位,基本可以满足丛式井导向钻井工程需求,这对丛式井邻井随钻电磁防碰技术的发展具有非常重要的现实意义。      

邻井距离解算及防碰评价

为满足邻井防碰评价的技术需求,建立了邻井距离解算及防碰评价方法,并进行算例分析。通过基于地球椭球建立井口坐标系及其转换关系,消除了因地图投影存在变形和不考虑地球椭球面弯曲等带来的定位误差,实现了邻井精准定位。根据函数极值和微分几何理论,提出了基于导函数解算最近距离和法面距离的方法,不仅解决了现有方法可能遗漏邻井相碰风险点问题,而且适用于各种井眼轨迹模型。基于邻井防碰的扫描矢径方向和井眼轨迹的误差椭球姿态,提出了求解扫描矢径与误差椭球交点位置的解析法,为准确计算分离系数奠定了基础,并提供了成套的邻井防碰评价方法。     

井眼分离系数计算新方法

井眼分离系数是目前最常用的井眼交碰风险评价指标,但现有计算方法无法实现在三维空间中直接评价2个误差椭球的分离程度,导致井眼交碰风险评价结果难以满足防碰钻井要求。提出了一种全新的井眼分离系数计算方法,该方法通过同比例缩放2个误差椭球使之满足外切条件,与之对应的缩放系数即为井眼分离系数,实现了直接在三维空间中准确评价2个误差椭球的分离程度;推导出了井眼分离系数计算新方法对应的基本方程组(四元二次方程组),探讨了与之配套的数值求解方法及快速求解策略,使该方法在理论上和计算上均可行。井眼交碰实例分析表明,与其他井眼分离系数计算方法相比,新方法能够更好地指导井眼交碰风险评价工作,有助于准确定位危险井段,减少防碰施工工作量。     

井眼测量误差椭球最小间距计算方法

随着丛式井和加密井在油田的广泛应用,对井眼防碰分析提出了更高的要求。井眼分离系数是防碰分析的一个常用指标,然而不同误差椭球分离距计算方法导致结果差异较大,为此提出测量误差椭球最小间距计算新方法,以更好地满足应用需要。在坐标变换及误差椭球计算基础上,推导了中心向量法误差椭球分离距计算公式,进而应用最优化理论求解了两误差椭球最小间距,并研究了快速求解策略,可精确、快速地计算井眼分离系数。算例分析表明,与其他计算方法相比,新方法能更好地指导井眼防碰风险评价工作,在丛式井设计和定向钻井中具有应用价值。     

老168平台海油陆采丛式井钻井技术难点与对策

老168丛式井组井眼密度大、防碰难度大、造斜点浅、大尺寸井眼定向斜井段长、裸眼段长、井斜大、位垂比值大,油气层保护要求高.针对以上施工技术难点,采用大井眼浅地层定向、优化井身轨迹控制、控制井径扩大率以及优化海水钻井液等关键性技术,使该平台上的69口井均达到了工程设计要求,油气显示良好,为以后开发滩海地区浅层油藏,实现海油陆采积累了经验.     

邻井距离扫描计算与绘图原理

邻井距离扫描计算与绘图,在定向井、丛式井设计与施工中具有重要的用途。本文采用三次样条函数插值法和最小曲率法(可供用户选择)拟合井眼轨迹,建立了较先进的邻井距离扫描数学模型,该模型包括法面距离扫描和最近距离扫描两种。同时研制了相应的计算机处理程序,并可在普通微机上运行,具有良好的人机界面,操作方便,灵活实用,易于在现场推广应用。     

法面扫描井间距离的解析算法

法面扫描是分析实钻轨迹偏离程度、邻井防碰、定向井中靶等井间关系的重要方法.然而,传统方法存在2个主要缺陷:一是采用比较井段两端点是否位于法面异侧来判别法面与比较井是否存在交点的方法不具有普遍适用性,可能会遗漏掉邻井防碰的危险点;二是用迭代法来求解法面与比较井的交点,需要进行大量的轨迹插值与比较等方面的计算,计算量大、收敛性差.为此,基于井眼轨迹的空间圆弧模型,发展完善了法面与比较井是否相交的判别方法,并研究提出了求解其交点的解析法.这些方法不需要对比较井进行插值计算,仅需要比较井的设计轨道节点或实钻轨迹测点数据就能得到准确的计算结果,大大减小了计算量.应用实例验证了研究结果的科学性和适用性.      

邻井法面距离计算方法的改进

当邻井井段的两个端点都位于比较井某个计算点的法面之同侧时,现有的邻井法面距离扫描算法对于法面与邻井井段的交点的位置判断是不完善的,容易造成错误的判断,影响法面距离计算的可靠性。利用矢量代数工具推导出了法面与邻井上稳斜井段和圆弧井段的交点的解析计算公式,避开了原有算法中利用与端点坐标参数有关的一个不等式对法面与交点的位置关系的判断。对于其他曲线类型的比较井段,当井段端点位于法面同侧时,利用法面法矢量与比较井段切线夹角的连续单调性,使用数值迭代法能够求出比较井段与平行于法面的某个斜平面的切点(如果存在交点),进而使用二分法求出法面与比较井段的两个交点。使用以上改进方法开发的邻井防碰扫描计算机软件增加了法面距离计算的可靠性。     

吉林油田浅层丛式水平井井眼轨迹控制技术

浅层丛式水平井技术是吉林油田扶余地区完善井网、高效开采的有效手段,而浅层丛式水平井的井眼轨迹控制是其成功实施的关键技术。通过对吉林油田扶余城区12号丛式水平井组井口间距小、井浅、井多等技术难点的系统分析研究及现场钻井试验总结,形成了一套完善的浅层丛式水平井井眼轨迹控制技术,即优化井口排布、直井段防斜打直、优选造斜点、轨迹误差保守计算、优化钻具组合、提高轨迹测量精度、有效防碰绕障和精细施工等。并利用该技术在扶余城区12号丛式水平井组顺利实施32口井(其中水平井23口,大位移定向井8口,直井1口),创下国内单个平台水平井数量最多的纪录。现场应用表明,浅层丛式水平井技术可成功解决因井场征地困难、地面受限等原因造成的储量难动用问题,为扶余油田受限油藏的集约、有效开发提供了一种新的途径和方法,具有广阔的应用前景。      

逐次位移法实现井身轨迹插点计算

在详细分析位移插值法计算插点轨迹参数不精确的原因基础上，提出了逐次位移法实现井身轨迹按位移插值计算的新方法。介绍了编制计算机软件的思路，并给出了计算实例，在几百口井，几千次插值计算的结果表明，该方法计算精度及可靠性很高。     

地面井位优选设计新方法

通过合理地选择地面井位,利用地层的自然造斜规律实现地质中靶,可以有效地解放钻压、提高机械钻速和井身质量。所提出的地面井位设计新方法,不仅可以确定出合理的地面井位,而且可以给出井眼轨迹的设计结果,这对实钻轨迹的监测大有益处,其设计方法更具科学性和实用性。还分析了影响地面井位的因素,并给出了地面井位设计和影响因素分析示例。     

松南90井平台小眼丛式井钻井技术

介绍了松南９０井平台三口小眼丛式井的设计施工情况,重点分析了井眼轨迹控制的难点和成功经验,探讨了钻井完井液和固井施工等技术问题。实践证明,小眼丛式井比小眼直井钻井效率高,社会效益及经济效益显著。     

基于球面波传播理论的钻头趋近邻井防碰预测模型

为实现丛式井地面防碰监测预警系统有效预测正钻井与邻井间距离的功能,建立了钻头趋近邻井防碰预测模型。该模型依据弹性波的球面扩散和衰减吸收理论,通过分析实测数据的幅值衰减规律而建立。利用该模型,通过地面实时监测、分析、计算风险邻井套管的振动信号特征,可求取钻头与邻井套管的距离,识别钻头碰撞邻井井筒的可能性并及时预警。根据渤海某油田的防碰监测数据,用所建模型计算出了监测井段钻头与邻井套管的距离;对比测井数据计算的井眼扫描距离和模型计算结果发现,利用该预测模型求解的钻头与邻井间的距离与测井数据得到的井间距离有明确的对应关系,表明所建模型可以作为丛式井地面防碰监测预警系统预测井间距离的一种计算方式。      

三维绕障水平井轨迹控制技术在红南平6井的应用

红南平6井是吐哈油田部署的一口重点水平井,受地面条件等原因限制,该井也是一口三维绕障水平井。采用带自然伽马的MWD无线随钻测斜仪,经过精心设计与施工,成功实现了该井与红南平5井、红南204井、红南2—32井三口邻井的绕障施工,并准确钻达目的层,实钻井眼轨迹与设计吻合率较高,较好地满足了设计要求和地质需要。文中详细介绍了该井的施工过程及技术措施。     

井眼轨迹位移插值计算的解析法

井眼轨迹的位移插值计算在定向井轨迹监控、中靶分析、水平井靶心距计算和井眼轨迹三维图形实时显示等许多问题中都有很重要的应用。位移插值计算是要根据井段两个端点的井眼轨迹参数从实钻井眼轨迹上给定点的视平移计算出该点的其他井眼轨迹参数；前人在井段曲线为圆柱螺线的假设下提出了逐次位移法实现位移插值计算，但需要反复多次迭代才能求出近似数值解。从空间解析几何学有关公式出发，推导出了圆柱螺线备件下的位移插值解析计算公式并通过算例验证了其正确性。与逐次位移法相比，解析计算公式可以极大地提高井眼轨迹位移插值计算的速度和精度，能够应用于井眼轨迹实时监控、三维图形显示、中靶分析、水平靶心距计算等问题中。     

CB油田多目标小靶区大斜度定向井丛式井技术

针对 Ｃ Ｂ 油田多目标、小靶区、大斜度定向井的特点，从定向井剖面类型、造斜点的选择、方位提前角的确定、井眼轨迹控制技术、防碰绕障技术等方面的具体措施和工艺要求入手，详细描述其操作要领和施工步骤。认为：确定合适方位提前角是方位控制的关键；而双增双稳剖面定向井，控制好第一稳斜段井斜变化和第二增斜段钻进前调整方位，对准确命中多目标、小靶区很重要；钻头处使用外径２１５ 双母螺旋稳定器的增斜钻具组合，可明显提高增斜率；简化钻具组合，减少钻铤数量，增加加重钻杆数量，使用螺旋钻铤并在钻井液中加足润滑剂，可减少摩阻及扭矩。该工艺技术对其他复杂小断块油田的开发有一定的指导意义。     

海上油田加密区域优选方法新探

根据海上油田与陆上油田的区别,分析了海上油田加密区域的优选影响因素,提出了海上油田加密区域优选指标体系,引入反映客观指标权重的相似权和反映主观认知程度的层次分析法,利用偏好系数将两者结合,对目标海上油田进行综合评分,对目标油田的评价进行量化,并考虑海上油田丛式井的特殊性,提出丛式井修正系数,通过最终评分结果可在平面上和纵向上对潜在加密区域进行优选排序,最终确定海上油田最优加密区域。该方法在海上B油田进行了应用,初步证明了该方法的可行性,为今后海上油田加密区域优选奠定了基础。