每天进步一点点
打造更好的的自己

定向井技术基础

1、定向井概念

定向井就是使井眼轨迹沿着预先设计的井斜和方位钻达目的层的钻井方法。定向井技术是当今世界石油勘探开发领域最先进的钻井技术之一,它是由特殊井下工具、测量仪器和工艺技术有效控制井眼轨迹,使钻头沿着特定方向钻达地下预定目标的钻井工艺技术。

采用定向井技术可以使地面和地下条件受到限制的油气资源得到经济、有效的开发,能够大幅度提高油气产量和降低钻井成本,有利于保护自然环境,具有显著的经济效益和社会效益。

2、定向井类型

定向井主要包括定向井、丛式井、水平井、 大位移井、侧钻井、分支井、径向水平井、小井眼井、柔性管钻井及欠平衡压力钻井等。

3、定向井的优势

(1)尽可能挖掘各种油气藏潜能,提高采收率;

(2)减少布井数量,减少开发投资;

(3)避免或减少开采过程中的井下复杂情况

(4)少占用土地,减小环境保护的压力,提高勘探开发的总体经济效益。

4、基本要素

描述定向井井身空间位置及形状的方法 是对井眼进行测量,每个测点有 三个数据,即测深、井斜角、井斜方位角,我们称这三项测量数 据为井身的基本要素

(1)测深(Measure depth):井身轴线上任一点到井口的井身长度,称为该点的测深,也称为该点的测量斜深。通常用字母L表示,其测量单位是米或英尺

(2)井斜角(Hole inclination or Hole angle):井测点处的井眼方向线(切线)与通过该点的重力线之间的夹角称为该点处的井斜角。井眼方向线和重力线都是有向直线。通常用希腊字母α表示,其测量单位为度

(3)井斜方位角(Hole Direction):是以正北方位线为始边,顺时针旋转至井斜方位线所转过的角度。通常以Ø表示,单位度。 它还可以用象限值表示,是指它与正方位线或与正南方位线之间的夹角,象限值在0-90°之间变化,并要注明象限。

5、井身参数

(1)垂深:(Vertical Depth Or True Vertical Depth)即测点的垂直深度。通常用H表示,如A、B点的垂深分别表示为HA、HB。
(2)水平长度:是指自井口至测点的井眼长度在水平面上的投影长度。用S表示,如A点的水平长度表示为SA。
(3)水平位移:(Displacement or Closure Distance)即井眼轴线某一点在水平面上的投影至井口的距离,也称闭合距。用A表示,如A点的水平位移表示为AA。
(4)闭合方位角或总方位:(Closure Azimuth)是指以正北方位线为始边顺时针转至闭合距方位线上所转过的角度。用θ表示,如A点的闭合方位角表示为θA。
(5)N(北)坐标和E(东)坐标:是指测点在以井口为原点的水平面坐标系里的坐标值。
(6)视平移:(Vertical Section)是井身上某点在某一垂直投影面上的水平位移,它不是真实的水平位移,所以称之为视平移。AA为闭合位移,VA为视平移。视平移与水平位移越接近,说明井眼方位控制的越好。水平位移都是正值,而视平移可能是正值,也可能是负值。负值的视平移说明闭合方位线与设计方位线的差值已大于90度,这种情况常出现于造斜前的直井段。

6、专用名词 

(1)造斜点(Kick Off Point):在定向井中,开始定向造斜的位置叫 “造斜点”。通常以开始定向造斜的井深来表示

(2)井斜变化率:单位井段内井斜角的改变速度称为 “井斜变化率”。通常以两测点间井斜角的变化量与两测点间井段的长度的比值表示。常用单位是:°/10m,°/25m 和°/100 m。

(3)方位变化率:单位井段内方位角的变化值,称为方位变化率。通常以两测点间方位角的变化量与两测点间 井段长度的比值表示。常用单位有:°/10m,°/25m 和°/100m。

(4)造斜率:造斜率表示了造斜工具的造斜能力。其值等于用该造斜工具所钻出的井段的井眼曲率。不等于井眼变化率。

(5)增(降)斜率:指的是增(降)斜井段的井斜变化率。其井斜变化为正值时为增斜率。负值为降斜率

(6)全角变化率:(Dogleg Seventy)“全角变化 率 ”、“狗腿严重度 ”、“井眼曲率”,都是相同的意义。指的是在单位井段内井眼前 进的方向在三维空间内的角度变化。它即包含了井斜角的变化又包含着方位角的变化。其计量单位为:°/25m或°/30m。

(7)增斜段:井斜角随井深增加的井段,称为增斜段。

(8)稳斜段:井斜角保持不变的井段,称为稳斜段。

(9)降斜段:井斜角随着井深的增加而逐渐减小的井段称为降斜段。

(10)目标点:(Target)设计规定的、必须钻达的地层位置,称为目标点。通常是以地面井口为坐标原点的空间坐标系的坐标值来表示。

(11)靶区半径:允许实钻井眼轨迹偏离设计目标点的水平距离,称为靶区半径。所谓靶区,就是在目标点所在的水平面上,以目标点为圆心,以靶区半径为半径的一个圆面积。靶区半径的大小,根据勘探开发的需要或钻井的目的而定。

(12)靶心距:在靶区平面上,实钻井眼轴线与目标点之间的距离,称为靶心距。

(13)工具面:(Tool Face)在造斜钻具组合中,由弯曲工具的两个 轴线所决定的那个平面,称为工具面。

(14)反扭角:使用井底马达带弯接头进行定向造斜或扭方位时,动力钻具启动前的工具面与启动后且加压钻进时的工具面之间的夹角,称为反扭角。反扭角总是使工具面逆时针转动

(15):(High Side)定向井的井底是个呈倾斜状态的圆平 面。称为井底圆。井底圆上的最高点称为高边。从井底圆心至高边之间的连线所指的方向,称为井底的“高边方向”。高边方向上的水平投影称为高边方位。即井底的方位。

(16)工具面角:(Tool Face Angle)工具面角是表示造斜工具下到井底后,工具面所在的位置的参数。工具面角有两种表示方法: 一种是以高边为基准((High Side Mode),另一种是以磁北为基准(Magnetic Mode)。高边基准工具面角,简称高边工具角。是指高边方向线为始边,顺时针转到工具面与井底圆 平面的交线上所转过的角度。 由于高边方向线在水平面上的投影,即为井底方位线。所以,若以正北方位线为始边,顺 时针转到井底方位线上所转过的角度,即为井底方位角。 磁北基准工具面角(简称磁北工具面角)等于高边工具面角加上井底方位角

►钻头能精确制导是有原因的

赞(0) 打赏
分享到: 更多 (0)

评论 抢沙发

评论前必须登录!

 

本站致力于建设自我管理和自我进化为核心的知识体系

海纳百川合作共赢

觉得文章有用就打赏一下文章作者

支付宝扫一扫打赏

微信扫一扫打赏