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水平井剖面設計(第二章)-wenkub

2023-07-10 11:57:48 本頁面

　

【正文】維坐標可表示為A點坐標（Xa,Yb,Ha）,B點坐標(Xb,Yb,Hb)l 水平段垂深()的計算 =Hb一Ha若0,說明水平段井斜角。油藏程—完井方法若=0,說明水平段井斜角。/300m；其次，造斜率的大小要考慮現有造斜工具的能力，并留有適當的余地以便進行調節；第三，造斜率的大小應考慮地面因素的影響，當地面條件決定了靶前位移較大時，則選用較低的造斜率，相反，則選用較高的造斜率；第四,在沒有其它條件限制時，在現有工具造斜率的范圍內，盡可能選用較高的造斜率，根據水平井摩阻與扭矩分析計算，在長、中半徑水平井中，造斜率越高則摩阻及扭矩越小。l 穩斜段長度的確定穩斜段長度的大小主要受下面因素的影響，第一，受地面條件的影響，靶前位移很大時，應適當增加穩斜段的長度，反之減小。l 靶前位移的初定靶前位移的初定依據是根據剖面類型及穩斜段的確定原則來定，并結合實際造斜工具選定造斜率。造斜井段的剖面設計幾乎與選擇最好的定向鉆井承包公司一樣重要。剖面設計要求可行的最簡單造斜曲線是從造斜點井斜接近零度時開始，以單一連續的弧鉆進到90176。為了補償這些變化和誤差，就有必要在造斜井段設計增加一段調節用的斜直井段。多數普通類型的水平目標區要貫穿油藏的某一特定構造位置。造斜曲線的設計要使作業者不需要通過大量的倒換鉆具便能在規定的限制范圍內鉆達目標區。如果只考慮造斜井段的鉆進，那么最佳井眼曲率是可以達到的最高曲率，由于井眼曲率還影響著所有的后續作業，所以需要對高曲率的優點和其對以后作業的影響做出平衡。水平剖面設計類型剖面設計基本上是簡單的幾何計算。這樣就要求造斜鉆具先前已在類似地層使用過，如果是在鄰近地區使用過則更理想。尤其是構造位置是靠地層的頂層來確定，而這個頂層是在下部造斜曲率井段內，這類水平井采用這種方法設計是最有用。這種方法也許是將來采用的或者可以作為在該地區的第三口水平井所使用的設計。同時還進一步指出了平行切線法的不足之處,從而提出了設計雙增軌道的最優進入法，可使進入點與窗口中心重合，同時給出了計算公式和算例。雙增軌道則多用于地質不確定性較高和對造斜率預計不準確的情況下。水平井鉆進的目標是在目的層內劃出的一個目標區（如圖21所示)，形狀為具有一定長、寬、高的立方體，其長度方向與鉛垂方向有一定夾角，該夾角大小取決于目的層的地層傾角。通常在設計圖上只畫出這個平行四邊形代表目標區，如圖2所示。例如使用斜井鉆機一開眼就是斜的，鉆出一個斜直井段，這樣可以縮短造斜井段，因而可以在垂深較小的目的層內鉆水平井。直井段長度和井口位置均是未知的。如果設計造斜率與實鉆造斜率不相符，實鉆軌跡就不可能與設計軌道重合，也就不可能準確鉆達目標。這就是給定的造斜率條件。概括起來，其思路和方法如下:（1）根據窗底垂深Hx和最小造斜率Kx以及和,可以設計一條單增軌道，如圖2中oa23,此軌道可稱為下界軌道,據此可以算出造斜點垂深和井口位置。這條雙增軌道有一個顯著特點，即它的切線段bc與上界軌道的切線段de是平行的，其井斜角。穩斜段bc長度需根據Kt計算，鉆至c點時又第二次造斜即可準確進入目標窗口。卡文原公式如下：將這兩式換用本文的符號，即為：（4）（5）正確公式應為：（6）（7）卡文中關于軌道設計的其它計算公式是正確的。說明式(6)和（7）是正確的。最優進入法設計雙增軌道平行切線法存在的問題最理想的進入點應該與窗口中心重合，即t點應于5點重合，設計的目標井段應該與目標中心線重合。在例l中，時,；若，要想得到必須使。不同之處在于當給出實鉆造斜率以后，設計軌道參數的計算公式不同。（2）卡文等人提出的平行切線法可以保證井眼準確進入目標窗口，但他給出的計算切線法井斜角的公式是錯誤的。應用于最低造斜率的曲率半徑和窗底可能滯后的最大垂深來計算第一造斜點的垂深和窗心水平位移；采用雙增軌道，設計出最佳穩斜角，在鉆進中及時發現標志層或油層頂界面等方法，可以解決兩個不準確問題，本文推導了整套設計的計算公式，并給出了算例。關于工具造斜率不準確問題，例如，鉆井工作者預計某造斜工具的造斜率為8176。176。當然，在某些情況下這兩個不準確是不存在的。所以在進行水平井軌道設計時，就要考慮到施工中遇到這兩個不準確時，如何做到既準確進入目標窗口，又使井眼方向與設計要求一致。如圖5所示，這種情況下最好設計成單增軌道。在=0和=90176。為了保證在給定的造斜范圍內不致脫靶，應根據R和HE設計一條雙增軌道求出Ha和SE從而確定造斜點和井口的位置（要注意，這種情況下必須設計成雙增軌道）。Rx≥R2≥RS2。在施工時，實際的穩斜段長不可超過此值，否則將會脫靶。aE=86176。/30m),Rs1=150m(176。 176。造斜率準確而目標垂深不準確在使用導向鉆井系統的中、長半徑水平井中，常會遇到造斜率準確而目標垂深不準確的情況。自M點第二次造斜鉆進至P點，井眼方向完全對準窗心，再穩斜鉆進段即可進入窗口，段稱為滑行長度，就好象飛機降落時在跑道之前提前著陸（P點為著陸點），雖方向已對準跑道，但尚未進入跑道，還需滑行段長度才能進入跑道，當窗心提前到Eˊ時，選Mˊ為第二造斜點，這時的穩斜段長度等于零，而滑行長度最長。另外要選擇一個最佳穩斜角，使得不管M點在何處出現，從M點第二次造斜都可以在給定的造斜率下準確鉆達P點，并使井眼方向對準窗心。從第二次造斜開始要盡可能控制造斜率達到預定值。給定設計條件：設計計算結果為：設在實

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