水平井剖面設(shè)計(jì)(第二章)(存儲版)

　　

【正文】 先鉆一個(gè)直井段，然后再造斜。雙增軌道主要適用于中、長半徑水平井,而短半徑水平井則使用單增軌道。根據(jù)這些條件，要求設(shè)計(jì)出井口位置、造斜點(diǎn)位置以及鉆達(dá)目標(biāo)窗口前的井眼軌道形狀及其有關(guān)參數(shù)。 根據(jù)卡文的方法，不管實(shí)鉆造斜率是多大，只要處在Kx和Ks之間，就可以保證鉆達(dá)目標(biāo)窗口內(nèi)。正確的計(jì)算公式是： （8） 計(jì)算實(shí)例 例1 某水平井設(shè)計(jì)條件為：，試設(shè)計(jì)該水平井軌道，并設(shè)，求進(jìn)入點(diǎn)垂深?？墒牵叫星芯€法做不到這點(diǎn)。 計(jì)算實(shí)例 例2 某水平井設(shè)計(jì)條件為：，試設(shè)計(jì)該水平井軌道，并設(shè)，試求和。例如，地質(zhì)工作者根據(jù)地震資料預(yù)測的油層深度提出目標(biāo)窗心垂深為2500m，但由于預(yù)測有誤差，假如預(yù)測精度為4‰，則實(shí)際窗心垂深可能在2490m，也可能在2510m。/30m內(nèi)變化，實(shí)際垂增在202～229m范圍內(nèi)變化。針對這四種組合情況，研究解決的方法并給出更普遍的計(jì)算公式。目標(biāo)垂深準(zhǔn)確而造斜率不準(zhǔn)確 造斜率不準(zhǔn)確。 有關(guān)計(jì)算參數(shù)見圖設(shè)計(jì)給定的條件有l(wèi) 下界軌道計(jì)算公式 （4） （5）l 平行切線法公式 （6）l 最優(yōu)進(jìn)入法公式 （7） 最優(yōu)進(jìn)入法的可將式（7）代入式（6）中求得，在上式中，HD為預(yù)計(jì)的窗底垂深；HF為預(yù)計(jì)的窗頂垂深；R1為第一增斜段曲率半徑；R2為第二增斜作曲曲率半徑；RS1為與第一造斜率對應(yīng)的曲率半徑；Rx為與最低造斜率對應(yīng)的曲率半徑；為第二種組合情況下穩(wěn)斜角；為第二組合情況下穩(wěn)斜段長度；H0，S0和R0皆為計(jì)算中的過渡參數(shù)；其余符號同前。/30m），R1=172m（10176。據(jù)此穩(wěn)斜段可調(diào)整為：用平行切線法，176。 M點(diǎn)最好選在油層頂界面或油層之上的標(biāo)志層的下界面。 （3）M點(diǎn)確定后，可根據(jù)其垂深HM算出實(shí)際的窗心垂深HE。權(quán)衡利弊，可以根據(jù)最低造斜率和可能出現(xiàn)的最低窗底垂深，設(shè)計(jì)下界軌道，計(jì)算造斜點(diǎn)垂深和窗心水平位移，并以此確定井口位置。 （2）穩(wěn)斜鉆進(jìn)中要注意發(fā)現(xiàn)油層頂界或標(biāo)志層，確定M點(diǎn)的位置，然后再穩(wěn)斜鉆進(jìn)長度，至C點(diǎn)開始第二次造斜。（1） 造斜點(diǎn)垂深Ha和窗心水平位移SE的計(jì)算式為： （16） （17）（2） 最佳穩(wěn)斜角αopt為： （18）（3）穩(wěn)斜段長度為： （19） （20）當(dāng)時(shí)，的計(jì)算式為： （21）（4）滑行長度為： （22）（5）的計(jì)算式為： （23）式中，σ為窗口的半高度，其余符號同前。 根據(jù)第2，3兩種組合的思路和方法，提出解決第四種組合的辦法，參見圖8。從第二次造斜開始要盡可能控制造斜率達(dá)到預(yù)定值。自M點(diǎn)第二次造斜鉆進(jìn)至P點(diǎn)，井眼方向完全對準(zhǔn)窗心，再穩(wěn)斜鉆進(jìn)段即可進(jìn)入窗口，段稱為滑行長度，就好象飛機(jī)降落時(shí)在跑道之前提前著陸（P點(diǎn)為著陸點(diǎn)），雖方向已對準(zhǔn)跑道，但尚未進(jìn)入跑道，還需滑行段長度才能進(jìn)入跑道，當(dāng)窗心提前到Eˊ時(shí)，選Mˊ為第二造斜點(diǎn)，這時(shí)的穩(wěn)斜段長度等于零，而滑行長度最長。 176。aE=86176。Rx≥R2≥RS2。在=0和=90176。所以在進(jìn)行水平井軌道設(shè)計(jì)時(shí)，就要考慮到施工中遇到這兩個(gè)不準(zhǔn)確時(shí)，如何做到既準(zhǔn)確進(jìn)入目標(biāo)窗口，又使井眼方向與設(shè)計(jì)要求一致。176。應(yīng)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(jì)算第一造斜點(diǎn)的垂深和窗心水平位移；采用雙增軌道，設(shè)計(jì)出最佳穩(wěn)斜角，在鉆進(jìn)中及時(shí)發(fā)現(xiàn)標(biāo)志層或油層頂界面等方法，可以解決兩個(gè)不準(zhǔn)確問題，本文推導(dǎo)了整套設(shè)計(jì)的計(jì)算公式，并給出了算例。不同之處在于當(dāng)給出實(shí)鉆造斜率以后，設(shè)計(jì)軌道參數(shù)的計(jì)算公式不同。最優(yōu)進(jìn)入法設(shè)計(jì)雙增軌道 平行切線法存在的問題 最理想的進(jìn)入點(diǎn)應(yīng)該與窗口中心重合，即t點(diǎn)應(yīng)于5點(diǎn)重合，設(shè)計(jì)的目標(biāo)井段應(yīng)該與目標(biāo)中心線重合?？ㄎ脑饺缦拢? 將這兩式換用本文的符號，即為： （4） （5） 正確公式應(yīng)為： （6） （7）卡文中關(guān)于軌道設(shè)計(jì)的其它計(jì)算公式是正確的。 這條雙增軌道有一個(gè)顯著特點(diǎn)，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。這就是給定的造斜率條件。直井段長度和井口位置均是未知的。通常在設(shè)計(jì)圖上只畫出這個(gè)平行四邊形代表目標(biāo)區(qū)，如圖2所示。雙增軌道則多用于地質(zhì)不確定性較高和對造斜率預(yù)計(jì)不準(zhǔn)確的情況下。這種方法也許是將來采用的或者可以作為在該地區(qū)的第三口水平井所使用的設(shè)計(jì)。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(qū)使用過則更理想。 如果只考慮造斜井段的鉆進(jìn)，那么最佳井眼曲率是可以達(dá)到的最高曲率，由于井眼曲率還影響著所有的后續(xù)作業(yè)，所以需要對高曲率的優(yōu)點(diǎn)和其對以后作業(yè)的影響做出平衡。 多數(shù)普通類型的水平目標(biāo)區(qū)要貫穿油藏的某一特定構(gòu)造位置。剖面設(shè)計(jì)要求 可行的最簡單造斜曲線是從造斜點(diǎn)井斜接近零度時(shí)開始，以單一連續(xù)的弧鉆進(jìn)到90176。l 靶前位移的初定 靶前位移的初定依據(jù)是根據(jù)剖面類型及穩(wěn)斜段的確定原則來定，并結(jié)合實(shí)際造斜工具選定造