水平井井眼轨道设计与控制技术

1、水平井井眼轨道设计与控制技术水平井井眼轨道设计与控制技术一、井眼轨道设计技术一、井眼轨道设计技术二、井眼轨迹控制技术二、井眼轨迹控制技术三、三、 地质导向钻井技术地质导向钻井技术四、近钻头地质导向钻井技术四、近钻头地质导向钻井技术题题 纲纲水平井定义水平井定义水平井是指最大井斜角达水平井是指最大井斜角达90左右并在左右并在产层内有水平井段的特殊形式的油气井。产层内有水平井段的特殊形式的油气井。水平井分类水平井分类一、井眼轨道设计技术一、井眼轨道设计技术 构造复杂，深度不确定构造复杂，深度不确定 工具造斜能力不确定工具造斜能力不确定测量信息滞后测量信息滞后中中靶要求高靶要求高技术难点技术难点水平

2、井井眼轨迹设计与控制技术难点水平井井眼轨迹设计与控制技术难点稳斜探油顶稳斜探油顶大于大于6m稳斜探标志层稳斜探标志层大于大于6m设计最佳稳斜角稳斜角与标志层至目标层垂深对应表对于：对于：没有标志层没有标志层油层较薄油层较薄需要需要设计导眼设计导眼探明目的层深度探明目的层深度探明目标层深度后，修正水平井轨道设计，使之顺利入靶。一、井眼轨道设计技术一、井眼轨道设计技术二、井眼轨迹控制技术二、井眼轨迹控制技术三、三、 地质导向钻井技术地质导向钻井技术四、近钻头地质导向钻井技术四、近钻头地质导向钻井技术题题 纲纲水平井轨迹控制关键：水平井轨迹控制关键：“两个了解两个了解”：了解轨迹状况，了解轨迹状况，

3、 了解标志层深度。了解标志层深度。“两个预测两个预测”：预测工具造斜率，预测工具造斜率， 预测中靶情况。预测中靶情况。二、井眼轨迹控制技术二、井眼轨迹控制技术1 1、造斜率、造斜率控制控制 选择高造斜率工具选择高造斜率工具 （比设计高（比设计高20-50%20-50%） 造斜率造斜率先高后低先高后低。方位控制原则：方位控制原则：v 掌握方位漂移规律；掌握方位漂移规律；v 早扭方位。早扭方位。2 2、方位的控制、方位的控制3 3、入窗的控制、入窗的控制入窗控制：入窗控制：v对井斜、方位综合控制；对井斜、方位综合控制；v控制好着陆点位置。控制好着陆点位置。4 4、动态监控、动态监控应用特殊井轨迹控

4、制程序：应用特殊井轨迹控制程序：计算分析已钻井眼造斜率计算分析已钻井眼造斜率预测井底预测井底数据数据设计待钻井眼设计待钻井眼选择钻进方式选择钻进方式调整调整钻井钻井参数参数一、井眼轨道设计技术一、井眼轨道设计技术二、井眼轨迹控制技术二、井眼轨迹控制技术三、三、 地质导向钻井技术地质导向钻井技术四、近钻头地质导向钻井技术四、近钻头地质导向钻井技术题题 纲纲在随钻测量技术基础上发在随钻测量技术基础上发展起来的一项前沿技术展起来的一项前沿技术, ,是使用随钻定向测量数据是使用随钻定向测量数据和随钻地质评价测井数据以人机对话方式来控制和随钻地质评价测井数据以人机对话方式来控制井眼轨迹的钻井技术。井眼轨

5、迹的钻井技术。体现了现代钻井技术与测井、油藏工程技术的体现了现代钻井技术与测井、油藏工程技术的融合。融合。 以随钻测量多种井底信息为以随钻测量多种井底信息为前提前提以油气目的层为以油气目的层为 最终最终 控制控制目标目标三、地质导向钻井技术三、地质导向钻井技术地质导向钻井系统的构成测量系统传输系统井下动力系统井场信息系统主要用于随钻测量井下地质参数（自然伽马、电阻率、岩性密度、中子孔隙度）和工程参数（井斜、方位、工具面等），如MWD、LWD、FEWD将井下测量参数实时传输到地面，为工程技术人员提供决策依据。常见的传输方式包括脉冲（正或负）波、连续波、电磁波、复合材料连续管等主要是为钻头提供导向

6、力。常见的有井下动力钻具、旋转导向钻井系统。主要进行实时测量参数处理和解释，根据解释处理结果，将井眼轨迹实时控制在有利于产油的最佳储层内，并在其中有效延伸。地质参数地质参数钻井工程参数钻井工程参数轨迹空间位置轨迹空间位置钻井参数钻井参数钻压钻压扭矩扭矩压力压力自然伽马自然伽马电阻率电阻率岩性密度岩性密度声波声波地层倾角地层倾角井斜角井斜角方位角方位角工具面工具面LWD/FEWDMWDPWT中子孔隙度中子孔隙度 随随 钻钻 测测 量量振动振动随钻测量参数地质导向与几何导向的区别导向钻井技术按照预先设计的井眼轨道钻井。任务是对钻井设计井眼轨道负责，使实钻轨迹尽量靠近设计轨道，以保证井眼准确钻入设计

7、靶区。（由于地质不确定性带来的误差，原设计靶区可能并非储层）以井下实际地质特征来确定和控制井眼轨迹。任务是对准确钻入油气目的层负责，具有测量、传输和导向三大功能。基本方法基本方法在设计阶段在设计阶段, ,以实验井或邻井以实验井或邻井测井数据为基础进行计算机模拟测井数据为基础进行计算机模拟, ,得出新设计井的模拟测井数据。得出新设计井的模拟测井数据。在钻井过程中在钻井过程中, ,将井下实时测井数将井下实时测井数据与模拟数据相对比据与模拟数据相对比, ,如果数据一如果数据一致致, ,说明命中了最佳地质目标说明命中了最佳地质目标, ,否则否则, ,应按井下实时地质特征修正和改应按井下实时地质特征修正

8、和改变井眼轨迹。变井眼轨迹。马8平1井设计剖面u马马8平平1上部有上部有5个高导泥岩个高导泥岩标志层，设计一稳斜段探标志层，设计一稳斜段探明标志层。明标志层。u通过与油藏的多次结合，通过与油藏的多次结合，将原设计将原设计150m的水平段增的水平段增加到加到200m（A点向井口方点向井口方向移向移50m），不仅可以多），不仅可以多打水平段油层，而且增加打水平段油层，而且增加了轨迹调整的余地。了轨迹调整的余地。在马8平1井应用调整靶点：A靶上调4.5m,B靶上调10m在马8平1井应用再次调整靶点，A靶上调1米，B靶上调7米在马8平1井应用水平段长 230m， 钻遇油层 205m， 油层钻遇率达 8

9、9%。一、井眼轨道设计技术一、井眼轨道设计技术二、井眼轨迹控制技术二、井眼轨迹控制技术三、三、 地质导向钻井技术地质导向钻井技术四、近钻头地质导向钻井技术四、近钻头地质导向钻井技术题题 纲纲单弯动力钻具无磁钻铤近钻头电阻2.05m方位电阻2.53m方位伽玛2.70mMWD11.50m近近钻钻头头导导向向C CG GD DS S四、近钻头地质导向技术四、近钻头地质导向技术电阻7.99m单弯动力钻具电阻率测量点伽玛测量点MWD测量点伽玛15.56mMWD18.88m现现用用L LW WD D电阻7.99m单弯动力钻具电阻率测量点伽玛测量点MWD测量点伽玛15.56mMWD18.88m全角变化率20

10、/100m电阻伽玛钻头全角变化率20/100m钻头电阻方位电阻方位伽玛钻头工程参数工程参数井斜角井斜角工具面角工具面角方位角方位角地质参数地质参数钻头电阻率钻头电阻率方位电阻率方位电阻率方位自然伽马方位自然伽马近钻头导向近钻头导向现用现用LWDLWD工程参数工程参数井斜角井斜角工具面角工具面角方位角方位角地质参数地质参数电阻率电阻率自然伽马自然伽马探测钻探测钻头前头前0.45m0.45m近钻头地质导向技术在花近钻头地质导向技术在花2424平平2 2井试验井试验A A靶靶B B靶靶控控制制靶靶B靶A靶泥岩夹层现场显示界面现场显示界面1 1、准确卡层进入油层、准确卡层进入油层进入油层2 2、及时发现夹层前移、及时发现夹层前移B靶A靶泥岩夹层三、花三、花2424平平2 2井试验情况井试验情况3 3、水平段钻遇油层、水平段钻遇油层265m265m花24平2RX0430103020303030403050306030703080309031003110312031303140315031603