定向鉆井軌跡控制一般方法

1、定向井的軌跡控制理定向井的軌跡控制理論與技術(shù)論與技術(shù)1. 定向井軌跡控制的基本概念；定向井軌跡控制的基本概念；2. 定向井軌跡控制的主要做法；定向井軌跡控制的主要做法；定向井軌跡控制基本概念定向井軌跡控制基本概念 1. 要求：在實(shí)鉆過(guò)程中，設(shè)法使實(shí)鉆的要求：在實(shí)鉆過(guò)程中，設(shè)法使實(shí)鉆的井眼軌跡井眼軌跡盡可能符盡可能符合設(shè)計(jì)的合設(shè)計(jì)的井眼軌道井眼軌道。 2. 實(shí)質(zhì)：井眼軌跡控制的實(shí)質(zhì)，就是不斷地控制井眼的前實(shí)質(zhì)：井眼軌跡控制的實(shí)質(zhì)，就是不斷地控制井眼的前進(jìn)方向。井眼方向由井眼的井斜角和井斜方位角來(lái)表示的。進(jìn)方向。井眼方向由井眼的井斜角和井斜方位角來(lái)表示的。 3. 井眼方向控制內(nèi)容：井眼方向控制內(nèi)容

2、： 井斜角的控制：增斜、降斜、穩(wěn)斜；井斜角的控制：增斜、降斜、穩(wěn)斜； 井斜方位角控制：增方位、降方位、穩(wěn)方位；井斜方位角控制：增方位、降方位、穩(wěn)方位；增斜增斜增方位增方位穩(wěn)方位穩(wěn)方位降方位降方位穩(wěn)斜穩(wěn)斜降斜降斜(九種組合九種組合)定向井軌跡控制的主要做法定向井軌跡控制的主要做法 第一階段第一階段: :打好垂直井段打好垂直井段垂直井段打不好，將給造斜帶來(lái)很大的困難。垂直井段打不好，將給造斜帶來(lái)很大的困難。要求實(shí)鉆軌跡盡可能接近鉛垂線，也就是要求井要求實(shí)鉆軌跡盡可能接近鉛垂線，也就是要求井斜角盡可能小。定向井的垂直井段可以按照打直斜角盡可能小。定向井的垂直井段可以按照打直井的方法進(jìn)行軌跡控制，而且

3、比打直井要求更高，井的方法進(jìn)行軌跡控制，而且比打直井要求更高，因?yàn)槎ㄏ蚓怪本蔚氖┕べ|(zhì)量是以后軌跡控制因?yàn)槎ㄏ蚓怪本蔚氖┕べ|(zhì)量是以后軌跡控制的基礎(chǔ)。的基礎(chǔ)。使用打直井的技術(shù)：大鉆鋌，鐘擺鉆具組合，控使用打直井的技術(shù)：大鉆鋌，鐘擺鉆具組合，控制鉆壓，等。制鉆壓，等。定向井軌跡控制的主要做法定向井軌跡控制的主要做法 第二階段：把好定向造斜關(guān)第二階段：把好定向造斜關(guān) 定向造斜段，是增斜井段的一部分，但它是從垂定向造斜段，是增斜井段的一部分，但它是從垂直井段開(kāi)始增斜的。由于垂直井段井斜角等于零，直井段開(kāi)始增斜的。由于垂直井段井斜角等于零，所以稱為所以稱為“造斜造斜”；由于垂直井段沒(méi)有井斜方位角，

4、；由于垂直井段沒(méi)有井斜方位角，所以開(kāi)始造斜時(shí)需要所以開(kāi)始造斜時(shí)需要“定向定向”。如果定向造斜段的。如果定向造斜段的方位有偏差，則會(huì)給以后的軌跡控制造成巨大困難。方位有偏差，則會(huì)給以后的軌跡控制造成巨大困難。所以，定向造斜是關(guān)鍵，一定要把好這一關(guān)。所以，定向造斜是關(guān)鍵，一定要把好這一關(guān)。 現(xiàn)代的定向造斜，除套管開(kāi)窗側(cè)鉆還使用變向器現(xiàn)代的定向造斜，除套管開(kāi)窗側(cè)鉆還使用變向器外，幾乎全是使用動(dòng)力鉆具造斜工具。造斜井段的外，幾乎全是使用動(dòng)力鉆具造斜工具。造斜井段的長(zhǎng)度，一般是以井斜角達(dá)到可以使用轉(zhuǎn)盤(pán)鉆的扶正長(zhǎng)度，一般是以井斜角達(dá)到可以使用轉(zhuǎn)盤(pán)鉆的扶正器鉆具組合繼續(xù)增斜為準(zhǔn)。這個(gè)井斜角大約為器鉆具組合繼

5、續(xù)增斜為準(zhǔn)。這個(gè)井斜角大約為8 8至至1010。定向井軌跡控制的主要做法定向井軌跡控制的主要做法 第三階段：跟蹤控制到靶點(diǎn)第三階段：跟蹤控制到靶點(diǎn) 從造斜段結(jié)束，至鉆完全井，都屬于跟蹤控制階段。從造斜段結(jié)束，至鉆完全井，都屬于跟蹤控制階段。人們常說(shuō)的軌跡控制實(shí)際多指這一階段。人們常說(shuō)的軌跡控制實(shí)際多指這一階段。 一一. .跟蹤控制需遵循的幾條原則：跟蹤控制需遵循的幾條原則： 1.1.既要保證中靶，又要加快鉆速。既要保證中靶，又要加快鉆速。這一階段的任務(wù)是在實(shí)鉆過(guò)程中，不斷了解軌跡的變化這一階段的任務(wù)是在實(shí)鉆過(guò)程中，不斷了解軌跡的變化發(fā)展情況，不斷地使用各種造斜工具或鉆具組合，發(fā)展情況，不斷地使

6、用各種造斜工具或鉆具組合，使實(shí)使實(shí)鉆軌跡離開(kāi)設(shè)計(jì)軌跡鉆軌跡離開(kāi)設(shè)計(jì)軌跡“不要太遠(yuǎn)不要太遠(yuǎn)?！安灰h(yuǎn)不要太遠(yuǎn)”一詞的一詞的意義在于，一方面如果意義在于，一方面如果“太遠(yuǎn)太遠(yuǎn)”就可能造成脫靶，成為就可能造成脫靶，成為不合格井；另一方面如果始終要求實(shí)鉆軌跡與設(shè)計(jì)軌跡不合格井；另一方面如果始終要求實(shí)鉆軌跡與設(shè)計(jì)軌跡誤差很小，勢(shì)必要求非常頻繁地測(cè)斜，頻繁地更換造斜誤差很小，勢(shì)必要求非常頻繁地測(cè)斜，頻繁地更換造斜工具，必將大大地拖延時(shí)間，增加成本，而且還有可能工具，必將大大地拖延時(shí)間，增加成本，而且還有可能造成井下復(fù)雜情況，得不償失。造成井下復(fù)雜情況，得不償失。定向井軌跡控制的主要做法定向井軌跡控制的主

7、要做法 第三階段：跟蹤控制到靶點(diǎn)第三階段：跟蹤控制到靶點(diǎn) 二二. .跟蹤控制需遵循的幾條原則：跟蹤控制需遵循的幾條原則： 2.2.盡可能多的使用轉(zhuǎn)盤(pán)鉆扶正器鉆具組合來(lái)進(jìn)行控盡可能多的使用轉(zhuǎn)盤(pán)鉆扶正器鉆具組合來(lái)進(jìn)行控制制。這是因?yàn)檫@是因?yàn)檗D(zhuǎn)盤(pán)鉆的鉆速比動(dòng)力鉆具要高轉(zhuǎn)盤(pán)鉆的鉆速比動(dòng)力鉆具要高。所以在造斜段結(jié)。所以在造斜段結(jié)束之后，一般都換用轉(zhuǎn)盤(pán)鉆繼續(xù)增斜，并在需要穩(wěn)斜和降束之后，一般都換用轉(zhuǎn)盤(pán)鉆繼續(xù)增斜，并在需要穩(wěn)斜和降斜的時(shí)候，仍然使用轉(zhuǎn)盤(pán)鉆來(lái)完成。只有在下列兩種情況斜的時(shí)候，仍然使用轉(zhuǎn)盤(pán)鉆來(lái)完成。只有在下列兩種情況下，才使用動(dòng)力鉆具進(jìn)行控制：下，才使用動(dòng)力鉆具進(jìn)行控制：(1)(1)使用轉(zhuǎn)盤(pán)鉆扶

8、正器組合已難以完成增斜或降斜要求使用轉(zhuǎn)盤(pán)鉆扶正器組合已難以完成增斜或降斜要求時(shí)，改用動(dòng)力鉆具造斜工具進(jìn)行強(qiáng)力增斜或降斜；時(shí)，改用動(dòng)力鉆具造斜工具進(jìn)行強(qiáng)力增斜或降斜；(2)(2)轉(zhuǎn)盤(pán)鉆扶正器組合不能控制方位，而且在鉆進(jìn)中常轉(zhuǎn)盤(pán)鉆扶正器組合不能控制方位，而且在鉆進(jìn)中常常出現(xiàn)方位漂移。常出現(xiàn)方位漂移。 當(dāng)井眼方位有較大偏差，有可能造成當(dāng)井眼方位有較大偏差，有可能造成脫靶時(shí)，必須使用動(dòng)力鉆具造斜工具來(lái)完成扭方位。脫靶時(shí)，必須使用動(dòng)力鉆具造斜工具來(lái)完成扭方位。定向井軌跡控制的主要做法定向井軌跡控制的主要做法第三階段：跟蹤控制到靶點(diǎn)第三階段：跟蹤控制到靶點(diǎn) 二二. .跟蹤控制需遵循的幾條原則：跟蹤控制需遵

9、循的幾條原則： 3.3.盡可能利用地層的自然規(guī)律。盡可能利用地層的自然規(guī)律。種種地層因素導(dǎo)致鉆頭的不對(duì)稱切削，或引起井種種地層因素導(dǎo)致鉆頭的不對(duì)稱切削，或引起井斜變化，或引起方位漂移：斜變化，或引起方位漂移： 地層可鉆性的各向異性：平行層面方向與垂直層面方地層可鉆性的各向異性：平行層面方向與垂直層面方向，地層可鉆性不同。向，地層可鉆性不同。 沿垂直地層層面方向，可鉆性發(fā)生變化；沿垂直地層層面方向，可鉆性發(fā)生變化； 沿平行地層層面方向，可鉆性發(fā)生變化；沿平行地層層面方向，可鉆性發(fā)生變化；在軌道設(shè)計(jì)和軌跡控制過(guò)程中，盡可能利用這些在軌道設(shè)計(jì)和軌跡控制過(guò)程中，盡可能利用這些自然規(guī)律，減少利用工具進(jìn)行

10、控制的時(shí)間。自然規(guī)律，減少利用工具進(jìn)行控制的時(shí)間。定向井軌跡控制的主要工作內(nèi)容定向井軌跡控制的主要工作內(nèi)容1.1.適時(shí)進(jìn)行軌跡測(cè)量和軌跡適時(shí)進(jìn)行軌跡測(cè)量和軌跡計(jì)算：計(jì)算：測(cè)量?jī)x器的選擇；測(cè)量測(cè)量?jī)x器的選擇；測(cè)量密度和測(cè)點(diǎn)密度的選擇；密度和測(cè)點(diǎn)密度的選擇；根據(jù)軌跡計(jì)算結(jié)果，提根據(jù)軌跡計(jì)算結(jié)果，提出下步軌跡控制要求；出下步軌跡控制要求；2.2.精心選擇造斜工具或下部精心選擇造斜工具或下部鉆具組合：鉆具組合：造斜工具或鉆具組合的造斜工具或鉆具組合的結(jié)構(gòu)選擇結(jié)構(gòu)選擇和和性能預(yù)測(cè)性能預(yù)測(cè)；憑經(jīng)驗(yàn)憑經(jīng)驗(yàn)預(yù)測(cè)；預(yù)測(cè)；使用軟件使用軟件預(yù)測(cè)；預(yù)測(cè)；3.3.做好造斜工具的裝置方做好造斜工具的裝置方位計(jì)算：位計(jì)算：裝