文档介绍：水平井井眼轨迹控制
第一章水平井的分类及特点 1
第二章水平井设计 3
第三章水平井井眼轨迹控制基础 7
第四章水平井井眼轨迹控制要点 13
第五章水平井井眼轨迹施工步骤 20
水平井的分类及特点
水平井的概念:是最大井斜角保持在90°左右(大于86°),并在目的层中维持一定长度的水平井段的特殊井(通常大于油层厚度的6倍)。
一、水平井分类
水平井类型
设计造斜率
曲率半径
长半径
K﹤6°/30m
R﹥
中半径
K=(6°—20°)/30m
R=—86m
短半径
K=(3°—10°)/1m
R=—
二、各类水平井工艺特点及优缺点
类
型
项
目
长半径
中半径
短半径
井眼尺寸
无限制
无限制
6 1/4in,4 3/4in
钻井方式
转盘钻井或导向钻井系统
造斜段:弯外壳马达
水平段:转盘钻井或导向钻井
铰接马达方式
转盘钻柔性组合
钻杆
常规钻杆
常规及加重钻杆
2 7/8in钻杆
测斜工具
无限制
有线,电子多点,MWD
柔性有线或柔性MWD
地面设备
常规钻机
常规钻机
顶驱或动力水龙头
取芯工具
常规
常规
取芯筒长1米
完井方式
无限制
无限制
裸眼或割缝管
优点
1、钻穿油层段长
2、使用常规设备和工具
3、狗腿度小
1、进入油层前的无效井段短
2、使用常规工具和设备
3、摩阻扭矩较小
1、曲线段最短
2、容易侧钻
3、中靶准确度高
4、不受地面条件限制
缺点
不适用于薄油层和浅油层
2、控制段长
3、摩阻扭矩大
要求使用加重钻杆
1、非常规设备和工具
2、穿透油层段短
3、井眼尺寸受限
三、水平井的优点和应用
1、开发薄油藏油田,提高单井产量。
2、开发低渗透油藏,提高采收率。
3、开发重油稠油油藏,有利于热线均匀推进。
4、开发以垂直裂缝为主的油藏,钻遇垂直裂缝多。
5、开发底水和气顶活跃油藏,减缓水锥、气锥推进速度。
6、利用老井侧钻采出残余油,节约费用。
7、用丛式井扩大控制面积。
8、用水平井注水注气有利于水线气线的均匀推进。
9、可钻穿多层陡峭的产层。
10、有利于更好的了解目的层性质。
11、有利于环境保护。
水平井设计
一、设计思路和基本方法:
目的层油藏地质设计
产量预测
完井方法选择
水平段设计
目的层以上的剖面设计
套管层序设计
井下工具、测量方法选择
水力参数设计与地面设备选择
经济评价
简而言之,就是“先地下后地面,自下而上,综合考虑,反复寻优”的过程。
二、水平井靶区参数设计
与定向井不同,水平井的靶区一般是一个包含水平段井眼轨道的长方体或拟柱体。靶区参数主要包括水平段的井径、方位、长度、水平段井斜角、水平段在油藏中的垂向位置、靶区形状和尺寸。
1、水平段长度设计
设计方法:根据油井产量要求,按照所期望的产量比值(即水平井日产量是临近直井日产量的几倍),来求解满足钻井工艺方面的约束条件的最佳水平段长度值。约束条件主要有钻柱摩阻、扭矩,钻机提升能力,井眼稳定周期,油层污染状况等。
2、水平段井斜角的确定
应综合考虑地层倾角、地层走向、油层厚度以及具体的勘探开发要求。
,为地层真倾角
当地层倾角较大而水平段斜穿油层时,则应考虑地层视倾角的影响,, 为地层下倾方位角,为水平段设计方位角
3、水平段垂向位置确定
油藏性质决定了水平段的设计位置。对于无底水、无气顶的油藏,水平段宜置于油层中部;对于有底水或气顶的油藏,水平段应尽量远离油水或气水边界;对于既有底水又有气顶的油藏,应以尽量减小水锥和气锥的速度为原则确定水平段的位置;对于重油油藏,水平段应在油藏下部,以便使密度较大的稠油借助重力流入井眼。
4、水平井靶体设计
水平井靶体设计实质就是确定水平段位置的允许偏差范围,它受两方面影响:其一,严格控制允许偏差有利于把井眼轨道控制在最有利的储层内,其二,对允许偏差限制过严会加大实际钻井中井眼轨迹控制的难度,加大钻井成本。
靶体的垂向允许偏差就是靶体的高度,它与油层厚度及油藏形态有关,必须小于等于油层厚度。其上下偏差可以是不等值的。
靶体的横向允许偏差即靶体的宽度,一般是高度的几倍(多为5倍)。靶体的前端面叫靶窗,靶体的后端面叫靶底。常见靶体有长方体、圆柱体、棱台体。
三、水平井剖面设计
剖面设计就是要确定水平井段以上的井眼几何轨道,轨道设计是轨道控制的基础和依据,最好的设计应是最接近实际施工、降低控制难度的设计。常用井身剖面类型:
1、单圆弧剖面
又称“直—增—平”剖面,它的特点就是用一种造斜率连续造斜至最大井斜角。这种