多目标定向井轨迹控制模式（第四章）.doc

第四章多目标定向井井眼轨迹控制模式与技术
定向井钻井基本上为两种方式:一是以转盘钻为主的定向井井眼轨迹控制方式和钻井模式;二是与导向钻井系统比较接近的以动力钻具为主的定向井井眼轨迹控制方式和钻井模式。
以转盘钻为主的定向井井眼轨迹控制模式
以转盘钻为主的定向井钻井模式,在钻井中通过调整钻具组合和钻井参数,可以有效地实现对强增斜、微增斜、稳斜的井眼轨迹进行控制,但在大斜度井段必须利用定向井的摩阻计算程序进行钻具组合的倒装设计;通过使用高聚物水包油钻井液体系和正电胶钻井液体系,配合强化的四级泥浆净化系统,采用大排量循环、交叉接力式短起下钻等技术措施,可以满足定向井安全钻井的需要。
模式的内容
采用两层技术套管的井身结构,虽然有利于井下安全,但是不经济。实践表明,我们认识到采用这种井眼轨迹控制模式,应当简化井身结构,整个增斜井段采用单一的井眼尺寸。在此基础上,将这种模式定型为:
①充分利用成功的高压喷射和防斜打直技术,严格的将造斜点前的直井段井眼轨迹控制在允许范围之内,快速优质地钻完该井段。
②定向造斜段的施工用常规动力钻具、弯接头或单弯动力钻具的方式进行。应选择合适的弯接头或弯壳体度数,使实际造斜率尽可能地接近设计造斜率。井斜角应达到10一l5°换转盘钻进,以利于待钻井段增斜和方位的稳定。
③根据设计增斜率选择合适的转盘增斜钻具组合增斜钻进,并根据实际增斜率及时调整钻井参数或更换钻具组合,必要时用动力钻具进行井斜角和方位角的修正,使之满足轨迹点的位置和矢量方向的综合控制。
④在转盘钻钻具组合的钻进过程中,要经常短起下钻和交叉接力循环,以铲除岩屑床和修理井壁。
⑤大斜度定向井,以转盘钻具组合为主要钻进方式,利用定向井的摩阻计算程序进行钻具组合的倒装设计,并采用大排量来提高携岩能力。
以转盘钻为主钻增斜井段的井眼轨迹控制工艺技术
以转盘钻为主进行增斜井段的井眼轨迹控制,其造斜率是可以用常规定向井的工具和工艺来实现的,以转盘钻具组合实现高造斜率的技术手段和途径是钻增斜井段的技术关键。
因此,以转盘钻为主钻增斜井段的井眼轨迹控制的主要技术难点是在大井斜或高造斜率条件下,如何通过调整钻具组合与钻井参数,在保证井下安全的情况下实现井眼轨迹的有效控制。
以转盘钻为主钻定向井段的井眼轨迹控制工艺技术
定向井采用采用何种钻井方式来进行有效的井眼轨迹控制,并能达到经济安全的目的,这对不同长度和不同靶区类型及精度要求的定向井段有不同的选择,也是定向井井眼轨迹控制的技术关键之。
以动力钻具为主的定向井井眼轨迹控制模式
实践证明,在定向钻过程中,用动力钻具更有利于安全钻井和钻成更长的定向井段。而且通过提高造斜率、缩短靶前位移、缩短斜井段长度,有利于进一步缩短定向井的钻井周期,降低钻井成本,提高经济效益。使用各种弯壳体的动力钻具组合可以实现高造斜率的稳定控制。
以动力钻具组合钻进为主,以转盘钻具组合进行通井、调整造斜率为铺,既可以克服动力钻具循环排量小的不足,通过划眼和大排量循环铲除岩屑床,调整动力钻具造斜率的偏差和调整井眼垂深,又可以加大钻压钻掉可钻性差的地层,是定向井安全钻井的有效措施。这一钻井模式的主要内容是:
①直井段与转盘钻模式相同,充分利用成功的高压喷射和防斜打直技术,严格将造斜点前的