钻井井身质量控制ppt课件.ppt

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1、中国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程中国石油吐哈油田分公司钻井井身质量控制钻井井身质量控制钻井井身质量控制钻井井身质量控制中国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程一、井身质量相关概念一、井身质量相关概念二、直井井身质量二、直井井身质量三、定向井井身质量三、定向井井身质量四、水平井井身质量四、水平井井身质量中国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，

2、引起不同程度的病理生理过程井井身身质质量量是指所钻井眼形状的质量，它是钻井工程质量的重要组成部分，是钻井勘探开发目的和要求的保证，还对钻井后续工程（如测井、固井、采油等）的质量和安全产生重要影响。1.1.井身质量定义井身质量定义一、井身质量相关概念一、井身质量相关概念中国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程井斜角：又叫井斜，通常定义为井眼轴线上某点的切线与铅垂线的夹角。方位角：井眼轴线的切线在水平面投影的方向与正北方向之间的夹角。一、井身质量相关概念一、井身质量相关概念2.2.井身质量指标井身质量指标中

3、国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程全角变化率：又称狗腿度或者井眼曲率，单位井段长度井眼轴线在三维空间的角度变化。一、井身质量相关概念一、井身质量相关概念2.2.井身质量指标井身质量指标中国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程水平位移：指井眼轨迹上的点至井口所在铅垂线的的距离。井径扩大率：是指所钻井眼的实际井径比所用钻头直径增大的百分比。一、井身质量相关概念一、井身质量相关概念2.2.井身质量指标井身质量指标N

4、OBA中国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程定向井的靶：定向井的靶是对应某一垂深的水平圆（一口井不一定只有一个靶），判断是否中靶就是看实际井眼轨迹与这一垂深的水平面的交点到靶心的距离是否小于允许的靶圆半径。一、井身质量相关概念一、井身质量相关概念2.2.井身质量指标井身质量指标中国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程水平井的靶：是横截面为矩形或圆的水平柱状体，水平井的中靶就是要使轨迹沿着水平柱状体的延伸方向从入

5、靶面到出靶面水平穿过这个柱状体。一、井身质量相关概念一、井身质量相关概念2.2.井身质量指标井身质量指标靶前靶前位移位移水平段水平段水平井的靶：水平井的靶：垂垂深深水平位移水平位移中国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程测斜仪：是钻井过程中用于测量井斜角、方位角的仪器。测量方式：单点测斜仪 多点测斜仪 记录方式：磁力测斜仪 电子测斜仪一、井身质量相关概念一、井身质量相关概念3.3.测量仪器测量仪器中国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引

6、起不同程度的病理生理过程随钻定向仪：MWD，是用于钻探工程的专业工具，主要作用是能随时把井内探管获取的井底钻具方向的信息，经电缆、电磁波、脉冲信号传送到地面指示装置。一、井身质量相关概念一、井身质量相关概念3.3.测量仪器测量仪器 在泥浆泵排量恒定情况下，改变泥浆的流通面积会造成泥浆液柱压力变化。通过有规律的控制泥浆流通面积，就会产生规律的泥浆压力变化，从而传输数据。中国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程一、井身质量相关概念一、井身质量相关概念二、直井井身质量二、直井井身质量三、定向井井身质量三、定向

7、井井身质量四、水平井井身质量四、水平井井身质量中国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程直井：是一条铅垂线的井，地面井口位置与钻达目的层的井底位置的地理坐标一致，并且井眼从井口开始始终保持垂直向下钻进至设计深度的井。在实际钻井施工中，不可能钻出完全垂直的井，通常所说的直井是指接近垂直的井。（一）直井概述（一）直井概述1.1.直井定义直井定义中国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程u勘探方面：l地质资料失真；l错过油

8、气层；l测井困难。（一）直井概述（一）直井概述2.2.井斜的危害井斜的危害中国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程u开发方面：l打乱布井影响开发方案；l下封隔器、及其座封困难；l影响分层开采、注水开采等作业；l加剧抽油杆与油管间磨损；l下电潜泵困难。（一）直井概述（一）直井概述2.2.井斜的危害井斜的危害中国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程u钻井工程：l键槽卡钻、起下钻遇阻、井壁坍塌；l钻柱磨损套管；l钻柱疲

9、劳破坏；l钻杆接头产生热龟裂损坏；l下套管困难、套管不居中、影响固井质量。（一）直井概述（一）直井概述2.2.井斜的危害井斜的危害中国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程u层状地层机理：重压崩掉遗留小台阶直至井眼与斜面垂直为止方向：60，下倾影响：倾角越大、成层性越强、钻压越大，则井斜越大。（二）井斜的原因（二）井斜的原因1.1.地质因素地质因素中国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程u地层各向异性机理：钻头将沿

10、岩石可钻性最好的方向钻进。钻进往往沿着强度最低，可钻性最好的方向进行。但预定的钻进方向往往和可钻性最好的方向不重合，故井眼发生偏斜。一般说来由于成层状况、胶结、层理等造成垂直于层面的方向强度低、可钻性好。（二）井斜的原因（二）井斜的原因1.1.地质因素地质因素中国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程u岩性交替变化 井斜方向：上倾 影响机理：由软地层硬地层 硬地层支撑，软地层吃入钻进快，偏转力矩造成井斜。由硬地层软地层 产生台阶力（二）井斜的原因（二）井斜的原因1.1.地质因素地质因素中国石油吐哈油田分公

11、司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程以上三因素均与地层倾角有关，可见，地层倾角是影响井斜的一个关键因素！u断层破碎带疏松不稳定，钻头受力不均、工作不稳造成井斜。u地应力u裂缝发育带（二）井斜的原因（二）井斜的原因1.1.地质因素地质因素中国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程基本原理：（二）井斜的原因（二）井斜的原因2.2.下部钻具弯曲对井斜的影响下部钻具弯曲对井斜的影响中国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破

12、坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程u垂直井内下部钻柱弯曲对井斜的影响：钻压为零或在合适的小钻压下：钻柱是直的钻压增至钻压临界值：钻柱发生弯曲。弯曲钻柱与井壁的接触点称为切点，弯曲钻柱使钻头偏离井眼轴线一个角度、称为钻头倾斜角(钻头转角)。切点处钻柱与井壁相磨刮可能产生坍塌；弯曲钻柱旋转产生交变应力以至疲劳破坏；钻头转角使钻头不再垂直向下，可能造成井眼倾斜。（二）井斜的原因（二）井斜的原因2.2.下部钻具弯曲对井斜的影响下部钻具弯曲对井斜的影响中国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同

13、程度的病理生理过程u斜井内下部钻柱弯曲对井斜的影响：钻头上受的力：在井眼方向：井眼方向钻压分量：Pcos造斜力：F1=钻压分量地层造斜力 =Fi+Ff=Psin+Ff钟摆力：Fd=F/2（二）井斜的原因（二）井斜的原因2.2.下部钻具弯曲对井斜的影响下部钻具弯曲对井斜的影响当：当：F1F1FdFd时，平衡时，平衡F1FdF1Fd时，时，井斜角增大井斜角增大F1FdF1-达到新的平衡。达到新的平衡。中国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（二）井斜的原因（二）井斜的原因3.3.其它因素对井斜的影响其它因素

14、对井斜的影响u设备安装质量不好u钻井操作水平不高u防斜措施不当中国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（三）井斜的控制（三）井斜的控制井斜的控制方法：井斜的控制方法：1.钻具组合：通过增斜力与减斜力之间的平衡关系控制井斜。u提高钻头上的防斜力；u降低钻头上产生的增斜力。例如：钟摆钻具、满眼钻具、塔式钻具等。2.MWD随钻跟踪3.垂直钻井技术中国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（三）井斜的控制（三）井斜的控制1

15、.1.钟摆钻具钟摆钻具u工作原理 利用提高钻铤钟摆力的方法增大钻头上的降斜力。增加降斜力的途径：增大钻柱(切点以下)刚度增大切点高度增加钻铤重量增大切点高度的方法：在比切点略高处安装一个稳定器中国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（三）井斜的控制（三）井斜的控制1.1.钟摆钻具钟摆钻具u稳定器安放位置稳定器位置的安放是钟摆钻具的关键：过低：纠斜力偏小，效果差。过高：稳定器以下可能形成新的切点、使钟摆钻具失效。理想位置：在保证稳定器以下钻柱不与井壁接触条件下尽可能高。影响因素：钻铤尺寸、钻压、井眼斜度中

16、国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（三）井斜的控制（三）井斜的控制1.1.钟摆钻具钟摆钻具u钟摆钻具的适用条件l不易井斜地区l用于纠斜u钟摆钻具的特点l在直井无防斜作用中国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（三）井斜的控制（三）井斜的控制2.2.满眼钻具满眼钻具u满眼钻具组成三个以上稳定器外径较大的钻铤u满眼钻具特点刚性大，填满井眼中国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对

17、稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（三）井斜的控制（三）井斜的控制2.2.满眼钻具满眼钻具u工作原理l刚度大，间隙小，稳定器与井壁多点支撑，在大钻压下不易弯曲所造成的井斜，使钻压对井斜影响小。l地层横向力使稳定器顶住井壁而能承受了部分造斜力。l短钻铤的弹性弯曲在钻头上产生抗斜力。关键：保证钻铤不发生弯曲，从而防止和减小了钻头出现的偏斜。中国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（三）井斜的控制（三）井斜的控制2.2.满眼钻具满眼钻具u在垂直井眼内作用：保持井眼沿垂直方向钻进原理：稳定

18、的居中钻柱减少钻柱弯曲；近钻头稳定器限制钻头横向位移 和钻头偏转。中国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（三）井斜的控制（三）井斜的控制2.2.满眼钻具满眼钻具u在增斜井眼内作用：减缓增斜速度原理：钻头稳定器限制钻头横向位移和 偏转；钻头横向位移使短钻铤产 生弯矩抗拒弯曲。中国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（三）井斜的控制（三）井斜的控制2.2.满眼钻具满眼钻具u在降斜井眼内作用：限制降斜速度原理：钻头稳

19、定器限制钻头横向位移和 偏转；短钻铤的弹性恢复力使降 斜减缓。中国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（四）直井井身质量标准（四）直井井身质量标准1.1.探井探井井深井深 （m）井斜角井斜角（）井底水平位移井底水平位移（m）0-5000-500110501-1000501-10002301001-20001001-20003502001-30002001-30005803001-40003001-400071204001-50004001-500091605001-60005001-6000112006

20、001-70006001-7000122407001-80007001-8000142908001-90008001-900016350井斜、井底水平位移要求井深井深m m井段井段m m100020003000400050006000 600010002.0020001.752.2530001.502.002.5040001.501.752.252.7550001.251.752.002.503.0060001.251.502.002.252.503.25 60001.251.501.752.252.753.253.5全角变化率要求u直井井斜、全角变化率连续三点超过规定为不合格；u直井井斜角、

21、全角变化率两项中任一项合格则该井井身质量合格。中国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（四）直井井身质量标准（四）直井井身质量标准2.2.评价井、开发井评价井、开发井u评价井直井井身质量考核标准同开发井部分；u直井井斜、全角变化率连续三点超过规定为不合格；u直井井斜角、全角变化率两项中任一项合格则该井井身质量合格。井别井别 项目项目开发井开发井二次开发井二次开发井井斜角井斜角全角变化率全角变化率/井底水平位移井底水平位移m m井斜角井斜角全角变化率全角变化率/井底水平位移井底水平位移m m 0-1000

22、0-1000212021151001-20001001-20003115403115202001-30002001-300041456042303001-40003001-4000521570521550中国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程一、井身质量相关概念一、井身质量相关概念二、直井井身质量二、直井井身质量三、定向井井身质量三、定向井井身质量四、水平井井身质量四、水平井井身质量中国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的

23、病理生理过程 定向井是使井筒沿特定方向钻达 地下预定目标的油气井。定向钻井是使井眼沿预先设计的井眼轴线（井眼轨迹）钻达预定目标的钻井过程。（一）定向井概述（一）定向井概述1.1.定向井定义定向井定义中国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2.2.定向井的应用范围定向井的应用范围u地面限制 油田所处地面不利于或不充许设置井场钻井或搬家安装受到极大障碍。（一）定向井概述（一）定向井概述中国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理

24、生理过程2.2.定向井的应用范围定向井的应用范围u地下地质条件要求:增产 由于地质构造特点，定向井能更有利于发现油藏、增加开发速度。（一）定向井概述（一）定向井概述中国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2.2.定向井的应用范围定向井的应用范围u丛式井平台 丛式井垂直剖面图丛式井垂直剖面图（一）定向井概述（一）定向井概述中国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2.2.定向井的应用范围定向井的应用范围u钻井技术的需

25、要 需用定向井来处理井下复杂情况或易斜地层的钻井。u井喷失控需要钻定向救援井。u易斜区块的定向井开发。（一）定向井概述（一）定向井概述中国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（二）定向井井身剖面设计（二）定向井井身剖面设计1.1.名词解释名词解释直井段:井斜角为0造斜点：开始定向造斜的位置增斜段：井斜角随井深增加的井段定向造斜段：造斜点以下的增斜段稳斜段：井斜不变的井段降斜段：井斜角随井深增加而减小的井段中国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长

26、繁殖，引起不同程度的病理生理过程（二）定向井井身剖面设计（二）定向井井身剖面设计2.2.定向井井身剖面设计的原则定向井井身剖面设计的原则u保证实现钻定向井的目的根据不同的定向井钻井目的对定向井井身剖面进行合理设计。例如：裂缝性油藏：横穿裂缝薄油层：大斜度或水平井低渗块状油层：多底井中国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（二）定向井井身剖面设计（二）定向井井身剖面设计2.2.定向井井身剖面设计的原则定向井井身剖面设计的原则u保证实现钻定向井的目的 救援：目标层位、靶区半径、简单（快速、经济）落鱼侧钻：避

27、开落鱼、一定水平位移 整块油藏：按开发井网布置要求中国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（二）定向井井身剖面设计（二）定向井井身剖面设计2.2.定向井井身剖面设计的原则定向井井身剖面设计的原则u正确选择造斜点、全角变化率、最大井斜角 造斜点的选择原则：l选在比较稳定、均匀的地层尽量在软中硬地层造斜，并考虑钻头类型l尽量在方位漂移不大的地层造斜l应考虑垂深、水平位移、与最大井斜的要求造斜点高则水平位移大，井斜小、低则相反中国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，

28、且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（二）定向井井身剖面设计（二）定向井井身剖面设计2.2.定向井井身剖面设计的原则定向井井身剖面设计的原则u正确选择造斜点、全角变化率、最大井斜角 最大井斜角：45o测井、完井施工难度大、扭方位困难、扭矩大、井壁不稳 一般15o45o中国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（二）定向井井身剖面设计（二）定向井井身剖面设计2.2.定向井井身剖面设计的原则定向井井身剖面设计的原则u正确选择造斜点、全角变化率、最大井斜角 全角变化率：全角变化率过小则造斜井段过长，

29、增加轨迹控制工作量；过大则造成钻具偏磨、摩阻过大、键槽、其它井下作业（如测井、固井、射孔、采油等）的困难。全角变化率控制原则：定向井中应控制其最大值 5o-12o/30m，最大不超过16o/30m。中国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（二）定向井井身剖面设计（二）定向井井身剖面设计2.2.定向井井身剖面设计的原则定向井井身剖面设计的原则u剖面设计应有利于安全、快速钻进，降低钻井成本l在满足钻井目的前提下，尽量选用比较简单的剖面类型；l尽量利用地层自然造斜规律；l尽量利用造斜工具造斜能力；l尽量使井身

30、轨迹短，尽可能保持较长的直井段。中国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（二）定向井井身剖面设计（二）定向井井身剖面设计3.3.井身剖面类型的选择井身剖面类型的选择u常规二维剖面 二维定向井剖面指设计井眼轴线仅在设计方位线所在铅垂平面上变化的定向井剖面。中国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（二）定向井井身剖面设计（二）定向井井身剖面设计3.3.井身剖面类型的选择井身剖面类型的选择u直、增、稳三段制剖面 最常用

31、和最简单的井身剖面。特点：造斜点较浅、最大井斜角较小 使用范围：靶点较浅、水平位移较大时常采用，造斜段完成后井斜角和方位角变化不大，轨迹控制容易。中国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（二）定向井井身剖面设计（二）定向井井身剖面设计3.3.井身剖面类型的选择井身剖面类型的选择u直、增、稳、降、稳五段制剖面 应用范围：常用于靶点较深，水平位移较小的定向井、多目标井等。特点：难度较三段制剖面大，主要原因是有降斜段。降斜段会增大扭矩、摩阻。中国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环

32、境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（二）定向井井身剖面设计（二）定向井井身剖面设计3.3.井身剖面类型的选择井身剖面类型的选择u三维定向井剖面 三维定向井剖面指在设计的井身剖面上既有井斜角的变化又有方位角的变化。常用于在地面井口位置与设计目标点之间的铅垂平面内，存在井眼难以通过的障碍物，设计井需要绕过障碍钻达目标点。三维绕障设计 纠编三维设计中国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（二）定向井井身剖面设计（二）定向井井身剖面设计4.4.定向井井身剖面的设计方法定向井井身剖面

33、的设计方法u掌握原始资料地质要求，地面限制、地质剖面、地层造斜规律、工具能力，钻井技术、故障提示、井口及井底坐标等u确定剖面类型u确定造斜点、造斜率u计算最大井斜角u计算剖面上各井段井斜角、方位角、垂深、水平位移、段长u校核曲率中国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（三）定向井轨迹控制（三）定向井轨迹控制1.1.定向井轨迹控制基本概念定向井轨迹控制基本概念u要求：在实钻过程中，设法使实钻的井眼轨迹尽可能符合设计的井眼轨道。u实质：井眼轨迹控制的实质就是不断地控制井眼的前进方向，井眼方向由井眼的井斜角和

34、井斜方位角来表示的。u井眼方向控制内容：-井斜角的控制：增斜、降斜、稳斜-井斜方位角控制：增方位、降方位、稳方位中国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（三）定向井轨迹控制（三）定向井轨迹控制2.2.定向井轨迹控制的主要做法定向井轨迹控制的主要做法第一阶段第一阶段:打好垂直井段打好垂直井段-垂直井段打不好，将给造斜带来很大的困难。-要求实钻轨迹尽可能接近铅垂线，也就是井斜角尽可能小。-定向井的垂直井段可以按照打直井的方法进行轨迹控制，而且比打直井要求更高，因为定向井垂直井段的施工质量是以后轨迹控制的基础

35、。中国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（三）定向井轨迹控制（三）定向井轨迹控制2.2.定向井轨迹控制的主要做法定向井轨迹控制的主要做法第二阶段：把好定向造斜关第二阶段：把好定向造斜关-这是增斜井段的一部分，但它是从垂直井段开始增斜的。由于垂直井段井斜角等于零，所以称为“造斜”；由于垂直井段没有井斜方位角，所以开始造斜时需要“定向”。如果定向造斜段的方位有偏差，则会给以后的轨迹控制造成巨大困难。所以定向造斜是关键，一定要把好这一关。中国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境

36、的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（三）定向井轨迹控制（三）定向井轨迹控制2.2.定向井轨迹控制的主要做法定向井轨迹控制的主要做法第三阶段：跟踪控制到靶点第三阶段：跟踪控制到靶点-从造斜段结束，至钻完全井，都属于跟踪控制阶段，人们常说的轨迹控制实际多指这一阶段。u跟踪控制的主要工作内容：（1）适时进行轨迹测量和轨迹计算：-测量仪器的选择、测量密度和测点密度的选择 -根据轨迹计算结果，制定下步轨迹控制措施（2）做好造斜工具的装置方位计算：-装置角的计算 -动力钻具反扭角的计算（3）精心选择、使用造斜工具和下部钻具组合：-工具或组合的结构选择 -造斜工具或下部组合的性能

37、预测中国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（三）定向井轨迹控制（三）定向井轨迹控制3.3.跟踪控制需遵循的原则跟踪控制需遵循的原则u既要保证中靶，又要加快钻速-这一阶段的任务是在实钻过程中，不断了解轨迹的变化发展情况，不断调整轨迹，使实钻轨迹离开设计轨迹“不要太远”。“不要太远”一词的意义在于，一方面如果“太远”就可能造成脱靶，成为不合格井；另一方面如果始终要求实钻轨迹与设计轨迹误差很小，势必要求非常频繁地测斜，频繁地更换造斜工具，必将大大地拖延时间，增加成本，而且还有可能造成井下复杂情况，得不偿失。

38、中国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（三）定向井轨迹控制（三）定向井轨迹控制3.3.跟踪控制需遵循的原则跟踪控制需遵循的原则u尽可能多的增加复合钻进井段-这是因为复合钻进的机速比较高、井眼轨迹相对光滑，所以在造斜段结束之后，一般都调整钻具组合开始复合钻进，根据地层造斜规律，选择稳斜、微增斜或微降斜钻具组合，减少定向钻进时间、增加复合钻进井段，缩短钻进周期。中国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（三）定向井轨

39、迹控制（三）定向井轨迹控制3.3.跟踪控制需遵循的原则跟踪控制需遵循的原则u尽可能利用地层的自然规律-种种地层因素导致钻头的不对称切削，引起井斜变化、或引起方位漂移：l地层可钻性的各向异性：平行层面与垂直层面方向，地层可钻性不同。l沿垂直地层层面方向，可钻性发生变化；l沿平行地层层面方向，可钻性发生变化；-在轨道设计和轨迹控制过程中，尽可能利用这些自然规律，减少利用工具进行控制的时间。中国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（四）定向井井身质量标准（四）定向井井身质量标准探井、评价井、开发井探井、评价井

40、、开发井u定向井直井段井身质量考核标准参照直井标准；u定向井斜井段的最大井斜全角变化率应不超过设计最大值，如果连续三个测点的井斜全角变化率超过设计最大值为不合格。项项 目目靶点垂深（靶点垂深（m）靶区半径靶区半径全角变化率全角变化率开发井、探井、评开发井、探井、评价井价井二次开发井二次开发井0-10002015按设计轨迹要求按设计轨迹要求1001-150030151501-20001501-200040202001-25002001-250045252501-30002501-300050303001-35003001-350055353501-40003501-400060404000400

41、0以上以上7050定向井靶半径要求中国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程一、井身质量相关概念一、井身质量相关概念二、直井井身质量二、直井井身质量三、定向井井身质量三、定向井井身质量四、水平井井身质量四、水平井井身质量中国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程 水平井是指井眼轨迹达到水平（900左右）以后，再继续延伸一定长度的井。（一）水平井概述（一）水平井概述1.1.水平井定义水平井定义中国石油吐哈油田分公司病原

42、体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程开发薄油层或低渗透油藏，可提高单井产量。开发以垂直裂缝为主的油藏。开发底水或气顶活跃的油藏，延缓水锥、气锥的推进速度，延长油井寿命，提高采收率。开发常规稠油油藏。水平井勘探，用一口水平井可钻穿多层陡峭的产层，相当于多口直井的勘探效果。开采剩余油，老井返青，死井复活。平注平采，利于水线的均匀推进，提高采收率。致密油气体积压裂改造。保护环境，一口水平井替代多口直井，减少钻井过程中的排污量。（一）水平井概述（一）水平井概述2.2.水平井开发油气田的优势水平井开发油气田的优势中国石油吐哈油田分公司

43、病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程常规水平井；常规水平井；阶梯水平井；阶梯水平井；三维水平井；三维水平井；分支水平井；分支水平井；鱼翅水平井；鱼翅水平井；侧钻水平井；侧钻水平井；连通水平井；连通水平井；撬型水平井撬型水平井（一）水平井概述（一）水平井概述3.3.先后钻成各种类型的水平井先后钻成各种类型的水平井中国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程n长半径水平井（小曲率）：其造斜井段的设计造斜率6/30m，曲率半径304 914

44、米。n中半径水平井（中曲率）：其造斜井段的设计造斜率620/30m，曲率半径291 87米。n短半径水平井（大曲率）：其造斜井段的设计造斜率30/30m，曲率半径12 6m。（一）水平井概述（一）水平井概述4.4.水平井分类水平井分类中国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（一）水平井概述（一）水平井概述类型类型类型类型优点优点优点优点缺点缺点缺点缺点长长长长半半半半径径径径穿透油层段长穿透油层段长穿透油层段长穿透油层段长(大于大于大于大于1000100010001000米）；米）；米）；米）；使用标准

45、的钻具及套管；使用标准的钻具及套管；使用标准的钻具及套管；使用标准的钻具及套管；使用常规钻井设备；使用常规钻井设备；使用常规钻井设备；使用常规钻井设备；狗腿严重度较小；狗腿严重度较小；狗腿严重度较小；狗腿严重度较小；可使用选择性完井方法；可使用选择性完井方法；可使用选择性完井方法；可使用选择性完井方法；可用各种人工举升采油工艺；可用各种人工举升采油工艺；可用各种人工举升采油工艺；可用各种人工举升采油工艺；测井及取心方便；测井及取心方便；测井及取心方便；测井及取心方便；井眼及工具尺寸不受限制。井眼及工具尺寸不受限制。井眼及工具尺寸不受限制。井眼及工具尺寸不受限制。井眼轨道控制段最长；井眼轨道控制

46、段最长；井眼轨道控制段最长；井眼轨道控制段最长；全井斜深增加；全井斜深增加；全井斜深增加；全井斜深增加；钻井费用增加；钻井费用增加；钻井费用增加；钻井费用增加；不适用于薄油层及浅油层；不适用于薄油层及浅油层；不适用于薄油层及浅油层；不适用于薄油层及浅油层；钻杆扭矩较大；钻杆扭矩较大；钻杆扭矩较大；钻杆扭矩较大；套管用量最大。套管用量最大。套管用量最大。套管用量最大。中国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（一）水平井概述（一）水平井概述类型类型类型类型优点优点优点优点缺点缺点缺点缺点中中中中半半半半径径

47、径径进入油层前的无效井段较短；进入油层前的无效井段较短；进入油层前的无效井段较短；进入油层前的无效井段较短；使用的井下工具接近于常规工具；使用的井下工具接近于常规工具；使用的井下工具接近于常规工具；使用的井下工具接近于常规工具；造斜段多用井下动力钻具及导向系统；造斜段多用井下动力钻具及导向系统；造斜段多用井下动力钻具及导向系统；造斜段多用井下动力钻具及导向系统；钻井可控性好；钻井可控性好；钻井可控性好；钻井可控性好；离构造控制点较近；离构造控制点较近；离构造控制点较近；离构造控制点较近；可用常规的套管及完井方法；可用常规的套管及完井方法；可用常规的套管及完井方法；可用常规的套管及完井方法；井下

48、扭矩及阻力较小；井下扭矩及阻力较小；井下扭矩及阻力较小；井下扭矩及阻力较小；较高及较稳定的造斜率；较高及较稳定的造斜率；较高及较稳定的造斜率；较高及较稳定的造斜率；井眼控制井段较短；井眼控制井段较短；井眼控制井段较短；井眼控制井段较短；穿透油层段长（可达穿透油层段长（可达穿透油层段长（可达穿透油层段长（可达1000100010001000）；）；）；）；井眼尺寸不受限制；可以测井及取心；井眼尺寸不受限制；可以测井及取心；井眼尺寸不受限制；可以测井及取心；井眼尺寸不受限制；可以测井及取心；可实现选择性完井方法。可实现选择性完井方法。可实现选择性完井方法。可实现选择性完井方法。中半径水平井钻井技术

49、发中半径水平井钻井技术发中半径水平井钻井技术发中半径水平井钻井技术发展迅速，数量增加幅度远展迅速，数量增加幅度远展迅速，数量增加幅度远展迅速，数量增加幅度远大于长、短半径水平井。大于长、短半径水平井。大于长、短半径水平井。大于长、短半径水平井。中国石油吐哈油田分公司病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（一）水平井概述（一）水平井概述类型类型类型类型优点优点优点优点缺点缺点缺点缺点短短短短半半半半径径径径井眼曲线段最短；井眼曲线段最短；井眼曲线段最短；井眼曲线段最短；容易侧钻；容易侧钻；容易侧钻；容易侧钻；中靶准确度相对较

50、高；中靶准确度相对较高；中靶准确度相对较高；中靶准确度相对较高；从一口直井中可以钻多口水从一口直井中可以钻多口水从一口直井中可以钻多口水从一口直井中可以钻多口水平分支井；平分支井；平分支井；平分支井；造斜点与油层距离最小；造斜点与油层距离最小；造斜点与油层距离最小；造斜点与油层距离最小；可用于浅油层；可用于浅油层；可用于浅油层；可用于浅油层；全井斜深最小；全井斜深最小；全井斜深最小；全井斜深最小；不受地表条件的影响。不受地表条件的影响。不受地表条件的影响。不受地表条件的影响。非常规的井下工具；非常规的井下工具；非常规的井下工具；非常规的井下工具；非常规的完井方法；非常规的完井方法；非常规的完井