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发布时间：2021-04-11   来源：文档文库   
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天津工程职业技术学院


Tianjin Engineering Technical Institute 卒业练习申报



课题：定向井录井技巧


班级：石油工程09-7 姓名：杨文运
指导师长教师：时桂兰 完成日期：2011年4月20日



摘要

一口井的设计目标与井口不在一条铅垂线上的井统称定向井。在油气田勘察开创过程中，因为地面前提，地下构造情形及 钻探目标要求的制约，实施大年夜位移定向井，进步油气层开动员用程度，是油气田开创后期的一种重要手段，大年夜位移定向井的固有特点，给现场录井工作提出了新的要求，对惯例地质录井方法的改进，以及应用录井新方法、新技巧办事于现场，为及时发明油气显示，进步录井质量，完成钻探目标就成为我们录井人员必定的选择。
关键词：定向井概念 录井方法 应用 随钻层位比较 地层增厚倍数 应用



第一章媒介
第二章定向井钻井技巧 2.1定向井的全然概念 2.2定向井的全然应用 2.3定向井的差不多分类 2.4定向井的特点 2.41钻井特点 2.42录井特点 2.5定向井的录井技巧 2.51随钻层位比较方法 2.52录井新方法的应用 2.53传统惯例录井方法的改进 第三章 结论

参考文献 申谢 附录

一、定向井的全然概念


定向井是指按照事先设计的具体井斜和方位变更的轨道钻进的井。
定向井技巧是当当代界石油勘察开创范畴最先辈的钻井技巧之一，它是由专门井下对象、测量仪器和工艺技巧有效操纵井眼轨迹，使钻头沿着特定偏向钻达地下预定目标的钻井工艺技巧。采取定向井技巧能够使地面和地下前提受到限制的油气资本获得啊经济、有效的开创，能够或许大年夜幅度进步油气产量和降低钻井成本，有利于爱护天然资本，具有明显的经济效益和社会效益。定向井确实是使井身沿着预先设计的井斜和方位钻达目标层的钻井方法。 其剖面重要有三类：
（1）两段型：垂直段+造斜段
（2）三段型：垂直段+造斜段+稳斜段；
（3）五段型：上部垂直段+造斜段+稳斜段+降斜段+下部垂直段。程度井是是定向井的一种，一样的油井是垂直或倾斜贯穿油层，经由过程油层的井段比较短。而程度井是在垂直或倾斜地钻达油层后，井筒传达接近于程度，以与油层保持平行，得以长井段的在油层中钻进直到完井。如许的油井穿过油层井段上百米以至二千余米，有利于多采油，油层中流体流入井中的流淌感阻力减小，临盆才能比通俗直井、斜井临盆才能进步几倍。成功油田定向井技巧有名全国，成功油田钻井院和成功油田钻井工程技巧公司已形成了通俗定向井、多目标定向井、救济定向井、从
式定向井、程度井、分支井等几十种类型的定向井施工工艺。成功油田黄河钻井总公司和渤海钻井总公司的定向井总公司的定向井施工才能享誉国表里。今朝，由成功油田设计及施工的定向井占全国的一半以上。
二、定向井定的全然应用
（1）地面限制
油田埋藏在高山、城镇、丛林、池沼海洋、湖泊、河道等地貌复杂的地下，或井场设置和迁居安装碰着障碍时，平日在他们邻近钻定向井。
（2）地下地质前提要求
用直井难以穿过的复杂层、盐丘和断层等，常采取定向井。 如：安718段块的井漏、二连地区巴音区块的井，天然方位120-150度。
（3）钻井技巧须要
碰到井下变乱无法处理或不易处理时，常采取定向井技巧。如：掉落钻头、断钻具、卡钻等。
（4）经济有效的勘察开创油气藏的须要。 ①原井钻探掉内侧钻定向井。
②遇多层系或断层开的油气藏，可用一口定向井钻穿多组油气层。
③关于裂缝性油气藏可钻程度井贯穿遇更多裂缝、低渗入渗，或钻通油水界线和气顶时，可在原井眼
出性地层、薄油层都可钻程度井，进步单井产量和采收率。
④在高寒、戈壁、海洋等地区，可用丛式井开采油气。
三、定向井差不多分类
跟着定向井技巧的成长，定向井的种类越来越多。
（1）按设计井眼轴线外形分
①二维定向井：井眼轴线在某个铅垂平面上变更的定向井，井斜变更，井斜变更，方位不变更。
②三维定向井：井眼轴线在三维空间变更的定向井，井斜变更，方位变更。可分为：三维纠偏井和三维绕障井。
（2）按设计最大年夜井斜角分
①低斜度定向井:井斜小于15°，钻井时井斜、方位不易操纵，钻井难度大年夜。
②中斜度定向井：井斜在15°-45°之间，钻井时井斜、方位角操纵，钻井难度相对较小，是应用最多的一种。
③大年夜斜度定向井：井斜在46°-85°之间，其斜度大年夜，程度位移大年夜，增长了钻井难度和成本。
④程度井：井斜在86°-120°之间，其钻井相对较差，须要专门设备、钻具、对象、仪器。
（3）按钻井的目标分
救济井、多目标井、绕障井、多底井。 （4）按一个井场或平台的钻具数分 ①单必定向井

②双筒井：一台钻机，钻出井口相距专门近的两口定向井。 ③丛式井（组）：在一个井场或平台或平台上，钻出几口或几十口定向井和一口直井。 四、定向井的特点
我们将井斜大年夜于45°、程度位移大年夜于500m的定向井称为大年夜位移定向井。它在钻井工程和地质录井方面具有如下一些特点： 1、钻井特点
华夏油田从1996年开端大年夜量实施大年夜位移定向井钻井技巧，随后呈逐年增多趋势，至今朝已成功完成了4口程度井的钻井，个中Y2-P1井最大年夜井斜达94°，程度井段长760m，并在同业业中开创程度段扭方位技巧。大年夜位移井钻井工艺技巧含量跟着井的斜度增大年夜而增大年夜，井斜越大年夜造斜稳斜越困难，钟摆钻具加井底螺杆驱动是钻井造斜的有效手段，同时为进步钻井效力，降低钻井费用，广泛应用PDC钻头和螺杆构造钻井新工程新工艺及高压喷射技巧来进步钻井速度，今朝，华夏油田除程度井外已完成程度位移最大年夜的定向井W266-9井程度位移达1166.3m,井斜73.9°，斜深与垂深相差688m，同时，为防止井壁垮塌及进步携砂才能，钻井广泛采取了正电胶聚合物钻井液。
2、录井特点
大年夜位移定向井受钻井工艺的阻碍，岩屑细，甚至呈粉末
状。PDC钻头加高压喷射技巧使岩屑颗粒专门微小，螺杆驱动的反复碾磨一方面使微小的岩屑成粉末状悬浮在钻井液中反复轮回，阻碍钻井液的机能和造成岩屑掉真；另一方面可使微小岩屑从新挤压成块状，形成假岩屑。在造斜过程中钻井工程为了削减井下钻具与井壁之间的摩擦系数，混油随钻，对岩屑造成污染；为防止产生井漏加随钻堵漏剂，给传统的惯例井带来极大年夜困难。是以，地质井录井查找新的录井方法，以及时、精确发明油气显示就成为勘察后果的关键。
五、大年夜位移定向井的录井技巧
1、随钻层位比较方法
为及时明白得实钻具体层位，落实油气显示，以及按设计要求卡准完钻层位，现场录井须要及时与邻井进行层位比较定向井的随钻层位比较与直井方法不合。因为定向井的实钻井眼地层厚度变更受井斜和地层倾角两个身分的阻碍，是以，井眼轨迹偏向与地层偏向同向或反向，且井倾角、地层倾角较大年夜时，运算地层厚度也各不雷同。
为了搞清井斜和地层倾角对实钻井眼地层厚度的阻碍，我们起首假定地层是程度地层，则定向井的实钻井眼地层厚度应大年夜于正常程度地层时的直井地层厚度，这时的定向井实钻井眼地层厚度与正常程度地层时的直井地层厚度关系可用简单直角三角形函数来运算：
Lj=h/cosθ..........................(1
式中：θ——井斜角
h——直井时的井段单位。为运算便利，在那个地点取值为1 Lj——当h为1时实钻斜井井段长
当θ=30°时，Lj是h的1.5倍。即直井每增长100m，定向井响应地层厚度增长15m。
当θ=45°，Lj是h的1.4倍。即直井每增长100m，定向井响应地层厚度增长41m。
当θ=60°时，Lj是h的2.00倍。即直井每增长100m，定向井响应地层厚度增长100m。
当θ=89°时，Lj是h的57.29倍。即垂深每增长1m,对应斜深为57m。
当θ=90°时，Lj=∝。即沿地层程度钻进。
在那个地点，我们引入定向井地层增厚倍数概念（Ld）。但实际上地层弗成能差不多上程度地层，地层倾角大年夜小，地层偏向与井身轨迹偏向的合营阻碍，要远比井斜角的阻碍复杂得多，当井斜专门大年夜，地层倾角又专门大年夜时，要精确运算地层倾角造成的地层增厚倍数较为困难，就算能运算出来，在实际操作中也不有用。抛开一些专门前提的空间组合关系，结合华夏油田一样地层倾角小于30°的情形，井斜、地层倾角和地层增厚倍数对实钻井眼地层厚度的关系，运算公式如下：
当断层与地层呈同（倾）向形成的叠瓦状断块油气藏，或从
构造高部位向低部位定向时
L=Lj*Ld=Lj(1+Ld=h/cosθ(1+Ld.............(2 式中：L——当h为某一单位直井段时的实钻井井段长 Ld为地层倾角造成实钻井眼地层的增厚倍数，经由过程摸索，它的体会值一样取值为0-2 当断层与地层呈反（倾）向形成的屋脊状断块油气藏，或从构造低部位定向井时
L=Lj-Lj*Ld=Lj(1-Ld=h/cosθ(1-Ld........(3 式中：Ld的体会值一样取值为0-Lj 公式（2）、（3）中的Ld实际意义是“追加”或“吃回”地层倾角的地层增厚倍数，大年夜位移定向井工程造斜呈慢慢增大年夜，是以，地层增厚倍数也应呈慢慢增大年夜。本方法是今朝定向井层位比较的差不多方法之一，从1996年钻探第一口大年夜位移定向井开端，至今已应用于数全家大年夜位移定向井的随钻层位比较，后果专门明显。近年来，我们结合构造、岩性格况比较分析，综合确信，不仅卡准了完钻层位和完钻井深，同时每年节约几千米钻井进尺，为节约大年夜量的钻井成本，如大年夜位移定向井V22-78井单位节约进尺170m。
在实际应用中还应推敲以下身分的阻碍：（1）比较井也是定向井，且位移、斜度相差悬殊；（2）比较井与定向井的定向偏向正好相反；（3）设计的断层有无已钻井操纵；（4）工程设计与实钻方位、井斜误差；（5比较井与正钻井的构造高度误差；（6）
标记层的合理操纵。
2、录井新方法的应用
（1）快速气相色谱技巧的应用
①快速色谱仪的地质导向感化：采取通俗随钻测斜仪测斜，其前端大年夜约10m以上的地位无法测量到，即随钻测斜将滞后10m。假如随钻测斜与快速色谱仪相结合则更有利于程度井的导向。华夏油地步质录井处从加拿大年夜引进5台Datalog综合录井仪具有快速色谱仪地质导向和主动校订 程度井井眼轨迹功能，附图1是快速色谱地质导向道理图，从图中可看出，在不合的储层，其气测值曲线和WH,BH,CH三个比值的曲线各不雷同，从曲线上可反应出其储层性质，在目标储层内钻进时，其曲线和数据值全然保持不变，一旦分开了目标储层，其曲线和数据值就会产生变更，应用这一特点可进行地质导向。
②校订程度井井眼轨迹：应用气体比率，能够或许较快地校订井眼轨迹，较少井眼校订时刻。气体比率经由及时运算和及时绘制，即可在钻井过程中对地层流体作出垂向评判。依照比率数值的大年夜小，曲线的共性和差别能够对流体进行分类，甚至能够确信油水界面。
进入储层后，气测曲线和三个比值曲线全然保持不变，在图的中心部分，气测曲线和三个比值曲线产生了的变更，确信为井眼轨迹偏离了目标层，从新调剂后，气测曲线和三个比值曲线又保持目标层特点，井眼轨迹复原正常。

在2001年5月华夏油田了实施第一口程度井Y2-P1井的随钻地层导向中，我们还应用色谱技巧的导向道理，结合现场施工须要，总结绘制出录井地质导向图，在录井现场办事和指导工程进行方位复原的随钻导向方法，直不雅地反应出斜深与垂深、钻头实际轨迹与设计井眼轨迹的对应关系，钻压、转速、钻时等工程应用参数，以及岩屑百分含量、气测显示值的变更，综合分析钻头是否沿目标油层程度钻进，及时指导工程进行方位复原，可确保钻井井眼轨迹达到要求，实现了钻井导向的动态治理，使工程能优质、高效、安稳顺利地穿越三个设计定向靶点，全井目标层段钻遇油层523.6m，完井试油日产原油80.3t。该技巧在华夏油田的第二口程度井P2-P2井的录井施工中，获得了进一步完美，并收到了明显的后果，应用地质导向技巧指导钻井工程顺利穿越油层164.0m，美满完成了该井钻探目标。
惯例荧光录井技巧是依照原油在紫外光照耀下能发光这一特点，检测烃类物质的存在，但肉眼在荧光灯下只能辨认个中一小部分，轻质油、凝析油、天然气的大年夜部分不在肉眼不雅察范畴之内，专门是深层气因为轻烃含量专门高就显得加倍困难，定量荧光录井仪，能够连续惯例荧光录井方法的长处，补偿其不足，能够用数据来衡量储集层荧光鲜示的强度，并可依照荧光强度数据确信储集层性质。重质油、轻质油、天然气发光强度及荧光光谱不合，定量荧光录井技巧依照光谱分析的全然理论，用连续改变激发光波长，同步连续检测烃类的荧光强度的方法，达到
发明油气显示的目标。
定量荧光录井技巧最大年夜的长处是颗粒状粗样和细粉末状岩样均可进行分析，大年夜位移定向井的岩屑一样比较细，能够不需挑样，对岩屑混淆样进行逐包普照，可及时发明油气显示，解决了肉眼辨论含油性困难。
重质油、轻质油、天然气的荧光谱图的不合，定量荧光能够检测钻井液处理剂是否具荧光，依照发荧光的钻井液处理剂与地层中油气性质的不合，清除钻井液处理剂对地质录井的阻碍，专门情形下假如钻井液中需混原油，定量荧光可依照不合地区原油性质的不合，将所混原油与地层油气显示分开，知足快速钻进的须要，现场可依照岩屑定量荧光谱图发明油气显示，补偿了大年夜位移定向井混油的阻碍造成岩屑录井不克不及及时发明油气显示的不足，为现场及时发明油气显示增长了有效的手段。
（3）岩屑天然伽马测量法
岩屑天然伽马测量法确实是在樊篱的前提下，将现场捞取的岩屑在地面经由过程便携式天然伽马仪逐包测量出天然伽马值，应用不合岩性伽马值不合特点进行岩性辨认。砂岩、泥岩具有明显的、可区其余天然放射性量值特点和分布范畴，经由过程研究得出：砂岩天然伽马值160-230API，泥岩天然伽马值300-400API。同时岩样检测成果与测量实测成果也具有较好的可比较性，该方法具有较强的有用性，但要建立在能捞取到真实地层岩屑的差不多上，今朝正在实验完美时期。

3、传统惯例录井方法的改进
（1）岩屑录井：岩屑录井是发明油气显示最直截了当、最有效的方法，但大年夜位移定向井钻井工程广泛采取“PDC钻头和螺杆构造”新钻井工艺来进步钻井速度，岩屑细，甚至呈粉末状，再加上为了防漏加随钻堵漏剂不开振动筛的时刻多，是以，可否捞到能反应地层的真实岩屑成为关键。
捞砂方法改进：捞取微小真实地层岩屑时采取。重要对象做一个半平方米大年夜小的接砂盒，摆放于两台振动筛之间，从架空槽之后振动筛前引进泥浆和岩屑进口（进口地位越低越好），准时加密捞砂。该方法在W10-99井填井侧钻前第一次井眼钻进中应用，见到必定的后果，但该方法捞砂工作量大年夜，有时每钻进2m地层需捞好几回样操作工比较辛劳。
砂样清洗和烘晒：小水压下搅洗，不宜应用高压冲刷，尽可能地储存微小颗粒岩屑。砂样在烘晒过程中岩屑颗粒别处水分未干钱不克不及搅动砂样，防止颗粒别处污染和互相粘结，给岩屑描述带来困难。
描述：不雅察小于2mm颗粒岩性含量的变更，借助放大年夜镜辨认定名。
（2）荧光泡照：取2g细沫状岩屑混淆样（比正常的四氯化碳荧光浸泡照样品量多1倍），步调同正常四氯化碳浸泡照一样，该法早差不多推广应用，是针对无法挑样的挽救方法但受混油随钻阻碍较大年夜，操作时能够相邻认为无显示的砂层浸泡作
比较恰当扣除。
（3）荧光喷（雾）照：方法同滴照类似，关键是把四氯化碳喷成雾平均喷洒在岩屑上，合适对粉末岩屑采取，滤纸不湿透为宜，晾干后不雅察滤纸荧光鲜示，喷（雾）照的优势：一是喷（雾）照平均、面积大年夜，比滴照更易发明油气显示；二是还能够依照显示产状间接确信岩屑中含油岩屑含量。该方法理论上是可行的，但在实验中碰到了困难，只对XW33-257井少数的样品实验。该方法实验中碰到的困难：一是四氯化碳（专门是三氯甲烷）对塑料喷雾器有强消融性，查找体积机能好的全铁喷雾器是关键；二是四氯化碳用量大年夜、有毒性，不宜在空气不流淌的房间应用。




结论

快速色谱录井技巧和校订程度井井眼轨迹技巧，是解决程度井地质导向，指导钻井工程目标油层程度钻进的有效手段，但今朝还有待进一步的完美。大年夜位移定向井的随钻层位比较有其专门的感化。不合的录井方法受钻井身分阻碍程度不合，各有长处与不足，在实际临盆应用中应充分结合，互相补偿。




参考文献


陈庭根，管志川，钻井工程理论技巧.东营：石油大年夜学出版社
谢南平. 钻井工程. 北京：石油工业出版社，1997 孙明光. 钻井、完井工程差不多常识手册. 北京：石油工业出版社
Crook,R.J.,et al,"Solution to Problems Associated With Deviated-Wellbore Cementing",SPE 14198




申谢

本次卒业练习有时桂兰师长教师指导带领。在她的带领下，我对石油钻井专业的定向井录井技巧进行了专门好的练习，时师长教师广博的常识使我获益良多，为此我专门感激。我想，不管我往后是否从事钻井专业，本次练习关于我来说差不多上一种宝贵的财宝。

感谢师长教师！

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/42900c8df21dc281e53a580216fc700aba685274.html

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