套损井侧斜修井技术研究论文2

另外，套管通径小，修复大庆石油学院华瑞学院本科生毕业设计论文率低，单井套损点多通径小严重者造成无法修复。

采用侧斜工艺技术进行套损井的修复可以利用原井场，不需要新铺设地面管线，可利用段原井眼，井眼位移小，不影响原来的井网部署和开发方案，不降低产能，并且减少占地面积。

侧斜修井的最大优点是可以修复用其它方法不能解决的套损井，使原来的报废井恢复产能，具有较高的技术经济价值。

国内外研究现状目前通过有关对国外技术资料的检索和查阅，还没有与侧斜井修井技术完全致的技术报道。

通过调查结果显示国内外其他油田大都通过套管内开窗侧钻方式进行修井作业。

国内的侧斜修井技术还处于研究起步阶段，还没有套完整成熟的配套技术。

中原油田在年月份采取类似的工艺完成了三口井的修井施工，而大庆油田自年就开始研究侧斜井的工艺技术。

从大庆油田的情况看，经过了四十年的开发，地下情况十分复杂多压力层系矛盾突出，套损井数量增多，其特点是分布范围广，套损点大多集中在标准层及油层部位，套损部位通径小套损点多甚至套管发生整体位移位置较深，并且每口井的套损情况也不同。

因此研究侧斜修井技术，提高修井速度，加快套损区产能恢复已成必然。

侧斜修井技术还处于发展研究阶段，其发展趋势是研制裸眼用斜向器，不用打水泥塞就可进行侧钻，缩短施工时间降低成本，同时采用先进的井眼控制技术，如导向钻井技术等提高井眼轨迹控制精度。

技术难点通过调研国内外侧斜修井技术的研究状况，认真研究了大庆油田套损井的损坏特点，详细分析了大庆油田套损井侧斜修井的技术现状，归纳总结了大庆油田侧斜修井的主要技术难点如下套损井分布范围广，套损点多且多位于标准层及油层部位，而每口井的套损情况又不完全相同，套损呈现多样化套损部位通径小，位置较深，施工作业困难，特别是套管发生整体位移时，施工处理呈现复杂化由于水平位移的限制，侧斜井井斜角较小般小于，方位难于控制，因此井眼轨迹控制难度大比起常规定向井技术，侧钻前由于增加了取套作业，侧斜点位置难以按定向井轨迹设计的要求进行优选，因此优化设计的条件不易满足由于侧斜井都为套损井，上部地层经过钻井液和地层水的长期浸泡，井壁疏松易垮塌，容易出现井下复杂情况。

大庆石油学院华瑞学院本科生毕业设计论文第章侧斜井井身剖面设计方法研究侧斜修井施工基本都在大庆油田老区，经过油田的不断开发，油田井网也在不断变化，各井之间的距离在逐渐变小，因此，侧斜井的井身剖面设计应充分考虑这些变化。

通过研究不同井网对井身剖面设计的影响，不论是四点法井网五点法井网还是九点法井网，对侧斜井井身剖面设计影响最关键的因素是井网中的各井间距和各井眼的轨迹与方位。

除对距离较近的井眼，必需进行防碰计算外，还应考虑将井眼的设计方位错开。

综合考虑大庆油田老井网的特点，结合侧斜井现场施工的实践，大庆油田对侧斜井井身质量要求井斜角不能超过水平位移不能大于，全井井眼曲率小于，由于井斜角小，实际操作中由于地层和井眼之间的不均质性，存在侧斜开始时不容易形成新井眼，侧斜后方向又不稳定，极易产生漂移而难以控制，因此侧斜井的井身剖面设计采用特殊方法，选用井身剖面为直井段侧斜段稳斜段降斜段，并且，将最大井斜角定为已知，在侧斜过程中，只要井斜角达到，方位与原井眼方位相反，返出的岩屑约为新井眼岩屑，钻速均匀就表示已经侧斜出去，形成新井眼。

为防止与老井眼相碰，在侧斜后进行稳斜钻进，接着选用双钟摆钻具和钻头组合降斜，最后进入靶区。

侧斜井靶区设计对于套损井侧斜修井的靶区设计，根据地质要求，结合现场施工的实际，靶区都控制在个扇形区域内，但是在实际靶区设计时，究竟目标在哪着陆方能使脱离靶区的可能性最小，因此目标点应该进行优化计算。

它中靶的最大区域应与扇形的边相切的圆，其圆心就是靶心。

因此靶心应设计在扇形的轴线上，且距圆点井口的距离计算如下式中给定扇形的半径给定的控制扇形圆心角的半靶心距圆点的距离，。

给定扇形的内接圆半径计算如下给定的靶区如图所示。

大庆石油学院华瑞学院本科生毕业设计论文图侧斜井靶区设计图取套深度和侧斜点优选取套深度与侧斜点的位置是密切相关的，侧斜点位置的选取是侧斜成败的关键，通常情况下应考虑以下因素应选在比较稳定的地层，避免在破碎带漏失地层流砂层或易坍塌易膨胀等复杂地层定向侧斜，以免出现井下复杂情况，影响定向施工。

侧斜点应选在可钻性均匀岩石硬度适中的地层，避免在软侧斜井井眼轨道相互关系分析井眼轨道间相对距离的计算在侧斜修井过程中，不仅要注意实钻轨道与设计轨道的相符程度及变化趋势，而且还需要考虑原井和邻井的情况，防止与原井和邻井井眼相碰，在实际施工过程中主要是防止和原井眼相碰，这是侧斜井与定向井的点不同之处。

要研究防碰问题就涉及到井眼轨道间的相互关系问题，本文采用内插法进行讨论侧斜井井眼轨道间相互关系问题。

井眼轨道间的相互关系可由最近距离法面距离和水平距离三种来描述。

对于侧斜井来说，井眼轨道间的最近距离主要用于防碰技术，法面距离用于比较实钻轨道和设计轨道间的偏离程度，有时也可用于防碰判断，而对于直井段法面距离就是水平距离，水平距离则主要用于计算靶心距等方面。

内插法的原理在描述井眼轨道间的相互关系时，首先要选择个井眼轨道作为基准或参考，该井眼轨道可称为基准轨道或参考轨道。

其余井眼轨道都要与基准轨道进行对比，所以可称为比较轨道。

设在个井段上，上下两端点分别为点和点。

任给点∈则有而大庆石油学院华瑞学院本科生毕业设计论文所以坐标增量的计算公式为其中井眼轨道间相互关系的计算最近距离在基准轨道上任取点，经比较可以得到比较轨道上距点距离最近的测点或计算点点。

如图所示。

假设比较轨道上至点距离最近的点为点。

点所在井段的确定。

对于比较轨道上的点，只要确定井深，即可通过测斜计算方法求得点各参数。

通常，点并不恰好为测点，所以明确井深的大小就得先找到点所在的井段。

由空间两点间距离计算公式，可以得到点至比较轨道上各测点的距离。

经比较，可以找到个测点距点最近。

设该测点为点，现设点位于点以下的井段，其下端点为点。

通过测斜计算两点的各参数均可求得。

图最近距离测试图大庆石油学院华瑞学院本科生毕业设计论文点井深的确定在井段内，可以通过最小距离的定义找到个迭代公式，计算。

由于要求两点距离最近，故其中为两点距离，大小为式中分别为两点间的北坐标东坐标和垂深坐标增量。

将式代入式，得其中式中点的井斜角和方位角两点间的北坐标东坐标和垂深坐标增量。

和可由测斜计算求得，而和可由式确定。

在式中，各参数都是的函数，可用如下方法求解。

令选择弦截法求得。

不断求得系列的，直到所求得的满足等式为止。

点坐标参数的确定确定后，就可代入测斜计算方法中，通过式求得和，从而算出点坐标参数。

大庆石油学院华瑞学院本科生毕业设计论文④最小距离的确定由空间两点间的距离公式，得水平距离计算图水平距离测试图如图所示，过基准轨道上任点作水平面，交比较轨道于点，则有两点间的距离即为水平距离。

经比较容易得到比较轨道上相邻两点，使其满足这样，便找到了点所在的井段。

当或时，点或点就是所求的点。

点的垂深坐标可表示为由式得出由于点处的轨道参数是已知的，所以可将式和式联立，从而确定出点的坐标参数。

于是，水平距离可用下式计算大庆石油学院华瑞学院本科生毕业设计论文井眼轨道间相对位置的方向角计算描述井眼轨道间的相互关系，仅有最近距离法面距离和水平距离是不够的，还要有表示它们相对位置的方向角。

最近距离方向角在描述井眼轨道间的最近距离时，可以用倾斜角和倾斜方向角来表示它们之间的相对位置。

如图所示。

它们的物理意义是当站在点看点时，点位于点方位线右侧角度的方向上，其仰角为。

若结合最近距离，则点被唯确定。

水平距离方向角由于水平距离是在水平面内表述的，显然用水平距离方向线与正北方向的夹角来描述水平距离的方向角比较方便。

在种意义上，它类似于井眼轨道的方位角。

如图所示。

于是，有井眼轨道防碰判断井眼轨道防碰判断方法很多，直接判断法简单方便，适合现场侧斜施工人员的需要。

直接判断法是在计算出测点与比较轨道的最短距离后，根据现场施工人员的经验确定各井段安全距离作出防碰判断的种方法。

大庆石油学院华瑞学院本科生毕业设计论文第章侧斜井井眼轨迹预测及控制方法侧斜井井眼轨迹预测在侧斜修井过程中，井眼轨道预测是项重要技术。

在实际计算中，可以把井眼预测问题转化为些数学模型，通过数学模型中的假设和推导进行轨道预测。

而预测的基本实现思想就是利用已有资料推算出设计点或将钻至点的井斜角预测值ˆ和方位角预测值ˆ，由测斜计算方法求出预测的参数，计算出最小距离法面距离平面距离来表达井眼轨道间关系，进而达到防碰预测的目的。

根据预测模型中预测点和最下测点之间距离的大小，可以把预测大致分为短测段预测和长测段预测。

对于短距离的情况，可采用短距离预测，而对于较长距离的情况就采用长测段预测。

影响井眼轨道的因素。

影响井眼轨道的因素是个多元的复杂系统。

研究表明井眼轨道的形成与下列因素有关下部钻具组合钻进技术地层因素井眼几何参数动态因素尽管影响井眼轨迹的因素很多，而且有些因素难以把握，但是对于给定的钻具组合和钻进参数，由于在定的井段范围内地层岩石的性质般变化不大，所以井眼轨道往往呈现特定的变化规律，这点对于长测段预