定向井的知識總結(jié)

定向井的知識總結(jié)

時光荏苒如白駒過隙，轉(zhuǎn)眼間告別校園生活已近一年，慢慢地已經(jīng)適應(yīng)了井隊的生活。井隊雖然沒有朗朗的讀書聲，沒有老師在黑板上指點(diǎn)迷津，但是用心體會，井隊仍然是我獲得知識的大課堂。在實習(xí)的這一年中，我從事了三口定向井的鉆探工作，通過日常的學(xué)習(xí)，對定向井有了一定的認(rèn)知，下面將其總結(jié)如下：

要想搞明白定向井，有幾個概念我們要先弄清：工具面、工具面角、高邊。它們可以稱作定向井的靈魂，那么什么是工具面呢？在現(xiàn)場定向時，我們經(jīng)常會用到具有一定彎度的螺桿，我們可以將其簡化為兩條相交的直線，根據(jù)幾何原理兩條相交直線構(gòu)成一個平面，我們稱此平面為工具面。那什么又是工具面角呢（專業(yè)術(shù)語中常稱作裝置角）？在解決這個問題之前我們又要弄明白高邊。在定向時，我們設(shè)想一平面將井眼軌跡垂直截斷，截面形狀為圓形，由于井眼的傾斜，此圓也會是傾斜的，在這個圓上最高點(diǎn)與圓心的連線即為高邊。之前講到的工具面與截面也會存在一條交線，這條線就是工具面的方向線，以高邊為始邊順時針轉(zhuǎn)到該方向線，所轉(zhuǎn)過的角度成為工具面角（準(zhǔn)確的講應(yīng)該成為重力高邊模式下的工具面角）還有一種是磁北模式下的工具面角。講到這里有些人可能會有些暈，但是重點(diǎn)的地方也到了，因為這兩種模式就是在現(xiàn)場中經(jīng)常用到的，換言之，上面兩種模式下的工具面角又可分別成為重力工具面角和磁性工具面角。看到這，相信不少人會有了似曾相識的感覺，其實這兩種模式下的工具面角原理很簡單，區(qū)別就在于起始邊的不同，如果以高邊為始邊，就是重力工具面角；如果以地磁北極為始邊，那就是磁性工具面角。

同是工具面角，使用的時候有區(qū)別么？答案是肯定的，簡單點(diǎn)說，磁性工具面角是用于鉆井前期造斜時定方位的；重力工具面用于后期糾正井眼軌跡的。定向井在打到造斜點(diǎn)時，下一步的任務(wù)就是要找準(zhǔn)方位，開始造斜，也就是要將螺桿的工具面扭到指定的方位，那么我們該以哪為參照點(diǎn)開始扭呢？此時由于還是直井段，無井斜，自然不存在高邊，因此不能用重力工具面，故而用磁性工具面去定位，當(dāng)井斜增加到一定范圍時，我們開始使用重力工具面并通過工具面在不同象限功能的不同來完成定向任務(wù)。

以上便是我在定向過程中所收獲的，希望對大家能夠有所幫助。井隊是一個大課堂，這里很多看似簡單的東西都值得我們?nèi)ネ魄茫��?jīng)過反復(fù)地琢磨之后，我們才能挖掘出更多的知識，提高自身的業(yè)務(wù)水平。

擴(kuò)展閱讀：3月定向井技術(shù)總結(jié)

2-3月定向井總結(jié)

一、指標(biāo)統(tǒng)計

隊號500585005350055406334063250051井好SNO108-06SNO135-02SNO135-06G019-20桃2-20-23靖58-15區(qū)塊蘇南蘇南蘇南靖中北桃2靖中北井深395641123843328035453270鉆井周期23.526.322.216.7520.317.67建井周期31.7931.5424.4232.238.25鉆井月速3792404939253752機(jī)械鉆速14.1811.9514.6111.1613.2413.65備注91/2下古下古上古截止3月26號指標(biāo)提速指標(biāo)對比

區(qū)塊年份201*蘇南201*完井口數(shù)21平均井深39253956鉆井周期30.2523.5建井周期44.3431.79鉆機(jī)月速28653392機(jī)械鉆速12.6414.18備注對比%201*201*21310.79%35973545-6.75-22.31%19.8520.3-12.55-28.30%33.5432.252718.39%370739251.5412.18%12.7613.24桃2對比%201*201*51-52-1.45%331832700.452.27%17.4517.67-1.34-4.00%31.2438.252185.88%408937520.483.76%14.6613.65下古靖中北對比%-48-1.45%0.221.26%7.0122.44%-337-8.24%-1.01-6.89%上古

一、所做的工作

工藝技術(shù)方面

1、91/2井眼PDC定向取得新突破

201*年在靖邊南部試驗兩口91/2定向井，由于鉆井工具配套不完善，鉆井速度慢，PDC鉆頭無法定向施工，通過這兩口井的總結(jié)分析，對鉆頭結(jié)構(gòu)、螺桿扶正器尺寸進(jìn)行改進(jìn)后在G019-20井應(yīng)用PDC鉆頭定向成功，鉆井速度得到了大幅度提高。

2、軌跡控制模式基本成熟

①軌跡控制中做到及時微調(diào)，嚴(yán)格按照預(yù)算軌跡控制。蘇里格及靖中北軌跡剖面依舊延續(xù)去年的控制思路，上古井二開三趟鉆、下古井二開四趟鉆，第一趟鉆四合一鉆具使用83/4五刀翼19mm復(fù)合片混裝齒鉆頭確保鉆穿延長；第二趟鉆繼續(xù)使用螺桿復(fù)合鉆進(jìn)鉆頭選擇81/2六刀翼16mm鉆頭，深井段滑動確保工具面穩(wěn)定。后期常規(guī)鉆具使用81/2五刀翼19mm鉆頭，提高下部井段的機(jī)械鉆速。

蘇南定向井位移大（1000-1600米），位移1000米左右的井二開四趟鉆完鉆，位移1400米左右的井二開五趟鉆完鉆。代表井是50058隊SNO108-06井設(shè)計位移966米，二開四趟鉆完鉆，鉆井周期23.5天；50053隊SNO135-02井設(shè)計位移1518米，如果去掉因儀器原因起鉆，二開五趟鉆完鉆。這兩口井的施工數(shù)據(jù)也為下一步該區(qū)塊定向井指明了方向。

②四合一鉆具短鉆鋌長度選擇。

靖中北蘇里格區(qū)塊位移800米以下，短鉆鋌長度相對固定，通常選擇3米，第二趟鉆在螺桿后面直接接扶正器實現(xiàn)穩(wěn)斜。

蘇南區(qū)塊位移都在1000米以上，針對1000米左右位移的井二開第一趟鉆四合一鉆具短鉆鋌選擇4米（螺桿扶正器外徑213mm），第二趟鉆螺桿后面接扶正器（螺桿扶正器外徑210mm）；針對1400米左右位移的井，二開第一趟鉆要縮短短鉆鋌長度，實現(xiàn)大井斜條件下穩(wěn)斜，短鉆鋌選擇2米，第二趟鉆螺桿后面接扶正器（螺桿扶正器外徑210mm）。

③蘇南主要試驗驗億斯達(dá)和哈里伯頓兩個廠家，從目前的使用情況看都能滿足該區(qū)塊的施工要求，滑動工具面穩(wěn)定，在SNO135-02井3100米滑動效果良好。下表為第一輪鉆完井的鉆頭數(shù)據(jù)：

井號鉆頭型號EDM1616EL/M423EDM1616EL/M423SNO135-02EDM1616EL/M423EDM1616EL/M423EDM1616EL/M423EDM1616EL/M423EM1925SE/M423SNO108-06FXD65DSFXD65DSFS2565NFS2566NEDM1616EL/M423SNO135-06EDM1616EL/M423EDM1616EL/M424EDM1616EL/M425EM1925SEEM1926SE鉆頭12223451234112345地層直羅延安延安延長劉家溝石千峰石盒子直羅-延長延長-劉家溝劉家溝-石盒子石盒子-山西延長延長延長-和尚溝和尚溝-劉家溝劉家溝-石盒子石盒子山西使用井段(m)7511029161017062553312835018162529298335797561625208128353296364410291610170625533128350141122529298335793956162520812835329636443843進(jìn)尺(m)278581968475753736111713454596377869456754461348199純鉆(h)1522760765176646181.537.536.517.565.562.53011機(jī)械鉆速備注18.53鉆頭壞26.41儀器壞13.71儀器壞14.12換鉆頭7.57換鉆頭7.31換鉆頭8.04完鉆26.77換鉆頭7.44換鉆頭7.31鉆時慢10.05完鉆23.80換結(jié)構(gòu)26.06換鉆頭11.51換鉆頭7.38換鉆頭11.60換結(jié)構(gòu)18.09完鉆④進(jìn)一步摸索南部定向井的施工思路

靖邊南部去年施工91/2定向井已經(jīng)取得了一定的經(jīng)驗，但今年改成81/2井眼后，鉆具結(jié)構(gòu)性能又要重新摸索，根據(jù)40908隊施工的G69-8C4井的施工情況與G68-17井（井眼91/2）對比，井眼尺寸隊鉆具結(jié)構(gòu)影響較大。通過對G69-8C4井的數(shù)據(jù)總結(jié)分析，找出適合南部下一步井的鉆具組合和剖面結(jié)構(gòu)。

3、鉆井液管理

做好清掃攜砂工作，二開后，及時水化40方白土漿，根據(jù)現(xiàn)場施工及井下情況，及時清掃井眼（掃后回收），同時可配合使用雙泵循環(huán)，增加洗井效率；提高封堵能力，提高鉆井液中封堵粒子的含量，增加瀝青質(zhì)和細(xì)目碳酸鈣的含量。通過有效的封堵來降低地層的坍塌壓力；保證攜砂能力，保證足夠大的排量，防止巖屑床的形成。大位移井通過加XCD和PAC來提高泥漿的攜砂能力，減小巖屑床的形成的機(jī)率；降低摩阻，通過調(diào)整鉆井液中的組分形成薄、致密光滑的泥餅，同時XCS-3、GD-2等潤滑劑來實現(xiàn)低摩阻和扭矩；強(qiáng)化四級固控的使用：進(jìn)入斜井段要合理使用四級固控設(shè)備，嚴(yán)格控制鉆井液中的有害固相，含砂量小于0.3%，在固控設(shè)備不能滿足的情況下，采用清罐或替換部分鉆井液來降低有害固相。

通過以上措施來增強(qiáng)體系的防塌、防漏能力，并保證有足夠的攜砂能力，工程上配合以大排量洗井；同時在大斜度井段提高潤滑性能，控制含沙量盡力清楚有害固相，實現(xiàn)提高鉆井液綜合性能，保證快速安全完成斜井段施工。

二、存在的問題

1、無線儀器性能不穩(wěn)定，第一輪定向井儀器都不同程度的出現(xiàn)為問題，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)時效。井上相關(guān)服務(wù)人員應(yīng)加強(qiáng)責(zé)任心，做好地面維護(hù)和保養(yǎng)工作，對儀器出現(xiàn)的問題要進(jìn)行原因分析總結(jié)，看能否克服儀器故障頻繁的問題。下表為今年第一輪定向井儀器問題統(tǒng)計表：

井隊4063240633井號桃2-20-3G019-20井深故障現(xiàn)象故障原因電池使用90小時無電新電池沒電打撈頭壞探管故障探管故障更換脈沖換打撈頭、新電池沒電脈沖閥芯卡死更換脈沖損失時間盲打300米損失12小時損失10小時損失11小時損失12小時盲打408米損失18小時損失16小時1819無信號地面提前測試無信號1209無信號50053SNO135-011610信號不同步1706GT和BT值超標(biāo)500585005550058合計SNO138-06SNO135-06SNO108-072121無信號756386二開無信號無信號

2、螺桿問題也是造成第一輪井提速慢的原因：

序號1347合計井隊40632406325005350055廠家立林立林立林立林螺桿型號Φ197mm×0.75度Φ172mm×1.25度Φ172mm×1.25度Φ172mm×1.25度故障描述距母接頭50cm處本體斷裂451m定向不增斜，方位擺動大950m泵壓異常升高（1050m）泵壓異常升高（2250m）損失時間損失6小時損失8小時損失10小時損失13小時三、下一步工作

1、蘇南試驗穩(wěn)斜四合一鉆具，有效解決長軌跡控制段難度大的問題。蘇南區(qū)塊定向井位移大，甲方項目組對全井段的最大井斜和完鉆井斜要求較高，需要穩(wěn)斜段長。從目前施工情況看，在井斜超過25度以后即使螺桿后面接扶正器也表現(xiàn)為增斜。要實現(xiàn)穩(wěn)斜效果只能通過頻繁滑動來抑制，降低了施工效率，下一步攻關(guān)穩(wěn)斜鉆具改進(jìn)，主要從以下幾個方面著手：

①優(yōu)化螺桿扶正器的外徑，由原來的213mm減小至208-209mm。

②改變螺桿扣型（430*430改為430*460）取消了扶正器與螺桿的之間的轉(zhuǎn)換接頭，減少了兩幅器之間的距離降低增斜率。③螺桿扶正器外徑減小可能會導(dǎo)致滑動效率低，可以將1.25度增大至1.3度，提高滑動效率。

2、優(yōu)化螺桿、穩(wěn)定器等結(jié)構(gòu)，順利完成91/2井眼定向井，實現(xiàn)提速，但還存在一定的問題，還有進(jìn)一步優(yōu)化的空間。40633隊G019-20井二開使用長保徑仿休斯鉆頭，鉆頭外徑244mm，203mm*1.25度單彎螺桿扶正器外徑由239mm減小至236mm，解決了滑動托壓嚴(yán)重的問題，但定向時造斜率低滑動井段長，5米短鉆鋌復(fù)合不增斜。下一步繼續(xù)改進(jìn)。二開第一趟鉆使用238mm外徑的單彎配244mm的鉆頭，第二趟穩(wěn)斜段使用236mm外徑的配241.3mm鉆頭。

3、南部定向井軌跡控制模式

南部二開就進(jìn)入延長，四合一鉆具3米短鉆鋌降斜，吸取G69-8C4井的教訓(xùn)，二開第一趟鉆將后扶正器去掉，在延長組實現(xiàn)微增斜，實際軌跡控制線走設(shè)計上線，把最大井斜控制在延長到和尚溝這一段，減少后期控制井段。（具體見201*年南部定向井施工方案）

4、下一步鉆頭選型

蘇南繼續(xù)使用哈理伯頓和億斯達(dá)鉆頭，對兩家鉆頭的使用情況進(jìn)行分析總結(jié)。

加強(qiáng)與廠家聯(lián)系對靖邊南部定向井鉆頭作出適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)，借鑒中北部鉆頭使用模式在南部定向井復(fù)合鉆進(jìn)井段試驗6刀翼鉆頭，實現(xiàn)再提速。

91/2井眼定向井鉆頭采用G019-20井鉆頭組合模式，軌跡控制基本成熟，主要是督促廠家在復(fù)合片和保徑質(zhì)量方面進(jìn)行改進(jìn)。5、加強(qiáng)防碰管理

蘇南區(qū)塊從式井都是9口井的井組，甲方在布井的時沒有按照順序施工，也沒有提前把其他經(jīng)的坐標(biāo)提供給施工單位，增大了后期井防碰難度。需要建立落實防碰匯報監(jiān)控制度，防碰圖上墻制度，提前擬定好防碰措施，提前做好繞障準(zhǔn)備，鉆井隊必須測斜數(shù)據(jù)及時如實匯報到技術(shù)服務(wù)部，特殊情況隨時匯報。

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