侧钻绕障技术在干热岩HDR-1井中的应用

东南沿海深部干热岩科学钻探HDR-1井在3000 m以深发生卡钻事故,经过多种方法处理后,井内仍留有100多米“落鱼”。由于继续套铣打捞井内“落鱼”难度大、风险高、周期长,经多方论证,决定采用侧钻绕障技术绕过事故井段。经过对套管斜向器侧钻、裸眼水泥塞侧钻和裸眼斜向器侧钻3种方案进行对比,最终采用裸眼水泥塞侧钻方案。此次侧钻绕障的成功应用,在国内干热岩施工中尚属首次,克服了大深度、大直径、高温度、高硬度等技术难题,综合运用了随钻测量、复合动力钻进工艺、抗高温钻井液等先进技术,为我国干热岩科学钻探与深部地热资源勘探提供了新的技术支撑。

基于STM32单片机的自动绕障行走小车设计

采用STM32F103ZET6为核心控制器,以四控小车为模型,通过超声波传感器HC-SR04进行超声波测距,单片机程序设计向对应管脚输出PWM(脉宽调制)波,驱动电机小车运行并按规定路线行走实现避障,由三路灰度传感器检测出发点位置保证小车准确停止在起始位置。此小车设计具有多模式、低成本、高效率的优点,从而实现无人智能避障。

大位移绕障技术在老矿山挖潜中的应用

介绍了福7井通过水平井绕障技术、带压钻井技术、带压固井技术和超长水平段施工建井工艺,提高了矿区控盐量和生产能力,并重点介绍了施工过程、关键点项和注意事项,通过技术攻关达到预期效果。

H4三维绕障阶梯式水平井钻井技术

介绍了新疆宝浪油田 H4三维绕障阶梯式水平井的设计和施工情况 ,重点分析了该井侧钻后的增斜段、两水平段井眼轨迹控制的工艺技术和钻井液体系 ,并针对该井水平段钻井过程中钻具摩阻和扭矩过大、钻压传递困难等难点 ,提出了相应的技术措施 。

三维绕障定向井设计方法

随着油气田加密井的不断增加,加密定向井的设计变得越来越困难。为此,针对密井网的特点,通过对密井网障碍井空间位置和空间形态的描述,经过坐标转换,建立了适合于密井网三维绕障定向井设计的双图设计法设计模型。该方法的特点是将垂直剖面图和障碍水平投影图联合使用,分别研究出障碍物的区间和可行域范围。同时充分考虑了障碍物的数量、形状及位置,可绕多障、复杂形状的井,具有一定的通用性。根据以上方法,应用Delphi语言和OpenGL编写了软件,对绕障定向井进行了实际计算,设计效果良好。

长庆马岭油田水平井钻井防碰绕障技术

长庆油田水平井在老油田部署较多,受施工地形条件和周围邻井限制,钻进过程防碰问题特别突出,采取有效的防碰技术是决定水平井施工的成败。马岭油田是长庆油田公司20世纪70年代开发的老油田,南平1井为马岭油田防碰绕障的典型水平井,为保证施工质量和安全,对防碰资料进行了分析,找出防碰绕障的难点及重点,在施工前进行了相关模拟防碰数据预算,优选出最佳防碰绕障方案。根据方案选择适当的钻头、钻具和工具仪器进行施工,按防碰绕障方案有效控制轨迹。使用该防碰技术后,该井井眼防碰绕障非常成功,而且井眼轨迹平滑,做到了精准入窗,保证了后续施工顺利进行,提高了钻井速度。该技术在长庆马岭油田水平井推广应用效果明显。

三维绕障水平井轨迹控制技术在红南平6井的应用

红南平6井是吐哈油田部署的一口重点水平井,受地面条件等原因限制,该井也是一口三维绕障水平井。采用带自然伽马的MWD无线随钻测斜仪,经过精心设计与施工,成功实现了该井与红南平5井、红南204井、红南2-32井三口邻井的绕障施工,并准确钻达目的层,实钻井眼轨迹与设计吻合率较高,较好地满足了设计要求和地质需要。文中详细介绍了该井的施工过程及技术措施。

丛式井侧钻绕障水平井优化设计方法

针对丛式井侧钻水平井设计过程中需要避开已钻障碍井的问题,分别根据障碍井段为直井段和定向井段,将障碍物抽象为圆柱和圆环模型,运用矢量代数给出了障碍物轴线方程,并根据侧钻点方向线、靶点方向线与障碍物是否相交,确定绕障井的剖面类型。以绕障轨道总长度最短为优化目标,以绕障轨道距障碍物的最近距离、最大井斜变化率、最大方位变化率以及最大井眼曲率为约束条件,建立了丛式井侧钻绕障水平井轨道最优化设计模型。根据不同的绕障类型进行了实例计算,结果表明所提出的最优化模型能够得到井眼轨道总长度最短的轨道,并满足安全绕障距离及井斜变化率、方位变化率、井眼曲率的要求。该方法避免了复杂的试算和校核,并且适用于其他类型绕障井的轨道设计。

下T6-361井多井防碰绕障技术

下T6-361井是一口双靶定向井,由于受地面和地质条件的限制,必须穿越9口井,其中最近的4口井防碰距仅为13～32m,钻井施工难度大,是一口较典型的多井防碰绕障定向井。在优化井身剖面设计、优选钻具组合、采用导向钻井技术的基础上,采取了一系列安全钻进措施,顺利钻至设计井深。对该井的地质工程设计、井眼轨迹控制及防碰绕障技术等进行了介绍,对同类型井的施工有一定的借鉴。

小井眼开窗侧钻绕障水平井的施工工艺

应用小井眼开窗侧钻水平井钻井技术是降低钻井综合成本,提高原油产量的重要途径之一。通过分析完成的小井眼开窗侧钻绕障水平井(侧平苏204井)的施工情况,从开窗侧钻方式的选择、井眼轨迹的形状设计、钻具组合的优化和钻井参数的优选、钻井液性能控制技术等多个方面系统地阐述了小井眼开窗侧钻水平井钻井工艺。

小井眼三维绕障定向井井眼轨迹控制技术与实践

小井眼三维绕障定向井与常规三维绕障定向井相比轨迹控制精度要求高、操作难度系数大、井下安全风险大。目前各大油田虽然对小井眼三维绕障定向井钻进行了实践,但对其轨迹控制技术总结甚少。重点分析了造成小井眼三维绕障定向井施工困难的原因,从钻具组合的优化、钻井参数的优选、测量方法的选用、防碰措施、钻井液性能控制技术等多个方面系统地阐述了小井眼三维绕障定向井(辛17-斜48井)钻井工艺,为以后钻该类井的施工提供了有益的借鉴,为今后小井眼在胜利油田的进一步推广应用提供了经验。

二维绕障井轨道设计中障碍曲线的计算方法

在设计二维绕障井井眼轨道时,确定实钻井的控制范围是关键环节之一。实钻井的控制范围可以描述为以实钻井眼轨迹为轴线的曲圆台等,其与设计平面的相交部分为实钻井在设计平面上的控制区域。使用局部坐标系与整体坐标系之间坐标变换的方法建立了曲圆台面的曲面参数表达式,并据此推导出了障碍曲线的参数方程,以及井身参数的不等式约束条件。理论分析和实际算例表明,在实钻井眼轨迹与设计平面交角较大的情况下,采用曲圆台模型计算得到的障碍曲线所限定的控制区域比采用直圆柱模型计算得到的障碍椭圆所限定的控制区域略大。在实钻井眼轨迹与设计平面有多个交点时,障碍曲线由多个分支曲线组成,能够更合理地限定实钻井在设计平面上的控制区域,可以使绕障井轨道设计更加合理、可靠。

三维侧钻绕障井的设计方法

随着加密井和侧钻井数量不断增加,侧钻绕障井越来越多,其设计和施工难度也越来越大。侧钻绕障井设计一般应包含:障碍物的形态描述;绕障井轨道的水平投影图设计;垂直剖面图设计;绕障井轨道计算。考虑井眼轨迹的空间形态和安全绕障距离沿井深变化等因素,将作为障碍物的已钻井抽象为空间曲圆台,给出了障碍物的描述模型。根据侧钻点、靶点和障碍域之间的相互关系,提出了在水平投影图上采用单圆弧绕障和双圆弧绕障的设计方法及优化设计准则。结合侧钻绕障井的特点,提出了垂直剖面图的通用井身剖面及其设计方法。通过分析水平投影图与垂直剖面图上轨道节点之间的耦合关系,得到了符合圆柱螺线模型的计算单元划分方法,从而可以合理地确定障碍域并进行轨道设计与计算。用实例验证了设计方法的科学性和适用性。

番禺30-1气田丛式井浅层钻进防碰绕障技术

针对番禺30-1气田丛式井平台已钻井表层井眼位置存在不确定性、利用空槽口钻调整井时容易在浅层钻进中与邻井相碰的技术难点,研究了防碰绕障技术。在井眼轨道设计过程中,利用Landmark软件进行防碰计算,分析根据电子多点测斜数据绘制的邻井井眼轨迹的误差情况,选择合适的绕障初始点、绕障方位、造斜率和绕障近距离段,利用碰到套管的征兆,修正绘制的邻井井眼轨迹并重新进行防碰扫描,设计新的绕障轨道进行施工。在实钻过程中,使用陀螺测斜仪对井眼轨迹进行监控,减小井眼位置的不确定性,选用1.83°弯螺杆进行陀螺定向钻进,快速脱离邻井,且在钻进中随时监测碰撞邻井套管的征兆和返出物中的水泥含量。A11井在钻进过程中应用了防碰绕障技术,顺利钻至井深541.00m后,距相邻的A8H井5.50m,距A5H井3.30m,且呈逐渐远离趋势,成功解决了浅层钻进中的防碰绕障问题。番禺30-1气田丛式井浅层钻进防碰绕障技术可为其他气田类似高密度丛式井浅层钻进防碰绕障提供技术参考。

杜84-兴H73井多井防碰绕障技术与施工

曙1区杜84-兴H73水平井由于受邻井的限制,施工难度很大,为此利用MWD随钻监测井眼轨迹,施工中通过变换钻具组合、调整钻进方式、改变钻进参数及防碰绕障等技术和方法准确有效地控制井眼轨迹,达到钻井目的。该井钻进过程中及完钻后各项指标均达到了设计要求,对相关现场施工具有一定的借鉴性。

海底集矿机的绕障行走控制

用集矿机进行海底采矿时，会遇到障碍物，若利用测障声纳，可得到与障碍物有关的标准信号，从而确定集矿机的转弯路径，实现绕障控制。文章介绍了测障声纳的工作原理、行走控制步骤以及模型集矿机绕障行走试验过程中测得的数据。试验研究表明，通过声纳测障，可使集矿机按规划路径进行绕障行走。

高密井网钻井防碰绕障技术研究——以准噶尔盆地陆梁油田LUD8173井为例

随着油气田开发程度的不断提高,老油田部署井网越来越密,在高密度的井网条件下,定向井和水平井钻进过程中防碰问题显得日益突出,采取有效的防碰技术是钻井施工成败的关键。LUD8173井是准噶尔盆地陆梁油田一口典型多井防碰绕障定向井,该井邻井数量多达十几口,防碰最近距离12.64m,靶前位移51.37m,防碰绕障难度大,施工风险高。对防碰邻井资料进行分析、模拟防碰数据、找出防碰技术难点和重点,优选出最佳防碰绕障方案、优化井眼轨迹设计、优选钻具组合和配合导向钻进技术,使得该井绕障顺利成功,井眼轨迹平滑,精确入靶,靶前距离50.03m,与实际相差0.15m。该井绕障成功,为相同类型绕障井防碰问题具有一定的借鉴作用。

双面法绕障井眼轨道设计模型研究

随着油田勘探程度的提高,很多老油田进入加密井开发阶段,加密井的不断增多,使井距越来越小,因此进行定向井设计时,需要考虑到邻井的防碰问题,许多井需要采取绕障设计以达到防碰要求。障碍井的种类主要包括直井、斜井、定向井等,而存在多口障碍井时的绕障轨道设计并不是单障碍井绕障设计的简单叠加,设计时需要考虑到多口障碍井的综合影响,本文介绍的双面绕障井眼轨道设计方法通过轨道可行域、障碍区间、设计可行区间的计算给出井眼设计的维数判断,结合计算机试算法进行水平投影设计,再综合水平投影图和垂直剖面图的设计,给出整体设计方案。本文对多种障碍情况下的三维绕障轨道设计进行了较细致的分析,对油田开发中后期密井网条件下的定向井轨道设计有一定参考意义。

辽河油田曙一区水平井防碰绕障技术

以丛式定向井为主的加密型井网作为稠油、超稠油油藏的一种重要开发方式,其开发效果已经在辽河油田得到了充分证明,但随着开发方式转换,SAGD水平井逐渐成为替代井型进行推广,随之产生了老区的水平井防碰绕障问题。以杜84-兴H2057井为例,重点针对利用MWD随钻监测井眼轨迹,施工中如何通过变换钻具组合,调整钻进方式,改变钻进参数来控制井眼轨迹及防碰绕障等技术和方法进行了介绍。通过采用的技术和方法可以准确有效地控制井眼轨迹,达到钻井目的。对类似开发区块多井防碰的钻井现场施工具有一定的借鉴性。

绕障水平对接井在巨厚岩盐层开采中的应用

四川长宁双河长5井,是国内第一口在深层巨厚岩盐层开采中应用绕障水平对接井技术的卤井。应用DST有线随钻施工水平井,长5井井眼自长3井溶腔底部绕过与长1井老溶腔成功对接,实现对接连通采卤生产,大幅提高了矿山卤水产量和质量,提高了采矿回收率。