側(cè)鉆水平井分支井井眼軌跡設(shè)計(jì)與控制理論

內(nèi)容概要

　　《側(cè)鉆水平井、分支井井眼軌跡設(shè)計(jì)與控制理論》系統(tǒng)地介紹了開窗側(cè)鉆水平井及分支井井眼軌跡設(shè)計(jì)、井眼軌跡控制的有關(guān)理論和方法。同時(shí)介紹了三維井眼軌跡可視化技術(shù)。在井眼軌跡與鉆柱相容性、側(cè)鉆水平井鉆柱強(qiáng)度分析、側(cè)鉆井眼軌跡起始段影響因素評價(jià)、斜向器開窗力學(xué)性能分析等方面提出了新的理論和新方法，相關(guān)內(nèi)容同樣適用于定向井、水平井、叢式井和大位移井。本書可供石油工程、采礦工程、鉆探工程及相關(guān)專業(yè)的研究人員和工程師閱讀，也可作為高等院校有關(guān)專業(yè)的高年級學(xué)生、研究生和教師參考。

書籍目錄

1  緒論  1．1  問題的提出  1．2  國內(nèi)外研究現(xiàn)狀    1．2．1  分支井技術(shù)的研究現(xiàn)狀    1．2．2  側(cè)鉆水平井研究現(xiàn)狀    1．2．3  井眼軌跡設(shè)計(jì)的研究現(xiàn)狀    1．2．4  井眼軌跡可視化技術(shù)的研究現(xiàn)狀2  分支井、側(cè)鉆水平井井眼軌跡設(shè)計(jì)方法  2．1  分支井軌跡設(shè)計(jì)方法概述  2．2  分支井軌跡剖面類型及其油藏適應(yīng)性    2．2．1  分支井軌跡剖面類型    2．2．2  分支井軌跡剖面類型的油藏適應(yīng)性  2．3  分支井筒軌跡設(shè)計(jì)的油藏地質(zhì)因素分析    2．3．1  分支段方位應(yīng)考慮的油藏地質(zhì)因素    2．3．2  分支段垂向位置應(yīng)考慮的油藏地質(zhì)因素    2．3．3  分支段數(shù)目應(yīng)考慮的油藏地質(zhì)因素    2．3．4  分支段長度應(yīng)考慮的油藏地質(zhì)因素    2．3．5  分支造斜點(diǎn)位置應(yīng)考慮的油藏地質(zhì)因素  2．4  分支井軌跡設(shè)計(jì)方法    2．4．1  二維井眼軌跡設(shè)計(jì)方法    2．4．2  分支井三維井眼軌跡設(shè)計(jì)新方法    2．4．3  軌跡分段設(shè)計(jì)計(jì)算方法  2．5  側(cè)鉆水平井軌跡起始段因素分析    2．5．1  側(cè)鉆水平井軌跡起始段的定義    2．5．2  側(cè)鉆水平井起始段施工參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)  2．6  側(cè)鉆水平井軌跡設(shè)計(jì)方法    2．6．1  側(cè)鉆水平井二維軌跡設(shè)計(jì)方法    2．6．2  三維側(cè)鉆水平井軌跡設(shè)計(jì)方法3  分支井、側(cè)鉆水平井井眼軌跡控制理論  3．1  側(cè)鉆、分支井起始段影響因素分析    3．1．1  套管開窗位置的確定    3．1．2  段銑套管長度的確定    3．1．3  開窗鉆井參數(shù)的確定  3．2  分支井、側(cè)鉆水平井連接井段井眼力學(xué)穩(wěn)定分析    3．2．1  分支井連接井段的幾何模型    3．2．2  分支井連接井段的有限元力學(xué)模型及網(wǎng)格模型    3．2．3  井眼破壞判斷準(zhǔn)則——Mohr—Coulomb準(zhǔn)則      3．2．4  分析結(jié)果  3．3  管柱下入摩阻分析理論和方法    3．3．1  管柱下入過程中井眼軌跡的模擬計(jì)算    3．3．2  側(cè)鉆水平井管柱摩阻計(jì)算模型  3．4  分支井、側(cè)鉆水平井管柱組合相容性分析    3．4．1  側(cè)鉆水平井管柱相容性分析方法    3．4．2  管柱相容性計(jì)算實(shí)例分析    3．4．3  小結(jié)  3．5  側(cè)鉆井水平井井眼軌跡控制施工工藝技術(shù)研究    3．5．1  側(cè)鉆井水平井井眼軌跡控制技術(shù)要點(diǎn)    3．5．2  側(cè)鉆水平井井眼軌跡控制施工工藝技術(shù)  3．6  側(cè)鉆水平井鉆具事故預(yù)防措施及處理工藝技術(shù)研究    3．6．1  開窗中常見事故分析    3．6．2  鉆具疲勞失效趨勢分析    3．6．3  鉆具事故預(yù)防措施與處理工藝技術(shù)  3．7  推薦鉆井施工工藝技術(shù)4  分支井井眼軌跡可視化設(shè)計(jì)、井眼軌跡控制軟件  4．1  軟件主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)    4．1．1  軟件主要內(nèi)容    4．1．2 軟件主要結(jié)構(gòu)  4．2  軟件程序?qū)崿F(xiàn)的步驟和框圖    4．2．1  分支井軌跡設(shè)計(jì)模塊    4．2．2  三維可視化顯示模塊  4．3  軟件實(shí)例分析與結(jié)果界面展示參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　2.5.1側(cè)鉆水平井軌跡起始段的定義　　為了實(shí)現(xiàn)側(cè)鉆水平井的目的，在套管內(nèi)一定深度采用不同的開窗方式，形成一個(gè)良　　好的造斜點(diǎn)，從而為軌跡起始造斜提供保證，滿足油藏工程、鉆井工程對側(cè)鉆水平井　　方位、水平位移的要求，達(dá)到井眼軌跡平滑，順利實(shí)現(xiàn)鉆井、完井工藝，提高中靶精　　度的工藝過程。　　2.5.2側(cè)鉆水平井起始段施工參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)　　1）側(cè)鉆點(diǎn)的選擇　　側(cè)鉆點(diǎn)的選擇由以下因素綜合考慮決定：　?。?）為減少造斜井段的長度，減輕地質(zhì)不確定性的影響，縮短建井周期，窗口位置應(yīng)在保證有足夠造斜井段的條件下，盡量接近目的深度?！　。?）側(cè)鉆點(diǎn)應(yīng)選在比較穩(wěn)定的地層，保證窗口穩(wěn)定，避免在巖石破碎帶，漏失地層，流砂層或容易坍塌等復(fù)雜地層定向造斜，以免出現(xiàn)井下復(fù)雜情況，影響施工?！　。?）應(yīng)選在可鉆性較均勻的地層。避免在硬夾層造斜?！　。?）側(cè)鉆點(diǎn)的深度應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)井的垂直井深，水平位移和選用的剖面類型決定，并要考慮滿足采油工藝的需要。如：設(shè)計(jì)垂深大、位移小的水平井時(shí)，應(yīng)采用深層造斜，以簡化井身結(jié)構(gòu)和強(qiáng)化直井段鉆井措施，加快鉆井速度。在設(shè)計(jì)垂深小，位移大的水平井時(shí)，則應(yīng)提高側(cè)鉆點(diǎn)的位置，在淺層側(cè)鉆造斜，即可減少施工的工作量，又可滿足大水平位移的要求?！　。?）在井眼方位漂移嚴(yán)重的地層側(cè)鉆水平井，選擇側(cè)鉆點(diǎn)位置時(shí)應(yīng)盡可能使斜井段避開方位自然漂移大的地層或利用井眼方位漂移的規(guī)律鉆達(dá)目標(biāo)點(diǎn)。　　老井窗口以上原井斜、方位對側(cè)鉆水平井的開窗段銑、扭方位側(cè)鉆水平井井身剖面設(shè)計(jì)等都有影響。為了準(zhǔn)確地反映原井、方位的影響，在輸入老井側(cè)斜數(shù)據(jù)和地質(zhì)靶區(qū)要求，計(jì)算機(jī)軟件可以在確定井身剖面類型的前提下，經(jīng)過搜索，優(yōu)化出側(cè)鉆點(diǎn)，由于受老井的井斜和方位的影響，在地質(zhì)靶區(qū)給定的情況下，側(cè)鉆點(diǎn)是唯一確定的。并能夠計(jì)算出側(cè)鉆點(diǎn)的井深、垂深、北坐標(biāo)、東坐標(biāo)以及鉆井方位等參數(shù)?！　?）側(cè)鉆水平井初始井眼條件對起始段的影響　　側(cè)鉆水平井軌跡質(zhì)量控制就顯得特別重要，影響側(cè)鉆水平井軌跡的因素很多，除滿足地質(zhì)設(shè)計(jì)要求外，在進(jìn)行軌跡設(shè)計(jì)時(shí)，還應(yīng)考慮地層因素、工具造斜能力、原井眼狀態(tài)、側(cè)鉆點(diǎn)的位置、側(cè)鉆方式等因素。其中側(cè)鉆水平井初始井眼條件（原井眼狀態(tài)、側(cè)鉆點(diǎn)的位置、地層因素等）是影響軌跡設(shè)計(jì)和控制的關(guān)鍵因素，尤其是對側(cè)鉆水平井軌跡起始段將產(chǎn)生重要的影響?！　∷^側(cè)鉆水平井起始段是指為了實(shí)現(xiàn)側(cè)鉆水平井的目的，在套管內(nèi)一定深度采用不同的開窗方式，形成一個(gè)良好的造斜點(diǎn)，從而為軌跡起始造斜提供保證，滿足油藏工程、鉆井工程對側(cè)鉆水平井方位、水平位移的要求，達(dá)到井眼軌跡平滑，順利實(shí)現(xiàn)鉆井、完井工藝，提高中靶精度的工藝過程?！　?cè)鉆水平井軌跡起始段工藝技術(shù)，是側(cè)鉆水平井鉆井工藝的關(guān)鍵技術(shù)。該技術(shù)直接影響到從開鉆到完井各道工序的實(shí)施影響到側(cè)鉆水平井最終目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)?！　　?/pre>




編輯推薦
隨著定向井、水平井技術(shù)的發(fā)展和不斷完善，側(cè)鉆水平井、多分支井技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，被認(rèn)為是老井挖潛，進(jìn)一步提高剩余油氣采收率，開采難動儲藏，提高油氣田開發(fā)經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的最具發(fā)展前景的前沿技術(shù)之一。    井眼軌跡設(shè)計(jì)和控制是油氣鉆完井工程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，同時(shí)也是一個(gè)典型的多學(xué)科交叉綜合的課題，它涉及到工程、數(shù)學(xué)、力學(xué)、計(jì)算機(jī)、測量和控制、機(jī)械和設(shè)備等諸多學(xué)科領(lǐng)域。在該理論和技術(shù)領(lǐng)域，都存在缺陷和不完善之處，多年來，作者在側(cè)鉆水平井、分支井開采技術(shù)、井眼軌跡設(shè)計(jì)、管柱力學(xué)和井眼軌跡控制，以及三維可視技術(shù)研究方面作了許多工作。《側(cè)鉆水平井分支井井眼軌跡設(shè)計(jì)與控制理論》(作者石曉兵、喻著成、陳平、李枝林)針對側(cè)鉆水平井、分支井井眼軌跡設(shè)計(jì)和控制方面的技術(shù)問題，提出了相應(yīng)的原理和方法，并開發(fā)了井軌跡設(shè)計(jì)控制分析軟件，應(yīng)用于現(xiàn)場設(shè)計(jì)和施工，在國內(nèi)多個(gè)油田進(jìn)行了現(xiàn)場應(yīng)用，取得了良好的應(yīng)用效果。作者對這些工作和成果加以系統(tǒng)總結(jié)和提煉，期望能夠?yàn)閭?cè)鉆水平井、分支井軌跡設(shè)計(jì)和控制理論的科研和生產(chǎn)實(shí)踐提供參考。





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