1 1 第二章 定向井、丛式井、水平井设计与计算分析 第一节 定向井、水平井二维轨道设计 一口定向井的实施,首先要有一个轨道设计,才能以此设计为依据进行具体的定向井钻井施工
对于不同的勘探、开发目的和不同的设计限制条件,定向井的设计方法有多种多样
而每种设计方法,都有一定的设计原则
定向井设计是一个非常重要的环节
“好的设计是成功的一半”
因此,合理地设计好井身轨道,是定向井成功的保证
一、设计原则: 一口定向井的总设计原则,应该是能保证实现钻井目的,满足采油工艺及修井作业的要求,有利于安全、优质、快速钻井
在对各个设计参数的选择上,在自身合理的前提下,还要考虑相互的制约
要综合地进行考虑
(一 )选择合适的井眼形状 复杂的井眼形状,势必带来施工难度的增加,因此井眼形状的选择,力求越简单越好
从钻具受力的角度来看:目前普遍认为,降斜井段会增加井眼的摩阻,引起更多的复杂情况
如图所示(2-1-1),增斜井段的钻具轴向拉力的径向的分力,与重力在轴向的分力方向相反,有助于减小钻具与井壁的摩擦阻力
而降斜井段的钻具轴向分力,与重力在轴向的分力方向相同,会增加钻具与井壁的摩擦阻力
因此,应尽可能不采用降斜井段的轨道设计
图 2-1-1 (二 )选择合适的井眼曲率 井眼曲率的选择,要考虑工具造斜能力的限制和钻具刚性的限制,结合地层的影响,留出充分的余地,保证设计轨道能够实现
12 在能满足设计和施工要求的前提下,应尽可能选择比较低的造斜率
这样,钻具、仪器和套管都容易通过
当然,此处所说的选择低造斜率,没有与增斜井段的长度联系在一起进行考虑
另外,造斜率过低,会增加造斜段的工作量
因此,要综合考虑
常用的造斜率范围是4° -10° /100 米 (三)选择合适的造斜井段长度 造斜井段长度的选择,影响着整个工程的工期进度,也影响着动力钻具的有效使用
若造斜井段过长,一方