[發(fā)明專利]一種三維水平井井身剖面設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510038872.1
• 申請日: 2015-01-27
• 公開（公告）號: CN104747165B
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王勇茗;巨滿成;吳學(xué)升;高云文;王彥博;趙巍;李波;張燕娜;周文軍;余世福;艾磊;陳春宇
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B47/00
• 分類號: E21B47/00;E21B49/00;E21B47/022;E21B7/06
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責(zé)任公司61108
• 代理人: 張恒陽

1.一種三維水平井井身剖面設(shè)計(jì)方法，其特征在于：包括如下步驟，

步驟1：根據(jù)區(qū)域地質(zhì)特點(diǎn)，對井筒內(nèi)不同地層段巖性分析，劃分出需要進(jìn)行三維水平井井身剖面設(shè)計(jì)復(fù)雜層段；

步驟2：確定靶前距長度，采用5～8°/30m的造斜率，計(jì)算井斜從0°增加至90°時靶前距能否滿足鉆井增斜要求；

步驟3：如果靶前距滿足增斜要求，則進(jìn)行下一步設(shè)計(jì)；如果靶前距過短，則先采用走負(fù)位移的方式，來彌補(bǔ)靶前距過短，再采用步驟2的方法計(jì)算合理靶前距；

步驟4：確定偏移距大小，采用3～8°/30m的造斜率、選擇0～90°的偏移距角度，計(jì)算方位從0°或270°擺正至水平方位時的偏移距；

步驟5：根據(jù)靶前距、偏移距的大小，采用3～8°/30m的造斜率，井斜從0°至90°、方位從0°或270°擺正至水平方位時，計(jì)算出0～90°的偏移距角度；

步驟6：采用分段設(shè)計(jì)的方式設(shè)計(jì)不同垂深的井段，

1）直井段（2）：從井口（1）開始往下是一段直井段（2）；

2）斜井段（4）：選擇第一造斜點(diǎn)（3），從第一造斜點(diǎn)（3）開始采用2～4°/30m的第一造斜率（5）走偏移距，井斜控制在20°以內(nèi)，直至消除三分之二以上的偏移距；

3）扭方位段（8）：選擇扭方位點(diǎn)（6），采用3～6°/30m的第二造斜率（7）扭方位，方位從90°或270°扭正至水平段的要求方位；

4）第二增斜段（11）：選擇第二造斜點(diǎn)（9），從第二造斜點(diǎn)（9）開始采用5～8°/30m的增斜率（10）增斜至井段水平后入窗；

5）水平段（13）：入窗點(diǎn)（12）為第二增斜段（11）的末端點(diǎn)，從入窗點(diǎn)（12）開始即為水平段（13），水平段（13）的最末端為完鉆點(diǎn)（14）；

步驟7：配合鉆井摩阻扭矩計(jì)算分析軟件，進(jìn)一步調(diào)整第一造斜點(diǎn)（3）、扭方位點(diǎn)（6）及第二造斜點(diǎn)（9），實(shí)現(xiàn)整個三維水平井井身剖面低摩阻低扭矩的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

2.如權(quán)利要求1所述的三維水平井井身剖面設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述的步驟1中所述的復(fù)雜層段包括漏失層和坍塌層。

3.如權(quán)利要求1所述的三維水平井井身剖面設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述的步驟2中靶前距長度為采用5～8°/30m的造斜率，井斜從0°增加至90°的斜井段的豎直投影長度，若靶前距長度為214m～343m，則滿足鉆井增斜要求，若靶前距長度小于214m，則不滿足鉆井增斜要求。

4.如權(quán)利要求1所述的三維水平井井身剖面設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述的步驟3中采用走負(fù)位移的方式，來彌補(bǔ)靶前距過短通過如下過程實(shí)現(xiàn)：根據(jù)靶前距采用3～5°/30m的造斜率，計(jì)算井斜從0°增加至30～40°條件下的負(fù)位移，然后采用改變方位、利用直井段先朝著水平方位的反方向鉆進(jìn)計(jì)算出的的負(fù)位移的距離。

5.如權(quán)利要求1所述的三維水平井井身剖面設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述的步驟4中偏移距長度為采用5～8°/30m的造斜率，井斜從0°增加至90°的斜井段的水平投影長度。

6.如權(quán)利要求1所述的三維水平井井身剖面設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述的步驟5中偏移角度按照如下公式進(jìn)行計(jì)算：

其中，L—偏移距（m）；

D—靶前距（m）；

Dmin—最小靶前距,取214m。

7.如權(quán)利要求1所述的三維水平井井身剖面設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述的步驟6中第一造斜點(diǎn)（3）選擇在上整體井段的上1/3井段中任意一點(diǎn)，扭方位點(diǎn)（6）為斜井段（4）的末端點(diǎn)，第二造斜點(diǎn)（9）為扭方位段（8）的末端點(diǎn)。