[發(fā)明專利]一種頁巖油水平井井眼軌跡控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110691950.3
• 申請日: 2021-06-22
• 公開（公告）號: CN113338921B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳珊;徐興友;遲煥鵬;劉衛(wèi)彬;白靜;李耀華
• 申請（專利權(quán)）人: 中國地質(zhì)調(diào)查局油氣資源調(diào)查中心
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00;E21B47/06;E21B44/00
• 代理公司: 北京恒律知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11416
• 代理人: 龐立巖;顧珊

1.一種頁巖油水平井井眼軌跡控制方法，其特征在于，包括：

獲取目標(biāo)地層的地質(zhì)數(shù)據(jù)，以及獲取地質(zhì)導(dǎo)向測量設(shè)備的采集數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述地質(zhì)數(shù)據(jù)和采集數(shù)據(jù)確定當(dāng)前地層的巖石彈性和巖石強(qiáng)度、井段位置以及鉆頭處井眼軌跡的幾何參數(shù)信息；

根據(jù)所述巖石彈性和巖石強(qiáng)度確定當(dāng)前地層發(fā)生垮塌的風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)；

當(dāng)所述風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)大于預(yù)設(shè)值時(shí)，根據(jù)所述井段位置、鉆頭處井眼軌跡的幾何參數(shù)調(diào)整鉆頭的鉆進(jìn)方向，使鉆頭按照設(shè)計(jì)的井眼軌跡進(jìn)行鉆進(jìn)；

其中，所述井段位置包括側(cè)鉆井段和裸眼井段；當(dāng)所述井段位置為側(cè)鉆井段時(shí)，施工工藝包括：

將定向工具面控制調(diào)整預(yù)設(shè)角度，將井壁上下拉30分鐘鍵槽，控制鉆時(shí)速率為20-30分鐘/米，控制鉆頭進(jìn)行定向鉆進(jìn)。

2.如權(quán)利要求1所述的頁巖油水平井井眼軌跡控制方法，其特征在于，所述裸眼井段包括脫離老井眼井段、直井及定向井段和水平井段。

3.如權(quán)利要求2所述的頁巖油水平井井眼軌跡控制方法，其特征在于，當(dāng)所述井段位置為脫離老井眼井段時(shí)，施工工藝包括：

確定鉆頭進(jìn)出的位置，控制鉆頭鉆進(jìn)的速率降低至預(yù)設(shè)速率，控制鉆頭進(jìn)行定向鉆進(jìn)直至出現(xiàn)放空后上提鉆頭至放空點(diǎn)進(jìn)行側(cè)鉆。

4.如權(quán)利要求2所述的頁巖油水平井井眼軌跡控制方法，其特征在于，當(dāng)所述井段位置為直井及定向井段時(shí)，施工工藝包括：

確定鉆頭初始位置與井段中老眼位置之間的距離，控制鉆頭鉆進(jìn)的遇阻值不超過50kN，確定鉆頭鉆進(jìn)的時(shí)間，控制鉆頭進(jìn)行定向鉆進(jìn)。

5.如權(quán)利要求2所述的頁巖油水平井井眼軌跡控制方法，其特征在于，當(dāng)所述井段位置為水平井段時(shí)，施工工藝包括：

確定井眼的井斜和方位位置，控制鉆井液返速數(shù)值，確定鉆頭在井段中的靜止時(shí)間，控制鉆頭進(jìn)行定向鉆進(jìn)。

6.如權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的頁巖油水平井井眼軌跡控制方法，其特征在于，所述采集數(shù)據(jù)包括橫波時(shí)差數(shù)據(jù)和縱波時(shí)差數(shù)據(jù)，所述地質(zhì)數(shù)據(jù)包括地層體積密度數(shù)據(jù)、地層壓力、孔隙壓力、地層孔隙壓力梯度值和地層巖石壓力梯度值。

7.一種頁巖油水平井井眼軌跡控制裝置，其特征在于，包括：

數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取目標(biāo)地層的地質(zhì)數(shù)據(jù)，以及獲取地質(zhì)導(dǎo)向測量設(shè)備的采集數(shù)據(jù)；

彈性硬度模塊，用于根據(jù)所述地質(zhì)數(shù)據(jù)和采集數(shù)據(jù)確定當(dāng)前地層的巖石彈性和巖石強(qiáng)度；

風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)模塊，用于根據(jù)所述巖石彈性和巖石強(qiáng)度確定當(dāng)前地層發(fā)生垮塌的風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)；

位置確定模塊，用于通過地質(zhì)導(dǎo)向測量設(shè)備的探測距離確定當(dāng)前地層的井段位置；

控制鉆進(jìn)模塊，用于當(dāng)所述風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)大于預(yù)設(shè)值時(shí)，根據(jù)所述井段位置調(diào)整鉆頭的鉆進(jìn)方向；

所述井段位置包括側(cè)鉆井段和裸眼井段，當(dāng)所述井段位置為側(cè)鉆井段時(shí)，所述控制鉆進(jìn)模塊用于：將定向工具面控制調(diào)整預(yù)設(shè)角度，將井壁上下拉30分鐘鍵槽，控制鉆時(shí)速率為20-30分鐘/米，控制鉆頭進(jìn)行定向鉆進(jìn)。

8.一種頁巖油水平井鉆進(jìn)方法，其特征在于，使用權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的頁巖油水平井井眼軌跡控制方法，所述鉆進(jìn)方法包括如下步驟：

步驟S1、基于待勘探區(qū)的區(qū)域地質(zhì)信息以及目標(biāo)層位地質(zhì)信息設(shè)計(jì)頁巖油水平井井眼軌跡；

步驟S2、搭建頁巖油水平井鉆井設(shè)備，實(shí)時(shí)調(diào)整鉆頭的鉆進(jìn)方向，控制鉆頭按照所述頁巖油水平井井眼軌跡進(jìn)行鉆進(jìn)；

其中，步驟S2中搭建的所述頁巖油水平井鉆井設(shè)備包括鉆頭和筒體，所述鉆頭包括射流噴嘴和調(diào)整機(jī)構(gòu)，調(diào)整機(jī)構(gòu)與射流噴嘴連接，以備調(diào)整射流噴嘴的噴射角度；所述筒體內(nèi)部設(shè)有能夠向射流噴嘴供入鉆井液的供液管路和排出鉆孔內(nèi)含巖屑鉆井液的排液管路；所述頁巖油水平井鉆井設(shè)備還包括轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)用于使鉆頭相對筒體彎轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)鉆進(jìn)方向的改變。