[发明专利]一种三维水平井井眼轨迹控制方法

摘要

本发明涉及一种三维水平井井眼轨迹控制方法，属于石油天然气钻井技术领域。本发明根据钻井装备和地层岩性确定钻井参数；通过随钻测量工具测量井眼参数，利用地质录井修正地层垂深，以已知测点进行待钻点设计，以垂深为控制目标，不断修正三维井段轨迹，钻至三维井段末点扭方位结束；再次利用地质录井修正入靶点垂深，进行二维钻井至靶点，然后利用储层岩性和水平段井斜确定钻具组合进行水平段钻井。本发明的优点在于，一是采用常规钻井、定向装备，成本非常低，具有推广价值；二是利用常规录井进行地质导向，不断修正轨迹，大幅提高了中靶精度；三是通过设计与施工整体一体化，现场定向施工易于操作，便于定向工程师施工。

主权项

一种三维水平井井眼轨迹控制方法，其特征在于，该控制方法包括以下步骤：1)根据被施工三维水平井井眼轨道，自造斜点至A靶点采用二维井段、三维井段和二维井段顺序组合的方式；2)根据所设计的井眼曲率选择钻具组合，钻具组合的造斜率高于井眼曲率；3)根据所选用钻具组合类型和环空临界排量确定泵排量，根据地层岩性及所选用钻具组合类型确定钻压；4)根据所设计的初始方位角定向，按照确定的泵排量和钻压以及钻具组合自造斜点进行二维井段钻进；5)在钻进至所设定的垂深后，测量此时的井底井深、井斜角和井斜方位角，并计算该点的实钻垂深、东西坐标和南北坐标；6)通过实钻地质录井数据，对地层层序及对应垂深进行预测，确定A靶点垂深、东西坐标和南北坐标；7)根据A靶点垂深，设置三维井段末点为虚拟靶点，根据步骤5)和步骤6)中的数据确定虚拟靶点的垂深、井斜角和井斜方位角，并计算三维井段所采用的工具面角；8)根据步骤6)的地层预测和录井数据以及钻井过程中所选用的管柱的一根钻杆长度计算三维井段各待钻点的井斜角和井斜方位角；9)按照所计算出的工具面角和各待钻点的井斜角及井斜方位角进行三维段钻井至三维井段末点，测量此时的井深、井斜角和井斜方位角，根据地质录井数据修正A靶点的垂深，进行待钻井眼轨道设计，根据造斜率，确定三维井段末点至A靶点井段井身剖面，进行二维井段钻进至A靶点；10)根据水平段地层岩性和设计轨道的井眼曲率确定钻具组合，根据地质录井数据，以控制垂深为目标，进行水平段二维井段钻井，从而实现对三维水平井井眼轨迹的控制。