一种新的绕障三维定向井轨迹设计方法研究.pdf

维普资讯 第27卷 第 1期 钻 采 工 艺 一 种新的绕障三维定向井轨迹设计方法研究 李枝林 ，钟敬敏 ，张 杰 ，李东玻2 (1西南石油学院 2胜利海洋钻井公司) 摘 要：许多研究人员对绕障定向井设计作了较详细的研究 ，但在绕向判断的判断准则中漏掉了2种特殊情 况；且在绕障五段制(或双增型)轨迹节点的排列顺序上少考虑了一些现场可能遇到的情况。文中提出了绕障定向 井三维设计绕向判断的判断准则 ，并给出五段制 (双增型)井身轨迹设计中节点排列顺序可能的 l0种情况，同时该 方法可以推广应用在有任意段的三维井身轨迹设计上，还给出了利于计算机程序计算的所有公式和 l0种可能情 况下的实例及其计算。文章提出的绕障三维轨迹设计方法对定向井设计和施工具有一定的参考价值。 关键词：定向井；绕障；三维设计；绕向判断；节点分析；实例 中图分类号：TE22 文献标识码：A 文章编号：1006—768X(2004)01—0011—03 目前很多定向井设计要进行三维设计，特别是 况下井眼曲率校核作了详细的分析与讨论，并给出 在油 田开采中后期的加密井、一些特殊的地质条件 了求最大曲率的通式，同时，为井身轨迹有任意段的 以及海上平台等特殊作业，就需要绕开障碍物(如老 节点顺序的排列和曲率的计算和校核提供了思路和 井、盐丘、断层、异常高压区等等)，这就要求进行精 方法；最后给出了计算实例。 确的三维轨迹设计。很多文献E 、5j已经对此问 绕向判断 题进行了研究，但是还有很多的问题值得深入研究 和探讨。 井眼水平投影图由稳方位段 OP段、变方位段 一 些文献 2【,3j中提出了空间三段制、空间五段 PQ段、稳方位段 Qt段组成，见图1。 制和空间双增型三种三维绕障定向井轨迹类型选择 N 和设计方法，指出根据具体情况来选择不同的井眼 轨迹类型，还给出了计算公式和计算实例，但是就绕 障定向井的绕向判断的判断准则还存在漏洞，按文 献n、2、3、4j的绕向判断准则，可能使本是左绕的误判 为右绕，右绕的误判为左绕，这就给井眼总的水平投 影长度计算、曲率校核和节点计算以及这两种情况 E 下的定向井设计带来错误结果。同时，在曲率校核 图 1 初设水平投影图 中也少考虑了一些可能遇到的节点排列情况，在 曲 率校核时，求出的最大曲率可能并非真实的最大曲 根据 ^幢、 所在的象限，求出点 t的闭合方位 率，即井眼设计的真实最大曲率可能已经超过现场 角 ： 施工限定井眼曲率而漏判为小于限定井眼曲率，这 当Nt0，Et0时，有 也会给现场的施工带来不可估量的损失。 Et (1) = arc 文中主要针对这些问题进行了详细分析与讨 当Nt0，Et0时，有 论 ，首先建立绕障设计的水平投影 图并推导出绕 向 判断的准确判定准则；再对五段制(双增型)井身轨 = +2丌 (2) 迹中关键点即节点的顺序进行了排列，并对相应情 当Nt0时，有 收稿 日期：2003—09—02 作者简介：李枝林 (1979一)，2001年毕业于西南石油学院石油工