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简介

滨州地热回灌井全套施工，由于地层物性影响电测曲线及钻时曲线的过程比较缓慢，在录井过程中，当发现钻时开始下降而随钻测井电阻率有抬升的趋势，就应当注意是否已经钻入储集层，并结合地质设计和邻井资料综合判断岩性界面，及时调整井眼轨迹，使钻头保持在油层中穿行。      

识别地层界面的方法，可以使用极化角，它的产生是由于仪器的原因引起的，当随钻测井仪器在井眼轨迹与地层界面夹角小于30度进入另一个地层，并且地层界面两侧电阻率由差别时，在目的层就会产生一个电流激增来*器发出的传播波，仪器接收到被干扰的电流后引起电阻率测量值的激增，然后迅速回到正常值。界面两侧电阻率差别越大，这种激增就越大：并且一般浅电阻率比

滨州地热回灌井全套施工，深电阻率更容易产生这种现象水平井要求井眼轨迹保持在储集层中上部距盖层一定距离处，这时由于探测范围的不同，深电阻率比浅电阻率曲线要低；进入水层深电阻率将会降低，若井眼轨迹向下部水层靠近的话，深电阻率将脱离上部泥岩的影响，并受下部水层的影响；考虑到井眼轨迹距离泥岩及水层的距离，电阻率曲线有可能会先升高再降低。在现场录井过程中必须结合工程参数，岩屑变化等综合考虑分析

钻定向的目的是： 

1、地面条件限制；如高山、大河、湖泊、海洋、城市、建筑等；

2、地下条件限制；如地下断层、盐丘、穹窿等复杂地层；

3、钻井工艺要求；如侧钻井、救援井、丛式井、分支井等；

4、开发油气藏的需要。

钻水平井的目的是： 

1、开发低渗透、低孔隙度油气藏；

2、丛式钻井和海洋钻井的需要。

主要内容有： 

1、定向井和水平井剖面设计； 

2、定向井和水平井井眼轨迹测量和计算；

3、定向井和水平井井眼轨控制原理和技术。

定向井水平井剖面设计

1、设计原则： 

A、实现定向井钻井目的；

B、充分利用地层的造斜规律；

C、有利于钻井、采油和开发的要求；

D、有利于安全、快速、低成本钻井。

2、应考虑的问题： 

A、力求使设计轨迹zuixiao；

B、应使斜直段zui长； 

C、造斜点和造斜段应选在稳定地层

D、应考虑方位漂移引起的方位变化；

E、避免严重狗腿度出现。

3、剖面类型及选择 

，常用的剖面类型有： 

A直——增——稳剖面。由垂直段，造斜段及稳斜段组成（三段制剖面）；

B直——增——稳——降剖面。由垂直段，造斜段，稳斜段及降斜段组成（S型剖面）；

C直——增——稳——降——斜剖面。由垂直段，造斜段，稳斜段，降斜段及斜直段组成（修正S型剖面）。

实际井眼轨迹的测量计算    

实际井眼轨迹不可能与设计*一样，这就要求我们随时测量井斜和方位的变化情况。从而使井眼按设计钻进。目前定向井测量工具有单点及多点测量仪、随钻测量仪、陀螺测斜仪等。通过这些仪器可测量任意一点的井斜和方位。根据测量的参数可以计算井眼任意点的坐标井眼轨迹的测量  为了知道实钻井眼是否与设计井眼相*，为了判断是否能钻达设计目标，必须测定地下井眼位置。而实际地下井眼的位置和实钻井眼轨迹是通过测量不同井深处的井斜角和方位角并利用它们进行计算出来的。另外，为了给造斜工具，如射流钻头、偏心稳定器、弯接头、弯外壳等造斜工具在井下确定方向，简称为定向，也需要进行测量。扭方位时确定造斜工具的装置角，又叫工具面角也需要进行测量。因此，实钻井眼轨迹的测量需要使用能够在井下测量不同深度的井斜角和方位角、装置角的测量仪器。井眼相对于地面的位置可以根据累计测量的结果计算出来。

井眼轨迹测量的目的是：

（1）随钻监测实钻井眼轨迹以保证钻达设计目标； 

（2）当需要用造斜工具定向时，将造斜工具按要求的方向定向；

（3）确保正在钻进的井眼与已钻井眼没有相碰的危险； 

（4）确定所钻井钻过地层的真垂深，以准确地绘制出地质剖面图；

（5）为了监测油层特性及钻救援井需要确定准确的井底位置；

（6）沿井身计算井眼曲率，以评价井身质量；

（7）为固井、完井和采油提供井眼轨迹数据。 

zui早的测斜仪是氟氢酸测斜仪。其测斜原理是：仪器的内容器是玻璃筒，内装氢氟酸。如果仪器在倾斜位置停留一段时间，则酸将与玻璃起反应并在圆筒面上留下指示水平位置的刻痕，据此痕迹可计算井斜角。随着定向井不断发展，对测量仪器提出了更高更多的要求，大量和同时多点测量，氟氢酸测斜仪已不能满足要求。后来出现了井下机械照相和电子照相。到60年代已具备了很好的测斜仪器和测斜方法。大量和频繁的测量工作使测量仪器不得不进一步发展，于是又研制出来单和多点测斜仪，陀螺测斜仪等，更进一步的发展是有线和无线随钻测斜仪，可以进行连续测量井眼轨迹。

井斜和方位的测量     

实钻井眼轨迹的测量主要是井斜角和方位角的测量。根据不同的测量原理有多种井斜和方位测量仪。在实际测过程中，井斜和方位测量仪是整套装在一个壳体里面，由电池或井下发电机或地面供电。测量工具用钢丝绳下入井内或在下钻时装在钻铤里面下入，也可由地面投入。某些陀螺测量工具装在电缆上入井，这样可以在地面记录测量结果。 

（1）罗盘重垂式井斜方位测量这种仪器测量井斜角的基本原理是利用地球重力场、表面水平和悬垂原理。测量方位角是采用测量大地磁场水平分力方向的罗盘测量原理。

（2）加速度计磁力计井斜方位测量  利用安装在测量仪器内的加速度计和磁通门计可测出X、Y、Z方向的地球重力加速度分量，测量出X、Y、Z方向的地磁分量，并可由这些测量值计算出井斜角、方位角和工具面角。

（3）磁偏角与无磁钻铤     

以地磁场为基础的测量井眼方位的测量仪器要对真北极和磁北极之间的差进行修正。磁偏角是磁北极和真北极之间的夹角，该角随时间而变化，并取决于地理位置和地球表面的特征。除了对真北极进行修正外，使用磁测量工具时必须特别注意磁干扰的影响。这种干扰可能是由于紧靠钢钻铤引起的，也可能是由于邻近的套管和具有磁性的地层所致。利用无磁钻铤可以把罗盘和罗盘上下的磁钢和磁场分开，并可防止对地磁场的干扰。所需要的无磁钻铤数量取决于几个因素，包括井斜角和方位角，和按照其纬度测出的井的地理位置。在高北纬地区分磁强度很xiao，罗盘读数易受附近其他磁流的影响。因此应下入较多的无磁钻铤，将其他磁源的影响减到zui低限度。

（4）陀螺方位测量 

在已下套管的井内使用磁性罗盘时，钢套管的影响会得出错误的测量结果。在附近有下套管的井的裸眼井内测量时也会如此。丛式井平台上一口定向井初始造斜时，由于紧靠已下套管的各邻井使用磁性测量仪是不可靠的。在这种情况下必须用不受磁场影响的陀螺罗盘代替磁性罗盘。 

目前使用的陀螺测斜仪中方位角的测量是用一个二自由度万向支架自由陀螺仪。在下入陀螺仪前，必须将陀螺与已知的标准方向对准，这个方向通常是真北方向。也可以使用望眼镜准确地瞄准一个基准点来定向。因为以后的测量均是以这个方向为准，所以地面任何方向的偏差都会导致测量结果的系统误差。将陀螺方向定好再将仪器装进测斜仪内，用钢丝自钻柱内下入进行测量。当读取结果时，方位根据真北来定而无须用磁偏角矫正。新一代的陀螺测斜仪不需要在地面上对准真北。它能在每个测点上独立地指向真北，因而不会受到普通陀螺仪漂移累加的影响。这种寻北的能力消除了普通陀螺测量的内在误差。 

单点及多点测量仪

（1）单点测量仪  单点测斜仪用于监测一口定向井或控制井斜的钻井过程，并帮助改变井眼轨迹时确定工具面的方向。根据采用的测斜原理和方法不同称为磁性单点、电子单点和陀螺单点测斜仪。单点测斜仪的正常测量过程是在钻头离开井底接单根时进行。使用步骤是，组装好仪器，触发定时器，然后用钢丝绳将测斜仪下入钻柱内。在井斜角较大（60—700）的情况下需将仪器泵送下入。在仪器下入过程中应上下活动钻柱，以防止卡钻。当仪器接近测斜位置时应减缓下钻速度，在测量过程中不要活动钻柱，除应用运动定时器外。定时器被触发时，要使地面的秒表开始走动，它将告诉你仪器何时正在测量。之后将测斜工具起出地面。进行处理即可获得测斜数据。

（2）多点测斜仪 

多点测斜仪工作原理与单点测斜仪相同，同样有磁性多点、电子多点及陀螺多点测斜仪。但能够在预定井段内测量并存储多组数据。在起钻前将多点测斜仪投入钻柱内，即可在起钻过程中测量全井井斜和方位。起一个立柱（约30米）测量一次。如果想得到更多的测点，可随时停止起钻等侯测量。当仪表在地面组装并开动定时器时，秒表也要同时开动。秒表与定时器同步使操作人员准确知道何时测量和测量的次数。当起出每柱钻杆时，记录人员必须记录每次测量的测量深度，和单点测斜一样，除陀螺测斜仪外，多点测斜仪也必须在无磁钻铤内进行测量。每次卸钻柱立根后应静止足够的时间而可以测量两次。这两次测量的结果应是相同的。在两次卸立根之间，钻柱正在活动时所进行的测量将忽略不计。多点测斜一般在一特定井段钻完后，下套管前进行。由于多点测斜的测点比单点更密集，所以多点测斜的井眼轨迹更具有代表性。 

随钻井眼测量仪

（1）随钻有线测量仪      

有线随钻测量仪用加速计和磁通门磁力计测量井斜和方位。井斜和方位的测量数据经电缆传递到地面计算机处理后进行记录和显示。多数有线随钻测斜仪可在钻井过程中不断检测井斜、方位和工具面角。这些数据能由装在司钻旁的显示器实时显示。因此，有线随钻测斜仪能为定向钻井提供更多、更及时的信息，以帮助操作人员调整工具面角、控制泥浆马达。由于有连续稳定的工具面角读数，使操作人员无须再对预定的反扭矩修正工具面角。

（2）无线随钻测量仪 

有线随钻测量的zui大缺点是是有线传输，这给钻井施工带来*的麻烦。特别是无法采用转盘钻井。目前已经研究了代替有线传输数据的方法。如电磁波法、声波法、压力脉冲法、压力脉冲调制法和钻杆法。而目前进入商业系统的传输方法只有压力冲和压力脉冲调制法。压力脉冲系统又分为正压力脉冲和负压力脉冲系统。  典型的随钻测量系统井下部分包括加速度计和磁通门磁力计传感器部件，由传感器转换到信号的部件，脉冲发生器部件和动力部件。在地面由压力传感器接受信号并传输到计算机进行处理。把这些信息转换成井斜角、方位角和工具面角的数据。这些信息既可传输到终端打印，也可传输到钻台显示。实际井眼轨迹绘制  使用上述任何一种方法可计算出井眼轴线上各测点三维坐标。根据这些坐标值就可以绘制定向井的实钻井眼轨迹图。根据实钻井眼轨迹图可以掌握当前井底的位置和井眼前进的方向，随时和设计进行对比，以便发现其中的偏差和及时采取措施。工程上常用的定向井实钻井眼轨迹图分为水平投影图和垂直投影图。水平投影图即为实钻井眼轨迹在水平面上的投影，垂直投影图即为实钻井眼轨迹在垂直平上的投影。

定向井施工安全措施 

1、除正常钻进和接单根外，禁止钻具定点转动，应以大幅度上下活动钻具为主，防止出现井眼台阶。 

2、采用大排量及时清除井内钻屑，保持井眼清洁。一般每钻进200m或钻进40h，进行一次短程起下钻，至少应起到上只钻头起钻位置以上100m，如井下不正常应起过复杂井段或起至套管内。大斜度井、特大斜度井应根据钻屑返出情况，zui多每200m就必须从下而上分段划眼循环，清理砂床。若遇井下复杂，应加密分段清砂。 

3、固控设备必须运转正常，泥浆含砂量小于0.3%。固控设备不正常必须及时修理，否则不准继续钻进。 

4、泥浆要有良好的润滑性，对其润滑性定向前化验一次，定向后按要求定期化验，特殊情况加密化验。泥浆摩阻系数小于0.08。 

5、在斜井段，正常情况应严格执行“钻具在裸眼内静止不超过二分钟”的防卡规定，复杂情况应连续活动钻具。上下活动距离根据井深或井下情况而定，但至少不小于2米，恢复原悬重为准；转盘转动不少于1000米5圈，没有倒劲为准，测斜需要静止时，吊卡距转盘面保持2-3米，便于复杂情况下下压活动钻具。 

6、凡改变钻具组合下钻（定向钻具除外），遇阻不允许超过100KN禁止硬压、硬砸，定向井划眼以冲、通为主，可以快放划眼，若划眼速度过慢应及时分析原因，采取必要措施，防止较长时间慢划眼打出新井眼。 

7、裸眼斜井段应用Ⅰ档起钻，旋绳或动力大钳卸扣；带弯接头定向钻具组合、203mm(8in)钻铤以上大钻具或钻具内有测斜仪起钻，全井必须用旋绳或动力大钳卸扣，严禁转盘卸扣。 

8、起下钻遇阻、卡超过正常摩阻时，要坚持“起钻少拔多放，下钻多提少放，多次活动”的原则，否则应循环划眼。 

9、认真记录每次起钻遇卡位置以判断是否有键槽。键槽遇卡严禁硬拔，应转向或倒划眼等方法起出，及时破坏掉键槽。 

10、在大斜度井或复杂井中使用随钻震击器。  

11、起钻或测斜前必须大排量充分循环钻井液，按要求处理好钻井液，*清理井筒内的钻屑和沉砂。

12、每钻一个单根，划眼一次，接单根前，必须把钻具提活（2-3米），方可接单根。 

13、定向或扭方位的钻具组合，螺杆定向或扭方位若钻速较慢每十五分钟活动一次钻具，把钻具提活。

14、“四不吊测”： 

（1）泥浆性能不好，不能保证井下安全不准吊测。

（2）蹩跳钻严重、转盘负荷大、泵压或指重表悬重有变化，钻头放不到井底等井下不正常，不准吊测。

（3）设备运转不正常和测斜仪器或测斜绞车不能正常工作时，不准吊测。 

（4）人员组织不齐不准吊测。

15、穿盐层防卡措施 

（1）进入盐层*米对钻井液进行预处理，充分做好防盐膏浸的技术和物质准备，钻井液性能必须达到穿盐层要求，钻井过程中加强钻井液维护。 

（2）在钻开盐层前，必须检修设备，确保设备运转正常，井口工具完整齐全。 

（3）控制盐层钻井速度，每钻进2米套划眼一次，钻完单根套划眼一次，接单根动作要迅速，接完单根要先开泵开泵不可过猛，防止缩径卡钻和蹩泵。 

（4）下钻过程中控制下放速度,尽量减少激动压力。

（5）认真分析井下情况，密切注意泵压、蹩跳钻、转盘负荷、岩屑返出数量及形状，泥浆中氯根含量有异常情况立即起钻至盐层顶部处理。 

16、进入斜井段，每趟钻应倒换钻杆、钻铤的位置，而且应错扣起钻，钻具应定期进行探伤检查。 

17、泥浆改小循环后应实行24小时座岗制度，座岗记录填写认真，记录准确，座岗监视直到完井回灌井设计  为防止开挖过程中水土流失严重，基坑周边设置直径为200mm的回灌井（详见回灌井大样图）。回灌井设置在基坑与建筑物之间，北侧的回灌井设置在围挡范围内，回灌井间的距离为15~20m。

回灌井施工工艺及技术要求 

1、施工工艺  施工工艺：放线定位→回灌井钻孔→清洗换浆→井管安装→填料→洗井→回灌→定