定向钻井的井斜演化规律及控制方法

摘要

井眼轨迹模型和井斜控制方法是定向钻井的基础问题,而井斜控制方案设计是井眼轨迹控制的首要环节.基于空间圆弧轨迹模型,本文研究揭示了井斜角的变化规律,厘定了井斜控制模式,提出了井斜控制方案的设计方法,分析了特殊井斜控制方式的适用条件.结果表明:空间圆弧轨迹的井斜角存在极值,其极值点的井眼轨迹切线分别指向所在斜平面的下倾和上倾方向;空间圆弧轨迹能唯一确定其所在斜平面的姿态,但反之则不然,所以斜平面的倾斜角和倾斜方位角不能用以控制井斜;井斜控制方案的交互式设计方法,具有优化设计和结果校验功能,便于现场使用;稳斜扭方位和全力扭方位应限定在一定的井段范围内使用,稳斜扭方位的许用弯曲角不超过180°,全力扭方位的许用弯曲角不超过90°;扭方位井段的增降斜趋势可用初始工具面角来判别,而初始工具面角的增降斜分界线或区域取决于初始井斜角.