偏差从本质上背离了预期钻路径最后去了一个完全不同的地方。任何类型的偏离都是耗时和昂贵的,当你看不到你偏离的地方时更是如此,就像在这里定向钻井.定向井在沿钻孔如孔廓和轴向分量的重力减小。
随着井眼倾斜角的增大,钻井面临的问题也随之增加。确定钻孔难度的基准是完成井眼所需的总时间和所产生的成本。有些偏差是随着井眼的发展而规划的,但有些是由于钻井过程中出现的问题造成的。
技术井眼偏差监测
钻井过程中计算出的偏差是一件昂贵的事情,但计划外的偏差可能会给项目带来灾难性的后果。测量仪器可以测量井眼倾角及其方向,以防止偏离计划路线。
这些仪器可以实时监测井眼发展过程中的井眼位置,在观察到偏差或进行校正时引导偏斜工具正确方向,防止该地区其他公用管线交叉钻进,并帮助确定沿井眼轨迹的狗腿严重程度。
定向井眼的设计目的是在某一点相遇或退出,必须沿着预先规划的轨迹引导。只要井眼在指定的位置出井,就允许向任何方向进行最小的旋转。在钻井过程中,插入靠近井口的钻铤的探头所获得的周期性读数钻头确定倾角和方位前沿的。一根电线在里面钻柱将读数传输到地面,并与测量读数一起读取。这些读数用于确定沿导孔相对于进入点的垂直和水平坐标。
由于方位角读数是相对于地球磁场进行的,因此应该通过将探头插入一个非磁性项圈以使其免受其影响,从而消除钻杆、井下工具和周围结构产生的磁场的磁干扰。错误的选择底部钻具组合(BHA)和钻压(WOB)会导致钻头偏离预定轨迹。
定向钻井过程中遇到的偏差类型
统称为不同类型的偏差技术孔偏差(THD)。THD由八个部分组成,即:
- 垂线偏差(msVD)
- 垂直偏差相对变化量(rcVD)
- Inclinational偏差(msID)
- 倾斜偏差相对变化量(rcID)
- 水平偏差(msHD)
- 水平偏差相对变化(rcHD)
- 方位偏差(msAD)
- 方位偏差相对变化(rcAD)
VD, HD, ID和AD偏差
VD和HD为线性偏差,ID和AD为角偏差。
垂直偏差(msVD) -它是钻井时计划的井眼轨迹与实际井眼轨迹在上下方向上的差值。
横向偏差(msHD)——它是在钻井时规划的井眼轨迹与实际井眼轨迹在左右方向上的差值。
方位偏差(msAD) -它是从北参考点顺时针方向测量的水平面上的孔的方向。它的测量范围是北纬0°到360°,也可以表示为0-90°的象限系统。
Inclinational偏差(msID) -它是井眼的角度,由井眼轨迹上任意一点的切线和与地球重力平行的垂直线定义,即0°倾角是垂直的,指向下方,90°倾角是水平方向。
偏差的类别
VD和HD被称为世袭的偏差和ID和AD被称为角偏差.它们被归类为,
一阶线性偏差- VD和HD
二阶线性偏差- rcVD和rcHD
一阶角偏差- ID和AD
二阶角偏差- rcID和rcAD
这些分量是由当前真实深度(TD)和规划路径之间的三维最近点的性质定义的。这被称为测量深度(MD),与它相关联的是北、东、倾角、方位角和真实垂直深度(TVD)的规划值。下面是THD组件的简要介绍。
一阶线性偏差- VD和HD
VD和HD给出了井眼在空间上相对于规划位置的位置,并且可以很容易地可视化,因为它定义了左、右、上、下的位置。假设我们沿着MD处的规划路径走,并指向钻孔,我们将得到指向向量的分量VD和HD相对于MD处的设计路径。
当钻井作业靠近租赁线或狭小空间时,尽量减少左右偏移就变得非常重要。
二阶线性偏差- rcVD和rcHD
可视化rcVD和rcHD不像VD和HD那么简单,但它能够提供重要的细节,预测信息,并可用于VD和HD的投影。它有助于理解VD和HD如何变化,并有助于指导定向工具设置的调整。例如,正的rcVD意味着VD在增加。
一阶角偏差- ID和AD
内径和内径在切向方向上表示实际和计划的孔径的差值。它与THD的其他组件一起提供重要的方向控制信息。在定向钻井中,减小垂直方向的偏差是非常重要的。当VD和rcVD近似等于零时,ID可能大大大于或小于零。即使保持了深度,VD也没有必要保持为零,除非ID也是零。
二阶角偏差- rcID和rcAD
rcID和rcAD在设计上与rcVD和rcHD相似,可以量化钻眼过程中内径和AD的变化。它可以通过转向直接控制rcID和rcAD,而不可能控制THD的任何其他组件。
定向钻井作业人员通过预测方法确定坐封控制措施,这些预测方法包括定量的(如线性和路径投影)和定性的(如数值或图形信息)。然而;所有的方法都受到钻井前未知土壤条件的限制。结合THD,可以获得更好的方向控制信息来执行下一步动作。虽然很难准确预测钻井方向,但可以在使用现有信息进行导向时,通过实时决策进行控制。