Análisis de parámetros de perforación direccional unilateral a través de la tecnología

El cruce de pozo inclinado de perforación direccional unilateral hace pleno uso del tamaño pequeño, tubería de perforación corta, funcionamiento flexible, y fácil control de dirección de pequeñas plataformas de perforación direccional. La tecnología de perforación direccional unilateral de cruce inclinado de pozos es el uso de tecnología de perforación direccional direccional horizontal para formar pozos inclinados. Es una combinación de cruce de perforación direccional horizontal y tecnología de cruce de pozos inclinado. Se aprovechan las ventajas de las dos tecnologías, y se combinan los parámetros de las dos tecnologías. y controlabilidad del dispositivo. El pozo inclinado de perforación direccional unilateral tiene un amplio rango de pendiente, la dificultad del control de pendientes es pequeña, la cantidad de barro en la construcción del cruce es pequeña, el impacto en el medio ambiente es pequeño, y la seguridad de la construcción es buena, y es adecuado para un solo cruce de pozo inclinado de larga distancia. Los principales parámetros de la tecnología de cruce de pozo inclinado de perforación direccional unilateral son el ángulo de entrada, el ángulo de excavación (sólo cuando la trayectoria de la línea está seleccionada como curva), la profundidad enterrada de la tubería, y la longitud del cruce.

1. Normas nacionales pertinentes vigentes y reglamentos de experiencia

De acuerdo con el “Código para el diseño de la ingeniería de cruce de oleoductos y gasoductos”, “el ángulo de entrada de la perforación direccional horizontal y la colocación de la sección de la tubería de cruce debe ser de 6 ° ~ 20 °, y el ángulo de excavación debe ser de 4 ° ~ 12 °. , Se determina la profundidad enterrada de la sección de la tubería y las condiciones de colocación elástica.” La pendiente del pozo inclinado para la construcción del pozo inclinado de excavación artificial generalmente no es superior a 35 °, y la longitud de construcción no es superior a 60 m; la seguridad de la operación en el eje artificial es deficiente, y el control de dirección es difícil, Estas deficiencias limitan la apertura artificial del eje. El alcance del uso para cavar pozos inclinados para cruzar. Basado en las limitaciones de ángulo y longitud de las dos tecnologías anteriores, Se estudia la selección de parámetros de la tecnología de cruce de pozo desviado de perforación direccional unilateral.

2. Rango ajustable del dispositivo

En circunstancias normales, la plataforma de perforación se puede estacionar directamente en el piso natural, y el ángulo del pozo inclinado se puede cumplir ajustando el ángulo de la propia plataforma de perforación. Pozo de trabajo consistente en forma de recogedor, la plataforma de perforación está estacionada junto al pozo de trabajo, y luego la instalación y depuración de la plataforma de perforación se llevan a cabo de acuerdo con el terreno y el ángulo de perforación diseñado para garantizar que la línea central de la tubería de perforación sea concéntrica con el eje de cruce del eje inclinado y se garantice el ángulo de penetración del suelo.. Compruebe el programa del sistema de control de dirección para asegurarse de que la precisión del ángulo azimutal magnético medido por la sonda en el suelo cumple con los requisitos.

3. Otros requisitos conexos para el diseño y la construcción

La tubería se coloca en la sección plana de la meseta de Loess y el valle excavando la zanja y enterrando la tubería.. La profundidad del entierro es la profundidad de entierro de la línea de proceso en la parte superior de la meseta, y la profundidad del entierro se incrementa adecuadamente en el valle considerando la limpieza. Cavar una zanja de tubería en el valle hasta el fondo de la pendiente empinada y luego cavar un agujero en la pendiente empinada con una profundidad de aproximadamente 2-3 m. Los puntos de entrada a ambos lados del barranco y los puntos desenterrados en el fondo del barranco deben mantenerse en el mismo plano vertical., y la desviación de los puntos desenterrados debe controlarse dentro de los 10 cm para garantizar que las articulaciones del codo en el fondo de la zanja sean naturales y lisas.. por lo tanto, es necesario mejorar la precisión de la medición y el pago, y al mismo tiempo controlar estrictamente la dirección de perforación.
Con el fin de garantizar la seguridad de la construcción del cruce, El rango de distribución del suelo suelto y el suelo estabilizado en el borde de los barrancos de Loess debe identificarse antes de la construcción.. La distancia de seguridad entre la plataforma de perforación direccional y el lado de la pendiente debe ser superior a 10 m, y la distancia de seguridad entre la trayectoria de cruce de la tubería y la capa estable en el lado de la pendiente debe ser superior a 3 m.
Según la topografía y topografía del cruce, la estabilidad de la capa de Loess, etcetera., Se determina el ángulo de entrada de la plataforma de perforación. Con el fin de reducir la longitud de la perforación direccional tanto como sea posible, Es decir, para acortar la distancia desde el punto de entrada hasta la profundidad de no menos de 6,0 m por debajo de la profundidad de barrido del fondo del barranco, Se espera que la plataforma de perforación tenga un ángulo de entrada más grande. Sobre la base de esta consideración, El terreno de pendiente se utiliza para instalar el control del ángulo de entrada al suelo que la plataforma de perforación direccional realmente atraviesa.

4. La selección de parámetros de la vía de cruce como línea recta

Generalmente, cuando la trayectoria de la línea es una línea recta, el ángulo es relativamente grande. El ángulo de entrada al suelo de la línea de investigación debe cumplir con el ángulo de entrada de la curva, y el ángulo de excavación y la profundidad enterrada pueden estar dentro del rango de especificación. El ángulo de penetración del cruce se puede ampliar tanto como sea posible mediante el método de pendiente artificial. La relación entre el ángulo de entrada α y la longitud de cruce L es la siguiente:
De acuerdo con la fórmula anterior: cuanto mayor sea el ángulo de entrada al suelo, cuanto menor sea la distancia segura entre el punto de entrada superior de la pendiente y la parte superior de la pendiente del barranco, cuanto más corta sea la longitud de cruce del eje inclinado, Cuanto mayor sea la fuerza de tracción de la excavadora que se requiera para la tubería deslizante, y cuanto menor sea el ángulo, no es propicio para la tubería principal. La transmisión de la tubería, El peso de la tubería no se utiliza plenamente, y se aumenta la fricción entre la tubería y el suelo.
Suponiendo que la diferencia de altura entre el punto de entrada y el punto de excavación (H+h-h0) se toma como valor fijo H0, Se obtiene el valor de la longitud de cruce L de diferentes ángulos de entrada del mismo sitio de diferencia de altura. L=H0/sinα, (α=6°～45°), su curva se muestra en la figura 4.
(1) En el rango de ángulo inferior a 6 ° (Es decir, el segmento de línea punteada verde AB), La longitud teórica del cruce se ve muy afectada por el ángulo. El Código para el Diseño de Ingeniería de Cruce estipula que “El ángulo de entrada de la perforación direccional horizontal y el tendido de la sección de tubería de cruce debe estar en el rango de 6 ° a 20 °”.
(2) El rango de ángulo está en el rango de 6 ° a 20 ° (Es decir, el segmento de línea sólida púrpura-rojo BC) se ve afectado por el ángulo y cambia mucho. Deseable, pero este tramo de cruce no es económico ni razonable.
(3) El rango de ángulo está en el rango de 20 ° ~ 45 ° (Es decir, el segmento de línea sólida roja del CD), y el cambio de la longitud del cruce se ve menos afectado por el ángulo. Cuanto mayor sea el ángulo, cuanto más corta sea la longitud. 2.9H0 El cambio de curvatura de esta sección es mucho menor que el de la sección BC, pero el rango de ángulo excede el rango especificado en la especificación “Código para el diseño de la ingeniería de cruce de oleoductos y gasoductos” ese “El ángulo de entrada de la sección de tubería de cruce de perforación direccional horizontal y colocación debe ser de 6 ° ~ 20 °”, pero Ajustando la plataforma de perforación y el ajuste del pozo, el ángulo de superposición (la plataforma de perforación en sí se puede ajustar a un máximo de 20 °, y el equipo de boxes se puede ajustar a un máximo de 25 ° de acuerdo con el permiso de equipo) se puede ajustar a un máximo de 45°, por lo que el ángulo de entrada al suelo también está dentro del ámbito de aplicación, lo que es realmente deseable. El cruce de la sección es económicamente razonable.
(4) El rango de ángulo está en el rango de 45 ° ~ 90 ° (Es decir, el segmento de línea punteada azul DE), y la longitud del cruce se ve menos afectada por el ángulo. Prácticamente no es aconsejable.

5. Selección de los parámetros de la curva a través de la trayectoria

El ángulo horizontal α entre la línea AE entre el punto de entrada y el punto desenterrado y la parte superior de la pendiente es utilizar el terreno de la pendiente para instalar la plataforma de perforación direccional., Es decir, el piso base de la plataforma de perforación y el AE de línea recta están en el mismo plano, suponiendo que el plano AE se gira horizontalmente por el ángulo α, La curva de perforación direccional horizontal se realiza sobre la base del plano AE. Se supone que el ángulo de perforación direccional horizontal es β y el ángulo de excavación es β. Tome el rango fijo de 6 a 20°, β es el ángulo de excavación de perforación direccional horizontal asumido, y el valor se establece en 4 a 12° según la especificación. El ángulo de entrada final del cruce de pozo inclinado de perforación direccional unilateral es de α + β, que va desde 6 a 45°, y el ángulo de excavación es de α + β, que va desde 4 hasta 37°.
De acuerdo con la fórmula de longitud de cruce de trayectoria de curva:
Según la fórmula, el rango de valores del ángulo de entrada es de 6-45°, y el ángulo de excavación es de 4-37°. Cuanto más grande es el β, cuanto mayor sea la longitud del cruce; cuanto más pequeño es el β, cuanto más corta sea la longitud de cruce; Cuanto más pequeño es el α, cuanto mayor sea la longitud del cruce.
La relación entre la longitud de cruce y el ángulo de entrada de la trayectoria curva después de la superposición del ángulo de entrada y el ángulo desenterrado es la misma que la de la trayectoria recta., pero el valor es diferente, y el principio es básicamente el mismo.

6. Comparación de parámetros entre perforación direccional unilateral y perforación direccional horizontal

Del principio de funcionamiento, condiciones del sitio, la investigación sobre la selección de las trayectorias de la línea de cruce y los principales parámetros, y la comparación económica de la tecnología de perforación direccional unilateral, Se concluye que la perforación direccional unilateral es diferente de la perforación direccional horizontal, y es diferente del pozo artificial desviado. tecnología transversal. Utiliza tecnología de perforación direccional horizontal para formar agujeros y escariar agujeros, y utiliza tecnología de pozo inclinado artificial para enviar tuberías al pozo inclinado. Se comparan las diferentes trayectorias y los diferentes parámetros. El contenido específico se muestra en la tabla 1.

7. Epílogo

Cuanto mayor sea el ángulo de entrada, no se puede garantizar la distancia entre el punto de entrada y el borde del barranco. El rango del ángulo de entrada de la especificación de perforación direccional horizontal (6°~20°) y el rango de ángulo ajustable de la propia plataforma de perforación y del piso (0°~25°), El rango de ángulo permitido de la propia plataforma de perforación y del pozo de la plataforma de perforación no excederá de 45 ° después de la superposición. Refiriéndose al rango de ángulo de la tecnología de pozo inclinado artificial (10°~35°), finalmente se determina establecer la perforación direccional a lo largo de la dirección de la tubería en la parte superior de la meseta, y controle el ángulo de perforación de la tubería de perforación para que sea de 6 ° ~ 45 ° (dependiendo de la capacidad de la plataforma de perforación para ser instalada y reparada tanto como sea posible). Aumentar el ángulo para reducir la longitud del pozo inclinado), pero el ángulo de entrada de 20 ° ~ 45 ° es el más económico y razonable. Para la trayectoria de la curva, el ángulo de excavación se controla a 4 ° ~ 37 °, y la profundidad enterrada de la tubería cumple con los requisitos de perforación direccional horizontal y pozos inclinados artificiales. Se requiere que la diana esté alineada con la abertura del ángulo de pendiente, y luego se refuerza la plataforma de perforación.