Project back在水平井轨迹设计的使用方法
摘要
水平井钻井作业时，由于地质模型存在不确定性，在着陆前我们往往会根据地质导向指令以87°左右的井斜去稳斜下探目的层，待确认进入目的层后再将井斜增至水平90°左右，避免未进入目的层就已经开始水平段造成无效进尺，我们可以使用Compass的Project Back功能在轨迹设计时增加这一“稳斜探层段”。
1、前言
在水平井钻井作业过程中，由于地下构造的复杂性，地质模型往往带有不确定性。为了最大限度降低“未入层先水平”所带来的无效进尺风险，现场普遍采用“稳斜探层”策略：在着陆前先按照地质导向实时指令把井斜角稳在 87° 左右，以“欠井斜下切”方式下探目的层顶界，一旦 LWD/MWD 曲线或岩屑录井确认钻遇目的层，再在短距离内(一般为30m内)将井斜增至 90°左右，进入真正意义的水平段。
为在轨迹设计阶段就量化这一逻辑，可在 Compass 中启用 Project Back插入一段“稳斜探层段”。下面我们就以一口实例井介绍如何在Compass 中使用ProjectBack功能。
2、按照常规方法建井和建立靶点
首先按照地质设计给出的基本信息在Compass中依次建立井(Well01)，井身(Well01)，如下图所示。
图1 建立Well01井，well01井身
同时按照给出的靶点信息建立新的靶点。
图2 建立靶点数据
3、设计井眼轨迹
井眼轨迹设计应在满足防碰要求的前提下，合理确定是否实施预斜，同时结合套管程序的深度与井斜限制，并充分考虑定向钻井工具的造斜能力及允许狗腿度，对轨迹进行综合优化设计。在这里我们使用水平井常用的“Thread Targets”或者“Optimum Align”方法设计出初步轨迹，如下图所示。
图3 设计初步轨迹
下面我们使用“Optimum Align”下的“Project back”功能来为该轨迹设计增加一个着陆段。选择Well_T1靶点所在的行，点击“Project back-To Target”
在下方红框内输入“inc:87 Build：3”，并点击“Calculate”，此时在Well01_T1靶点行上方会增加一行inc 87°，方位102.59°的轨迹。该行为确认进入目的层后开始增斜到90°的点，下面我们继续设计一个87°稳斜探层段。
图4 Project back出进确认层后的增斜点
选中MD4848.84m，inc 87°，Azi 102.59°所在行，继续向上“Project back”，点击“Project Back to CL”,输入“CL：30, Build：0”进行计算，点击“Calculate”此时所选行上方增加一个段长为30m，井斜为87°的稳斜段。
图5 Project back出稳斜探层段
至此该轨迹的着陆段设计完成。
4、轨迹设计结果
下图为增加着陆段的设计与原始设计的对比图，
图6 增加着陆段轨迹与原始轨迹对比
5、小结
Project Back 功能为轨迹设计提供了一种自靶点向前反推的设计手段，其中，水平井着陆段设计是其最常见、也最具实用价值的应用场景之一。通过在设计阶段引入稳斜探层段，作业人员可以在着陆前对井斜进行精细化控制，提前识别目的层顶、底界位置，校核地质模型与实际地层埋深之间的偏差，并结合随钻测井曲线实现实时响应和动态调整。
与直接增斜着陆相比，该方法在现场实施中具有更高的容错率，可有效避免穿层、误入非目的层等风险，对提高水平井着陆成功率和增加水平段有效进尺具有重要意义。
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