定向井钻井基础

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1、定向井钻井基础提纲（一）为什么要钻定向井？（二）定向井的基本概念（三）定向作业专业术语（四）井眼轴线的计算方法（五）定向井轨迹防碰（一）、为什么要钻定向井？1、在海洋钻井平台上钻丛式定向井。控制较大面积的油气构造。生产设施集中在平台上，节省建造平台费用。2、勘探和开发近海岸油气田。使钻井定向弯曲，钻达海底油气层，节约海上钻井平台的建设费用。3、用定向井控制断层，查明油水界面或断层面的位置(c)4、避开地表障碍物，勘探和开发障碍物下方的油气田。5、纠正已斜的井眼或绕过井内落鱼而进行侧钻。6、打定向井探采盐丘突起下部的油气层。含油构造有时与盐丘构造共生，部分盐

2、丘可能直接覆盖在油藏上面，直井钻遇盐层可能导至冲蚀、钻井液漏失和腐蚀等问题。7、井喷无法处理或油气井失火，钻定向救援井与原井衔接控制井喷或扑灭火灾。8、钻大斜度井或水平井，防止气锥和水锥问题；增加井眼在产层中的延伸长度；增大平台的泄流面积，在裂缝性油藏9、供水井。钻多孔底定向井多次穿过含水裂隙或沿含水裂隙钻单孔底定向井，可增加出水量。10、开发地壳深部“干热岩”体的能量。钻两口定向井，用水力压裂法使两井连通，形成一个地下热仓和封闭回路，用—口井向下注冷水，干热岩将冷水加热，另一口井抽出高温蒸气进行发电。11、在煤层中钻定向排放孔抽瓦斯，保证采煤时的安全。能

3、钻遇多条裂缝，提高单井的产量。12、对接连通开采可水溶性矿藏过去，在钻孔采可水溶性矿盐时，一直采用单井对流水溶采卤法，这种采卤技术存在较多缺点，如矿产回采率不足20％，卤井寿命短，产量低，采出的卤水浓度低而且不稳定等。双井对接连通水溶采卤可克服上述一系列缺点。数十年来，盐业系统探索了几种使两井能连通的方法(压裂法，自然溶通法等)，但并不是很理想，采用定向钻进技术实现两井对接、三井对接甚至更多的井眼对接，极大地提高采盐卤水量。（二）定向井的基本概念1、定义定向井是按照预先设计的井斜角、方位角和井眼轴线形状进行钻进的井。2、钻定向井主要有以下优点：有利了解含油

4、构造及含油气情况。能加大油气层泄露面积。钻定向井能大大节约钻井综合成本。钻丛式井便于完井后油井的集中管理，减少集输流程，节省人、财、物的投资。钻丛式井能减少占地，降低地面污染，有利于环保。3、井眼轨迹的常用参数：井深、井斜角、方位角垂深、南北坐标(N/S)、E坐标(E/W)水平位移/视平移井斜变化率、方位变化率、井眼曲率等1）井深：指井口（转盘面）至测点的井眼实际长度，人们常称为斜深。国外称为测量深度（Measuredepth）。2）测深：测点的井深，是以测量装置（AngleUnit）的中点所在井深为准。3)井斜角：该测点处的井眼方向线与重力线之间的夹角。

5、井斜角常以希腊字母α表示，单位为度。4）井斜方位角：是指以正比方位线为始边，顺时针旋转至井斜方位线所转过的角度。井斜方位角常以希腊字母Φ表示，单位为度。实际应用过程中常常简称为方位角。井斜角示意图井斜方位角示意图5）磁方位角：磁力测斜仪测得的井斜方位角是以地球磁北方位线为准的，称磁方位角。在以井眼轨迹上任一点为原点的平面坐标系中，以通过该点的正北方向线为始边，按顺时针方向旋转至该点处井眼方向线在水平面上的投影线为终边，其所转过的角度称为该点的方位角。以“度”表示6）磁偏角：磁北方位线与真北方位线并不重合，两者之间有一个夹角，这个夹角称为磁偏角。磁偏角又有东

6、磁偏和西磁偏角之分，当磁北方位线在正北方位线以东时，称为东偏角；当磁北方位线在正北方位线以西时称为西偏磁偏角。真方位与磁方位的换算真方位角＝磁方位角＋东磁偏角真方位角＝磁方位角－西磁偏角7）单位井段内井斜角的改变速度称为“井斜变化率”。通常以两测点间井斜角的变化量与两测点间井段的长度的比值表示。常用单位是：°／100m。井斜变化率的公式如下：8）方位变化率：单位井段内方位角的变化值，称为方位变化率。通常以两测点间方位角的变化量与两测点间井段长度的比值表示。常用单位有：°／100m。其计算公式如下：10）全角变化率（DoglegSeventy）“狗腿严重度”

7、，“井眼曲率”，都是相同的意义。指的是在单位井段内井眼前进的方向在三维空间内的角度变化。它即包含了井斜角的变化又包含着方位角的变化。其计量单位为：°／100m。11）增（降）斜率指的是增（降）斜井段的井斜变化率。其井斜变化为正值时为增斜率。负值为降斜率。12）造斜率造斜率表示了造斜工具的造斜能力。其值等于用该造斜工具所钻出的井段的井眼曲率。不等于井眼变化率。13）垂深（垂直井深）即某测点的垂直深度，以H表示。是指井身任意一点至转盘面所在平面的距离。14）水平投影长度：是指自井口至测点的井眼长度在水平面上的投影长度。以S表示。15）水平位移：简称平移，是指测

8、点到井口垂线的距离。在国外又称为闭合距(ClosureDistan