定向井基本知识.doc

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1、定向井和水平井钻井技术第一节定向井井身参数和测斜计算一．定向井的剖面类型及其应用定向钻井就是“使井眼按预定方向偏斜，钻达地下预定目标的一门科学技术”。定向钻井的应用范围很广，可归纳如图9－l所示。定向井的剖面类型共有十多种，但是，大多数常规定向井的剖面是三种基本剖面类型，见图9－2，称为“J”型、“S”型和连续增斜型。按井斜角的大小范围定向井又可分为：一、专业名词1．定向井（DirectionalWell）一口井的设计目标点，按照人为的需要，在一个既定的方向上与井口垂线偏离一定的距离的井，称为定向井。2．井深（MeasureDepth）井眼轴线上任一点，到井口的

2、井眼长度，称为该点的井深，也称为该点的测量井深，或斜深。单位为“m”。3．垂深（VerticalDepthorTrueVerticalDepth）井眼轴线上任一点，到井口所在水平面的距离，称为该点的垂深。通常以“m”为单位。4．水平位移（DisplacementorClosureDistance）井眼轨迹上任一点，与井口铅直线的距离，谓之该点的“水平位移”。也称该点的闭合距。其计量单位为“m”。5．视平移（Verticalsection）水平位移在设计方位线上的投影长度，称为视平移。如图10—1所示，为设计方位线，曲线为实钻井眼轴线在水平面上的投影，其上任一点P

3、的水平位移为，以AP表示。P点的视平移为，其长度以VP表示。当与同向时VP为正值，反向时为负值。视平移是绘制垂直投影图的重要参数。单位为m。6．井斜角（HoleInclinationorHoleAngle）井眼轴线上任一点的井眼方向线，与通过该点的重力线之间的夹角，称为该点处的“井斜角”。以度为单位。7．最大的井斜角（MaxinumHoleAngle）“最大井斜角”有两种不同的意义。对已钻成的实际井眼来说，全井所有的各个测点中，井斜角的最大值称为该点的“最大井斜角”。在定向井的设计剖面中，其增斜井段的终止点处，井斜角值应该最大。这就是通常所说的“最大井斜角”。以

4、“度”表示。综上，无论设计剖面，还是实钻剖面，全井井斜角的最大值，称为该井的最大井斜角。8．方位角（HoleDirection）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。见图10—2（a）。方位角还有另外一种表示方法。即：在井眼轨迹上任一点建立一个以该点为原点的水平面直角坐标系。该点处井眼方位线与正北方位线或正南方位线的夹角、称为该点的“方位角”，也称“井斜方位角”。这种表示方法，井斜方位角均不大于90℃，如图10—2（b）所示

5、。9．磁偏角（Declination）在某一地区内，其磁北极方向线与地理北极方位线之间的夹角，称为该地区的“磁偏角”。磁偏角的计量方法是以地理北极方向线为始边，以磁北极方向线为终边，顺时针为正值，逆时针为负值，转过的角度值即为磁偏角的数值。磁偏角的正值为东磁偏角，负值为西磁偏角。10．磁方位校正用磁性测斜仪测得的方位角称为磁方位角。它是以磁北方位线为基准的。由于大地磁场随着地理位置和时间在不断变化，所以需要以地理真北方位线为基准进行校正。这种校正称为磁方位校正。校正后的磁偏角计算方法是：磁方位角值加上该地区的磁偏角。11．造斜点（KickOffPoint）在定向

6、井中，开始定向造斜的位置叫“造斜点”。通常以开始定向造斜的井深来表示。12．井斜变化率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：°／10m，°／25m和°／100m。井斜变化率的公式如下：13．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：°／10m，°／25m和°／100m。其计算公式如下：14．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。15．增（降）斜

7、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。16．全角变化率（DoglegSeventy）“全角变化率”，“狗腿严重度”，“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：°／25m。17．增斜段井斜角随井深增加的井段，称增斜段。如图10—3所示。18．稳斜段井斜角保持不变的井段，称为稳斜段。19．降斜段井斜角随着井深的增加而逐渐减小的井段称为降斜段。20．目标点（Target）设计规定的、必须钻达的地层位置，称为目标点。通常是以地面井

8、口为坐标原点的空间坐标系