定向井讲义 5内插与外推.ppt

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1、井眼轨迹的内插与外推韩志勇1井眼轨迹的内插什么是内插？内插的用途：设计井眼的分点计算；实钻井眼的距离扫描；精确靶心计算；井眼形状处理：直线；圆柱螺线；斜面圆弧；给定内插条件：一个井段两个端点处的井深，垂深，N坐标，E坐标，以及井斜角，方位角。2井眼轨迹的内插直线法内插直线法内插：把井段看作直线；井段内井斜角和方位角不变；给定内插井段长度ΔLi；给定内插井段的垂深ΔDi；3井眼轨迹的内插圆柱螺线法内插圆柱螺线法内插把井段看作是一段圆柱螺线；井段在水平面上的投影为圆弧；在柱面展开图上也是圆弧；给定ΔLi,进行内插；给定ΔDi,进行内插；

2、4井眼轨迹的内插圆柱螺线法内插：圆柱螺线法内插的公式：给定ΔLi：给定ΔDi：5井眼轨迹的内插斜面圆弧法内插：斜面圆弧法内插：把井段看作是一段斜面上的圆弧；斜平面上的圆弧，在水平投影面和垂直投影图上都不是圆弧；在柱面展开图上也不是圆弧；给定ΔLi,进行内插；给定ΔDi,进行内插；6井眼轨迹的内插斜面圆弧法内插：斜面圆弧法内插：给定ΔLi：(增方位取正，减方为取负）7井眼轨迹的内插斜面圆弧法内插：斜面圆弧法内插:给定ΔDi：（公式接下页）8井眼轨迹的内插斜面圆弧法内插：给定ΔDi：求得γi后，可以按照下式计算αi和φi。(增方位取正，减

3、方为取负）9井眼轨迹的外推什么是外推？外推的用途：轨迹预测；防碰设计与防碰预测；中靶可能的预测；外推形式：定方向外推；定曲率外推；定目标外推；10井眼轨迹的外推定方向外推定方向外推；外推条件：已知井段上下端点的井斜角，方位角，井深，垂深，N坐标，E坐标；从目前井底（2点）的井眼方向向外推；给定外推长度ΔLi；给定外推垂深ΔDi；11井眼轨迹的外推定方向外推给定ΔLi：给定ΔDi：12井眼轨迹的外推定曲率外推圆柱螺线法定曲率外推：圆柱螺线本身不是圆弧，但井段形状在水平投影图上是圆弧；在柱面展开图上是圆弧；给定外推长度增量ΔLi;给定外推

4、垂深增量ΔDi;13井眼轨迹的外推定曲率外推圆柱螺线法外推：给定ΔLi给定ΔDi：14井眼轨迹的外推定曲率外推用斜面圆弧法定曲率外推：把井眼形状看成是空间斜平面上的圆弧；保持该圆弧的曲率和弯曲方向不变，进行外推；给定外推长度ΔLi;给定外推垂深ΔDi;15井眼轨迹的外推定曲率外推斜面圆弧法外推：给定外推长度ΔLi(增方位取正，减方为取负）16井眼轨迹的外推定曲率外推斜面圆弧法外推：给定外推垂深ΔDi（接下页继续计算）17井眼轨迹的外推定曲率外推斜面圆弧法外推：给定外推垂深ΔDi求得γi后，可以按照下式计算αi和φi。(增方位取正，减方

5、为取负）18井眼轨迹的外推定目标外推概念：从井段的下端点（2点）向给定的目标点T点进行外推；把要外推的井眼看作是圆柱螺线或斜面圆弧两种曲线；定目标外推的要害是求得目标点的井斜角αT，方位角φT以及T点的井眼长度LT。19井眼轨迹的外推定目标外推用圆柱螺线法进行定目标外推：把要外推的井眼看作是圆柱螺线；圆柱螺线的垂直剖面图（即柱面展开图）乃是一条圆弧曲线。其水平投影图，也是一条圆弧曲线。20井眼轨迹的外推定目标外推(ΔN>0)(ΔN<0)(ΔN=0；ΔE>0)(ΔN=0；ΔE<0)1.先计算过渡参数φc：2.再计算T点方位角φT：3.再

6、计算T点αT：圆柱螺线法定目标外推公式：4.再计算T点LT：21井眼轨迹的外推定目标外推用斜面圆弧法定目标外推：把要外推的井眼看作是斜面圆弧曲线；斜面圆弧曲线仅在所在的斜平面上是一条圆弧，其水平投影图和垂直投影图皆不是圆弧。圆弧曲线虽然简单，但其定目标外推公式却很不简单。22井眼轨迹的外推定目标外推斜面圆弧法定目标外推计算公式：(ΔN=0；ΔE>0)(ΔN=0；ΔE<0)(ΔN<0)(ΔN>0)（紧接下页公式）23井眼轨迹的外推定目标外推斜面圆弧法定目标外推计算公式：Φx>φ2取正号；φx<φ2取负号。改错！24井眼轨迹的外推定目标外

7、推公式的推导：由最小曲率法测斜计算公式知：得：因为：则：25井眼轨迹的外推定目标外推由于所以这是计算目标点井斜角的最简单的公式。26井眼轨迹的外推定目标外推此式由图可知，由α0钻到αX（狗腿角γ/2）的装置角ω与由α0钻到αT（狗腿角γ）的装置角ω是完全相同的。则：则得：另法推导27井眼轨迹的外推定目标外推上式化简：将如下二式代入并化简，得：和28课后作业井眼轨迹的内插分别按照圆柱螺线法和斜面圆弧法完成下表中红色数据插入计算。测点号LαφNEDVK连接点1524.2416.111.0625.464.591521.3825.321153

8、2.2417.340.891.51538.0021542.8919.00358.22.51550.0031551.9420.120.9929课后作业井眼轨迹的内插圆柱螺线法内插把井段看作是一段圆柱螺线；井段在水平面上的投