《定向钻井教程》PPT课件.ppt

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1、welcome第八章　定向钻井8.1定向井的概念定义：一口井在设计时，井口位置与井底目标点不在同一铅垂线上的井称为定向井。8.1.1定向井的使用范围增加油层穿越面积，提高产量和采收率（水平井）绕开地面障碍（河流、高山、建筑、沼泽）适应井下地质条件，节省钻井时间减小地面井场占用面积,节省投资（丛式井、多底井）处理井下事故（救援井、侧钻井）水平井多底井侧钻救援井8.1.2定向井名词解释１、测量井深(MD)L:井口至井眼某点的轨迹长度２、垂直井深(TVD)H:井口至井眼某点的垂直距离３、井斜角a:井身轨迹某点切线与铅

2、垂线的夹角４、方位角f:井身轨迹某点水平投影的切线与正北　　方向的夹角５、井斜变化率Ka:单位井段的井斜变化６、方位变化率Kf:单位井段的方位变化７、水平位移S:井身轨迹某点与井口位置的水平距离８、闭合距SE:完井井底水平位移９、闭合方位角fE:闭合距与正北方向的夹角10、全角变化率K:井眼的空间曲率定向井名词解释Ａ点垂直井深AＡ点测量井深：Ｌ＝ＯＡＡ点井斜角ＯHA井斜变化率的概念Ｏ井斜变化率Ｋa：单位井段的井斜变化AＢ方位变化率的概念ＯＡＢＮＥ方位变化率Ｋf：单位井段的方位变化fAfB水平位移：井身轨迹某点与

3、井口位置的水平距离ＯＡＮＡ点水平位移：ＳA＝OAE(完井井底)闭合距：SE＝OE闭合方位角fE全角变化率K:井眼的空间曲率KAB8.1.3表示空间井眼轨迹的两个平面fAfE水平投影fAfE8.2井身剖面设计8.2.1设计原则１、利用地层自然造斜规律２、利于钻井、采油、修井工作３、剖面简单４、造斜井段地层稳定５、井眼曲率变化均匀8.2.2定向井剖面类型１、常规井身剖面整个井眼轨迹由直线和圆弧组成２、特殊井身剖面井眼轨迹由直线、圆弧和其他平面　曲线（悬链线、抛物线?...)组成8.2.3定向井参数选择１、造斜点地

4、层稳定、可钻性好２、最大井斜角根据钻井工艺和采油的需要３、井眼曲率，造斜率大曲率半径：中曲率半径：小曲率半径：４、造斜点、最大井斜角、造斜率三者之间要满足一定的关系8.2.4实际井眼轴线的计算方法定向井井眼轴线是以等间距测量的，每一测点的数据有测量井深、井斜角和方位角。任意测点间的空间坐标位置需要根据两测点间的轨迹形状来计算。井眼轨迹形状是的未知的，不同假设就得到不同的计算方法。正切法１、垂直位移：２、水平位移：３、北位移：４、东位移：５、井底垂深：６、井底水平位移：７、闭合方位角：正切法计算公式平衡正切法１、

5、垂直位移：２、水平位移：３、北位移：４、东位移：５、井底垂深：６、井底水平位移：７、闭合方位角：平衡正切法计算公式１、平均井斜角：２、平均方位角：３、垂直位移：４、水平位移：５、北位移：６、东位移：７、井底垂深：８、井底水平位移：９、闭合方位角：平均角法计算公式圆柱螺线法１、井斜曲率半径：２、方位曲率半径：３、垂直位移：４、水平位移：５、北位移：６、东位移：７、井底垂深：８、井底水平位移：９、闭合方位角：曲率半径法计算公式8.2.5实际井身轴线的绘制方法在垂直平面和水平投影面上绘制井眼轨迹，具体步骤如下：１、将

6、测井资料整理列表；２、选定一种计算方法，将计算结果填入表中；３、根据计算结果绘制井身轨迹垂直平面和水平投影图。绘制井眼轨迹的数据表（平均角法）8.3造斜工具8.3.1转盘钻井用造斜工具槽式变向器，水力冲，锚式钻头，BHA(BottomHoleAssembly)。特点：非连续造斜8.3.2井底动力钻井用造斜工具弯接头，偏心短节，可调变向接头。特点：连续造斜8.4井眼轨迹控制8.4.1装置角w8.4.2钻具组合8.4.3反扭矩的影响装置角的规定当两个平面重合，且造斜工具起增斜作用时，装置角w为０度；在垂直井眼内，造

7、斜工具弯曲方向指向正北，装置角w为０度。装置角w对井斜和方位的作用原井斜方位w＝0w＝270w＝90w＝180增斜减斜减方位增方位装置角w的图解法一种实用的确定装置角的近似方法方法：用线段的长度表示井斜角a和导斜角g，　　　用线段的夹角表示方位角f和装置角w。ＡＢ1Ｂ2w1w2DONorth原井底方位F方位增量DF装置角w的图解法已知条件：原井斜角、原方位角；方法：在方位增量DF、井斜增量Da、导斜角g、装置角w四个参数中任意确定两个参数，求另外两个参数。OAN原方位角F原井斜角a8.4.2钻具组合用改变井底钻

8、具组合的方法来控制井身轨迹8.4.3反扭矩的影响使用井下动力钻具造斜时，钻具产生的反扭矩对装置角会产生影响。8.5定向井测量方法１、井斜角测量原理：重力方法：液体染色（虹吸测斜仪），腐蚀（ＨＦ），　　　　感光照相（单、多点照相仪），电法（随钻　　　　测量仪MWD）。２、方位角测量原理：陀螺、磁场（在套管内不能测量，需使用无　　　　磁钻铤）方法：感光照相（单、多点照相仪），电法（随钻