定向井基本知识及防碰知识.ppt

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1、定向井基本知识及防碰知识钻井工程技术公司２００５年１１月定向井的基本概念直井：设计井眼轴线为一铅垂线，其井斜角、井底水平位移和全角变化率均在限定范围．定向井：沿着预先设计的井眼轨道，按既定方向偏离井口垂线一定距离，钻达一定目标的井．普通定向井：一个井场内仅有１口最大井斜角小于６０°的定向井．斜直井：用斜直钻机或斜井架完成，自井口开始井眼轨道一直是一段斜井段的定向井．大斜度井：最大井斜角在６０°－８０°范围内的定向井．水平井：最大井斜角大于或等于８６°，并保持这种井斜角钻完一定长度段的井．定向井　　　　　　　　长曲率半径：６°／３０m中曲率

2、半径：６°－2０°／３０m水平井　　中短曲率半径：1°－2０°／３０m短曲率半径：1°－1０°／m径向水平井：k=∝丛式井：在一个井场内有计划地钻出两口或两口以上的定向井组可含１口直井．多底井（分支井）：一个井口下面有两个或两个以上井底的定向井．井眼轨道示意图NOΨhShEΨDmDαDw井底闭合方位角Ψh:从正北方向顺时针转至井口与井底的水平投影连线的夹角.井底水平位移Ｓh：井口与井底两点在水平投影面上的直线距离．方位角Ψ：正北顺时针转至轴线上某点切线在水平面的投影的夹角．井眼曲率：单位长度井段井眼轴线的切线所转过的角度．井斜变化率：单位

3、长度井段井斜角变化值．方位变化率：单位长度井段方位角变化值．测深Dm：某测点到转盘补心的井眼轴线实际长度．井深Dw：转盘补心到井的深度．井斜角α：轴线切向方向与垂线的夹角．垂深Ｄ：井眼轴线上某测点至井口转盘所在平面的垂直距离．２、井身剖面.水平位移２、井身剖面1)直井斜:设计井斜角为零度的井段.2)造斜点:开始定向造斜的位置称造斜点.通常以该点的井深来表示.3)造斜率:造斜工具的造斜能力,即该造斜工具所钻出的井段的井眼曲率.4)造斜段:井斜角随井深增加的井段.直井段造斜点增斜段稳斜段最大井斜降斜段目标点５）稳斜段：井斜角保持不

4、变的井段．６）降斜段：井斜角随着井深的增加而减小的井段．７）目标点：设计规定的、必须钻达的地层位置，通常以地面井口为坐标原点的空间坐标系的坐标值来表示。８）靶区及靶区半径（Ｒ）：包含目标点在内的一个区域称为靶区．在大斜度井和水平井中，靶区为包含设计井眼轨道的一个柱状体．９）靶心距（Ｓ）：在靶区平面上，实钻井眼轴线与目标之间的距离．井眼方位角、安置角、工具面角示意图1)工具弯角（θb):在造斜钻具组合中，拐弯处上下两段的轴线间的夹角．２）工具面：在造斜钻肯组合中，由弯曲工具的两个轴线所决定的平面．３）反扭角（βr):在使用井下动力钻具进行定

5、向造斜或扭方位时，动力钻具启动前的工具面与启动后且加压钻进时的工具面之间的夹角．反扭角总是使工具面逆时针转动．CEBANOβrψββ1βs４）高边：定向井的井底是个呈倾斜状态的圆平面，称为井底圆；井底圆上的最高点称为高边；从井底圆心至高边之间的连线所指的方向称为高边方向；从正北方向在水平面上的投影所转过的角度称为高边方位角．HighSide0°TFOHighSide0°TFO90°LowSide180°TFO5)工具面角：造斜工具下到井底以后，工具面所在的角度．一般井斜＞６度就要读取高边工具面，为便于现场区分，高边工具面记作：Rxx°或L

6、xx°.XWNEHighSideMagnetucTFOTFO高边工具面角是以高边方向线为始边，顺时针转到工具面与井底平面的交线所转过的角度．磁工具面角为以正北方向线为始边，顺时针转到工具面与井底圆平面的交线在水平面上的投影线所转过的角度．测斜前,打钻杆接箍印记,要与转盘0°对齐.下面用油漆做标记,以免与旧印记混淆.方钻杆需要转动相对角度俗称”定”角.用吊线的办法把方钻杆标记棱延长至保护接头公扣段做标记,每次换接头都要重新标记.为便于找到方钻杆标民棱,在滚子主补心对应的位置用油漆作标记.接单根后,量取该标记与钻杆印记间的夹角,俗称”方”角.

7、谨记:以下量上顺正逆负+90°±180°-90°0°转角方钻杆标记棱转到的绝对角度(转盘刻度),俗称”转”角.定+方=转使用单螺杆定向(扭方位)时,应注意入井前量取螺杆弯曲方向与定向直接头间的夹角,称为”弯差角”.弯差角的量取原则同样是”以下量上,顺正逆负”.计算实际工具面面的公式为:实际工具面=所测工具面-弯差角如图中,弯差角应为-90°.如某次测得工具面为240°,则实际工具面=240°-(-90°)=330°如果测得工具面为L40°,则:实际工具面L40°-(-90°)=R50°定向(扭方位)注意事项井口印迹要清晰,测量夹角要注意判

8、明方向要根据当前井斜方位和施工工具面,准确估计井底的井斜方位,保证造斜(扭方位)达到预期效果.定向时注意问题根据已钻井确定合适的超前角.井斜小时工具面保证到位,避免井斜大时方位相差较多而扭方位