2019第五章轨迹控制ppt课件.ppt

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1、第五章井眼轨道设计与轨迹控制（井眼导向技术）概论问题讨论：你做过“导向”工作吗？1轨道和轨迹概念2井眼轨迹控制技术发展简介3定向井的应用1)地面环境条件的限制；2)地下地质条件的要求；3)处理井下事故的需要。4井眼轨迹控制(导向)基本方法4.1空间几何导向法4.1.1定义：按设计的井眼轨道空间几何位置进行导向与控制。4.1.2方法和步骤：1)井眼轨道设计作图；2)轨迹测量(测斜)和作图；3)轨道和轨迹对比；4)选择工具和设计参数进行轨迹控制。4.2地质导向法4.2.1定义：以目的层及其邻近地层的地质和地球物理特征参数(曲线)为标准进行导向与控制。4.2.2方法和步骤：1)在实验井或邻井测

2、得目的层及其邻近地层的地质和地球物理模拟特征参数；2)近钻头随钻测量实际地层的相同特征参数；3)实时对比2种特征参数；4)如果两者一致，说明命中了预计范围内的目的层，反之则没有，应按井下特征参数修正和随钻控制井眼轨迹，以保证井眼穿过储集层。4.3两种导向方法的关系5导向工具发展1)早期机械和水力导向工具；2)稳定器钻具组合旋转导向工具；3)偏轴钻具旋转导向工具；4)井下动力弯钻具滑动导向工具；5)现代旋转闭环导向系统；6)现代地质导向系统。第一节井眼轨迹(轨道)的基本概念问题讨论：1)空间点的座标体系有几种？1轨迹的基本参数测斜：一口实钻井的井眼轴线乃是一条空间曲线。为了进行轨迹控制，必须首

3、先描述出这条空间曲线形状及其位置，这就要先进行轨迹测量，即“测斜”。测段和测点：目前常用的测斜方法并不是连续测斜，而是每隔一定长度的井段测一个点。这些井段即“测段”，这些点即“测点”。上测点和下测点：一个测段的两个测点中，井深小的称为上测点，井深大的称为下测点。轨迹的基本参数：测斜仪器在每个点上测得的三个参数，即井深、井斜角和井斜方位角。1.1井深井深：指井口(通常以转盘面为基准)至测点的井眼轴线长度，以钻柱或电缆的长度来量测，常用Dm(m)表示。井段：井深的增量，为下测点井深减去上测点井深，以ΔDm表示。1.2井斜角井眼方向线：过井眼轴线上某测点作井眼轴线的切线，该切线向井眼前进方向延伸的

4、部分称为井眼方向线。井斜角：井眼方向线与重力线之间的夹角，表示井眼轨迹在测点处倾斜的大小，用α(°)表示。井斜角增量：一个测段内井斜角的增量总是下测点井斜角减去上测点井斜角，以Δα表示(图5-1)。1.3井斜方位角井眼方位线：某测点处的井眼方向线投影到水平面上，称为井眼方位线，或井斜方位线。正北方位线：地理子午线沿正北方向延伸的线段。井斜方位角：以正北方位线为始边，顺时针方向旋转到井眼方位线上所转过的角度，即井眼方位角，或井斜方位角。用Φ(°)表示(图5-2)。井斜方位角增量：下测点的井斜方位角减去上测点的井斜方位角，以ΔΦ表示。其值在0~360°内变化。方位与方向的区别：磁偏角：地球有磁北

5、方位和正北方位之分，两者并不重合而是有个夹角，称为磁偏角。东磁偏角：磁北方位线在正北方位线的东面。西磁偏角：磁北方位线在正北方位线的西面。磁偏角校正：目前广泛使用的磁性测斜仪是以地球磁北方位为基准的，所测得的井斜方位角为磁方位角，并不是真方位角。需要经过换算求得真方位角，称为磁偏角校正：真方位角=磁方位角+东磁偏角真方位角=磁方位角-西磁偏角1.4轨迹基本参数的特性问题讨论：1)井深、井斜角和井斜方位角3参数是井眼轴线空间点的球座标吗？2轨迹的计算参数1)垂直深度：简称垂深，是指轨迹上某点至井口所在水平面的距离，用D表示。垂深的增量称为垂增，以ΔD表示。如图5-1所示。2)水平投影长度：简称

6、水平长度或平长，是井深在水平面上的投影长度，平长以字母Lp表示。水平长度的增量称为平增。平增以ΔLp表示。平长和平增在图5-4中是指曲线的长度。3)水平位移：简称平移，指轨迹上某点至井口所在铅垂线的距离，或指轨迹上某点至井口的距离在水平面上的投影。此投影线称为平移方位线。水平位移常以字母S表示。如图5-5所示。在国外将水平位移称作闭合距。而我国油田现场常特指完钻时的水平位移为闭合距。4)平移方位角：平移方位线所在的方位角，即以正北方位为始边顺时针转至平移线上所转过的角度，常以字母θ表示。如图5-5所示。在国外将平移方位角称作闭合方位角。而我国油田现场常特指完钻时的平移方位角为闭合方位角。5)

7、N坐标和E坐标：是指轨迹上某点在以井口为原点的水平面坐标系里的坐标值。此水平面坐标系有两个坐标轴，一是南北坐标轴，以正北方向为正方向；一是东西坐标轴，以正东方向为正方向。如图5-4所示。6)视平移：亦称投影位移，是水平位移在设计方位线上的投影长度。视平移以字母V表示。如图5-5所示，A、B二点的视平移分别为VA、VB。显然，当实钻轨迹与设计轨迹偏差很大时甚至背道而驰时，视平移可能成为负值。7)井眼曲率：指井眼