定向井水平井钻井技术知识(钻井监督) ppt课件.docxVIP

中国石油吉林油田公司

定向井及水平井基础知识介绍

2012年10月

提纲

第一部分、定向井基础知识介绍

第二部分、水平井基础知识介绍

第三部分、现场实际应用情况

一、定向井技术概述

定向井技术起源于20世纪初，是美国Eastman公司开展起来的，到20世纪中期，随着国际钻井三大技术(MWD随钻测量技术、高效PDC钻头、长寿命导向螺杆钻具)的应用，得到飞速发展，我国是继美国和前苏联之后，第三个钻水平井的国家，1965年在四川钻成了两口水平井，90年水平井被列入国家“八五”重大科技攻关项目，目前全国各油

田已经普遍推广应用。

定向井：按照一定目的要求，沿着设计轨道钻达预定

目的层位的井。

井眼轨迹的基本参数

·井斜角：

-井眼轴线上每一点都有自己的井眼前

进方向。

-过井眼轴线上的某点作井眼轴线的切线，该切线向井眼前进方向延伸的部分称为井眼方向线。

-井眼方向线与重力线之间的夹角就是井斜角。

-显然，井眼方向线与重力线都是有向线段。井斜角表示了井眼轨迹在该测点处倾斜的大小。

-井斜角常以希腊字母a表示，单位为度(°)。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△a表示。

图5-1井斜角示意图

井眼轨迹的基本参数

·井斜方位角：

图5-2井斜方位角示意图

一1.井眼轴线上每一点，都有其井眼方位线；称为井眼方位线，或井斜方位线。井眼轴线上某点处的井眼方向线投影到水平面上，即为该点的井眼方位线(井斜方位线)

-2.井眼轴线投影到水平面上以后，过其上每一点作投影线的切线，该切线向井眼前进方向延伸部分，即为该点的井眼方位线，或称井斜方位线。

-上述1和2两个定义，是相同的，都是正确的。

-以正北方位线为始边，顺时针方向旋转到井眼方位线(井斜方位线)上所转过的角度，即井眼方位角。注意，正北方位线是指地理子午线沿正北方向延伸的线段。所以正北方位线和井眼方位线也都是有向线段，都可以用矢量表示。

井眼轨迹的基本参数

图5-2井斜方位角示意图

-井斜方位角常以字母φ表示，单位为度(°)。井斜方位角的增量是下测点的井斜方位角减去上测点的井斜方位角，以△φ表示。井斜方位角的值可以在0～360°范围内变化。

-注意“方向”与“方位”的区别。方位线则是水平面上的矢量，而方向线乃是空间的矢量。只要讲到方位，方位线，方位角，都是在某个水平面上；而方向，方向线和狗腿角，则是在三维空间内(当然也可能在水平面上)。井眼方向线是指井眼轴线上某一点处井眼前进的方向线。该点的井眼方位线则指该点井眼方向线在水平面上的投影。在学习扭方位计算时，也要特别注意这个区别。

井眼轨迹的基本参数

·磁偏角

一目前广泛使用的磁性测斜仪是

以地球磁北方位为基准的。磁

北方位与正北分位并不重合而

是有个夹角，称为磁偏角。磁

偏角又分为东磁偏角和西磁偏

角。东磁偏角指磁北方位线在

正北分位线的东面，西磁偏角

指磁北方位线在正北分位线的

西面。用磁性测斜仪测得的井

斜方位角称为磁方位角，并不

是真方位角，需要经过换算求

得真方位角。这种换算称为磁

偏角校正。换算的方法如下：

真方位角=磁方位角十东磁偏角

真方位角=磁方位角一西磁偏角

不准确的说法：“地北与磁北之间的差值，称为磁偏

角”“以地球北极为准，磁北

在其右边的为东磁偏角，………”

井眼轨迹的基本参数

磁偏角地图

18W

lw

10°w

9w

5°E

8w

4E

7w

3E

6w

2°E

2°E

1*E

1*E

0?

0?

2y

1w

测斜计算方法

·主要的七种计算方法可分为三类：

以二测点平均方向为准——平均角法直线法以下测点方向为准——正切法

以二测点平均方向为准——平均角法

折线法平衡正切法

曲线法圆柱螺线一—曲率半径法)

曲线法

斜面圆弧·——率法(斜面圆弧法)

·曲线法优于直线法和折线法。手算用平均角法，电算用曲线法。动力钻具钻出的井眼用最小曲率法；转盘钻钻出的井眼用圆柱螺线法。

·我国标准化委员会规定：手算用平均角法，电算用校正平均角法。(校正平均角法与圆柱螺线法的计算值相差非常小，差别在小数点以后第七、八位，有效数字的前8位都是相同的)。

井眼轴线形状的图示法

·投影图表示法

一相当于机械制图中的视图表示法，在国外

使用广泛。

一这种图示法包括两张图：一张是水平投影

图，相当于俯视图。一张是垂直投影图，

相当于侧视图，其投影面选在原设计方位

线所在的铅垂平面上(横坐标V,纵坐标D)。

-投影图主要用于指导施工。

一优点：从图上可直接看出，需要增斜还是需要降斜，需要增