定向井基本知識及防碰知識ppt課件

1、定向井基本知識及防碰知識鉆井工程技術公司年月定向井的基本概念 直井：設計井眼軸線為一鉛垂線，其井斜角、井底水平位移和全角變化率均在限定范圍 定向井：沿著預先設計的井眼軌道，按既定方向偏離井口垂線一定距離，鉆達一定目標的井普通定向井：一個井場內僅有口最大井斜角小于的定向井斜直井：用斜直鉆機或斜井架完成，自井口開始井眼軌道一直是一段斜井段的定向井大斜度井：最大井斜角在范圍內的定向井水平井：最大井斜角大于或等于 ，并保持這種井斜角鉆完一定長度段的井定向井長曲率半徑： m中曲率半徑： 2 m水平井中短曲率半徑： 12 m短曲率半徑： 11 m徑向水平井：k=叢式井：在一個井場內有計劃地鉆出兩口或兩口以

2、上的定向井組可含口直井多底井分支井）：一個井口下面有兩個或兩個以上井底的定向井 井眼軌道示意圖 N O h Sh E Dm D Dw 井底閉合方位角h :從正北方向順時針轉至井口與井底的水平投影連線的夾角.井底水平位移h：井口與井底兩點在水平投影面上的直線距離方位角 ：正北順時針轉至軸線上某點切線在水平面的投影的夾角井眼曲率：單位長度井段井眼軸線的切線所轉過的角度井斜變化率：單位長度井段井斜角變化值方位變化率：單位長度井段方位角變化值測深Dm ：某測點到轉盤補心的井眼軸線實際長度井深Dw ：轉盤補心到井的深度井斜角 ：軸線切向方向與垂線的夾角垂深：井眼軸線上某測點至井口轉盤所在平面的垂直距離、

3、井身剖面 . 水平位移、井身剖面1)直井斜:設計井斜角為零度的井段.2)造斜點:開始定向造斜的位置稱造斜點.通常以該點的井深來表示. 3)造斜率:造斜工具的造斜能力,即該造斜工具所鉆出的井段的井眼曲率.4)造斜段:井斜角隨井深增加的井段.直井段造斜點增斜段穩(wěn)斜段最大井斜降斜段目標點穩(wěn)斜段：井斜角保持不變的井段降斜段：井斜角隨著井深的增加而減小的井段目標點：設計規(guī)定的、必須鉆達的地層位置，通常以地面井口為坐標原點的空間坐標系的坐標值來表示。靶區(qū)及靶區(qū)半徑）：包含目標點在內的一個區(qū)域稱為靶區(qū)在大斜度井和水平井中，靶區(qū)為包含設計井眼軌道的一個柱狀體靶心距）：在靶區(qū)平面上，實鉆井眼軸線與目標之間的距離

4、井眼方位角、安置角、工具面角示意圖1)工具彎角b):在造斜鉆具組合中，拐彎處上下兩段的軸線間的夾角工具面：在造斜鉆肯組合中，由彎曲工具的兩個軸線所決定的平面反扭角r):在使用井下動力鉆具進行定向造斜或扭方位時，動力鉆具啟動前的工具面與啟動后且加壓鉆進時的工具面之間的夾角反扭角總是使工具面逆時針轉動CEBANOr1s高邊：定向井的井底是個呈傾斜狀態(tài)的圓平面，稱為井底圓；井底圓上的最高點稱為高邊；從井底圓心至高邊之間的連線所指的方向稱為高邊方向；從正北方向在水平面上的投影所轉過的角度稱為高邊方位角High Side0TFOHigh Side0TFO90Low Side180TFO5)工具面角：造斜

5、工具下到井底以后，工具面所在的角度一般井斜度就要讀取高邊工具面，為便于現場區(qū)分，高邊工具面記作：Rxx或Lxx.XWNEHigh SideMagnetuc TFOTFO高邊工具面角是以高邊方向線為始邊，順時針轉到工具面與井底平面的交線所轉過的角度磁工具面角為以正北方向線為始邊，順時針轉到工具面與井底圓平面的交線在水平面上的投影線所轉過的角度測斜前,打鉆桿接箍印記,要與轉盤0對齊.下面用油漆做標記,以免與舊印記混淆.方鉆桿需要轉動相對角度俗稱定”角.用吊線的辦法把方鉆桿標記棱延長至保護接頭公扣段做標記,每次換接頭都要重新標記.為便于找到方鉆桿標民棱,在滾子主補心對應的位置用油漆作標記.接單根后,

6、量取該標記與鉆桿印記間的夾角,俗稱方角.謹記:以下量上順正逆負+90180-900轉角方鉆桿標記棱轉到的絕對角度(轉盤刻度),俗稱”轉角.定+方=轉 使用單螺桿定向(扭方位)時,應注意入井前量取螺桿彎曲方向與定向直接頭間的夾角,稱為彎差角”. 彎差角的量取原則同樣是以下量上,順正逆負”.計算實際工具面面的公式為:實際工具面=所測工具面-彎差角 如圖中,彎差角應為-90.如某次測得工具面為240,那么 實際工具面=240-(-90)=330如果測得工具面為L40,那么: 實際工具面L40-(-90)=R50定向(扭方位)本卷須知井口印跡要清晰,測量夾角要注意判明方向要根據當前井斜方位和施工工具面

7、,準確估計井底的井斜方位,保證造斜(扭方位)達到預期效果.定向時注意問題根據已鉆井確定合適的超前角.井斜小時工具面保證到位,避免井斜大時方位相差較多而扭方位,增加定向工作量.根據井的深淺反扭角推薦取10-40度.定向(扭方位)的計算公式 預定(目的)工具面:定向扭方位前,一定要通過預算軌跡,首先得出一個預定要把螺桿擺到的工具面,稱之為目標工具面,記作預. 例如,某井高計方位130,井斜1.5 ,磁偏角-1.633 (或稱西偏1.633).但根據直井段的井斜主位形成的閏移影響,結合本區(qū)塊的地層規(guī)律和控制經驗,考慮定向后的超前(或滯后),定向到135比較合適.這個定向的預=135. 再如,某井井斜

8、25,需要穩(wěn)斜降方位,那么 預=L90,注意:井斜6,用重力工具面,盡量使用扭方位施工,按照井斜和方位情況確定工具面的左右偏角度.穩(wěn)斜降方位L90 穩(wěn)斜增方位R90 全力增斜0 全力降斜180 定向(扭方位)的計算公式 工具面:經測量或校正后的實際螺桿彎曲位置,記作工 反扭角:按照井深、井斜等因素，估計的螺桿反扭角，實際就是螺桿測量位置和實際工作位置的差值。反扭角可以根據后續(xù)的實際測量結果修正。 定=預- 工 + 反扭 （鉆具要相對扭轉的角度） 轉=定+方 （方鉆桿標記棱要扭到的絕對刻度）舉 例 例如:某次扭方位井深1200m,井斜18,方位100,需要增斜降方位,預定工具面L60,測得工具面

9、L40,彎差角-90,估計反扭角35,那么: 定=預- 工 + 反扭 =L60-R50+35=-75舉 例 例如：某次定向井深m，井斜，方位，預定施工到，測得工具面，彎差角，估計反扭角，那么： 定=預- 工 + 反扭 3或 注意：拉轉轉盤應正轉，倒轉只能采取開泵加壓自然倒轉的辦法反查工具面如果第二根測得的工具面，與預定工具面相差甚遠，首先復查膠片，確認有無把工具面讀反然后上提鉆具，鉆桿印記對應的轉盤刻度應該恰好等于定角，否則就是方角量反，或者鉆具發(fā)生轉動定向施工舉例轉方方鉆桿刻度線轉盤刻度線鉆桿鋌刻度線假設設計方位為度，預計取方位超前角度則目標設計方位超前角度丈量轉、 方位以下刻度為基準，順時

10、針為正，逆時針為負，圖例轉為正，假設為度； 方為負值，假設為度。實測工具面假設為度磁工具面）則定目的工轉反扭度轉定方（）度（反扭角假設取度）（鉆桿鋼印與轉盤刻度重合則轉為）扭方位施工舉例重力工具面效果圖方鉆桿刻度線轉盤刻度線鉆桿鋌刻度線方轉假設當前井斜為度，方位為度需要穩(wěn)微增井斜、全力增方位丈量轉 方均以下刻度為基準，圖例轉為負，假設為度； 方為負值，假設為度。實測工具面假設為左偏度則定目的工轉（）（）度轉定方反扭（）度（假設欲取反扭角為度）（鉆桿鋼印與轉盤刻度重合則轉為）扭方位時注意事項 扭方位時反扭角受井深、井眼軌跡井斜）、鉆鋌數量、鉆壓等因素影響。 為減少扭方位的難度，一般要求在井斜小于

11、度的情況下調整方位。 下鉆時以下柱鉆鋌為佳，可以達到減少反扭的目的。 為保證工具面到位，可以在鉆進米后復測工具面。扭方位時注意事項扭方位拉工具面是拉一個范圍，（例如右偏度與右偏度區(qū)別不大），所以第一個單根拉到這個范圍就是成功。通過第一根單根可以反算出反扭。產生反扭后可以通過上下活動鉆具來保證工具面到位。定向井鉆具組合的選擇 遵循先繁后簡、先大后小的原則。 第一增斜段要求下入較大尺寸的扶正器，以利下部井段鉆具組合有較多的選擇。 無論是雙扶增斜、雙扶穩(wěn)斜鉆具組合，第一扶正器尺寸足夠才能達到較好的效果。 雙扶穩(wěn)斜時，無磁鉆鋌外徑偏小可倒一根較粗鉆鋌，達到良好的穩(wěn)斜穩(wěn)方位效果。叢式定向井井組整體設計注

12、意問題 避免井組中各井眼軌跡在空間交叉。 井組中各井的水平位移應綜合考慮，長短結合，相鄰兩井造斜點錯開米。 井口間距不小于米。 （提示：嚴格執(zhí)行鉆井工程設計。）造斜點選擇考慮因素 直井段已發(fā)生的軌跡偏移。 有利于防碰。 下部計劃實施的增斜方式及其增斜率。 盡量利用鉆頭壽命。 造斜點應選擇比較穩(wěn)定、可鉆性較好的地層。 垂深大、水平位移小的井，造斜點應深，以簡化井身結構、加快鉆速。 垂深小、水平位移大的井，造斜點應淺，以減少定向施工的工作量。小位移井施工注意要領 小位移井一般指設計位移小于米的定向井。 小位移井施工造斜點較深，以簡化井身結構、加快鉆速。 剖面以直增穩(wěn)為主。穩(wěn)斜段通常設計為米以內以調節(jié)井斜方位。 直增剖面的前提是對鉆具組合的增斜性能把握較好，避免欠井斜。中位移井施工注意要領中位移井一般指設計位移介于米的定向井。在設計時一般結合位移大小穩(wěn)斜段控制在米，以調整井斜方位。中位移井在具體施工中，個別技術員對井斜重視不夠，極易導致井眼軌跡失控。這幾所發(fā)生的填井測井多為中位移井。大位移井施工注意要領水平位移大的井，造斜點應淺，以減少定向施工的工作量。大位移井設計應考慮控制最大井斜，井斜太大井壁磨阻大，易發(fā)生粘卡及增加完井作業(yè)難度。大位移井施工最大井斜盡可能控制在度以內。防碰技術措施 防碰工作是叢式定向井生產的重中之重。必須樹立全員防碰意識，安全距離必須大于米。 嚴格遵守米一點的