定向井基礎知識課件

前言本ppt主要講述一些關于定向井技術中井眼軌跡和井眼軌跡控制方面的術語和基本方法。其目的是拋磚引玉，立足于現(xiàn)場運用，如需要詳細了解和掌握請查閱相關的書籍。定向井的定義一、定向井

定向鉆井是使井眼沿預先設計的井眼軸線（井眼軌跡）鉆達預定目標的鉆井過程。

（井斜控制是使井眼按規(guī)定的井斜、狗腿嚴重度、水平位移等限制條件的鉆井過程）。二、水平井井眼軌跡的基本參數(shù)所謂井眼軌跡，實指井眼軸線。一口實鉆井的井眼軸線乃是一條空間曲線。為了進行軌跡控制，就要了解這條空間曲線的形狀，就要進行軌跡測量，這就是“測斜”。目前常用的測斜方法并不是連續(xù)測斜，而是每隔一定長度的井段測一個點。這些井段被稱為“測段”，這些點被稱為“測點”。測斜儀器在每個點上測得的參數(shù)有三個，即測深、井斜角和井斜方位角。這三個參數(shù)就是軌跡的基本參數(shù)。井眼軌跡的基本參數(shù)測深(MD)：指井口(通常以轉盤面為基準)至測點的井眼長度。國外稱為測量井深(MeasureDepth)。井深是以鉆柱或電纜的長度來量測。測深既是測點的基本參數(shù)之一，又是表明測點位置的標志。井深：指井口(通常以轉盤面為基準)至鉆頭的井眼長度，也有人稱之為斜深。滯后距：指測點至鉆頭的距離。井眼軌跡的基本參數(shù)井斜角（Inc）：過井眼軸線上某測點作井眼軸線的切線，該切線向井眼前進方向延伸的部分稱為井眼方向線。井眼方向線與重力線之間的夾角就是井斜角。顯然，井眼方向線與重力線都是有向線段。井斜角表示了井眼軌跡在該測點處傾斜的大小。井斜角常以希臘字母α表示，單位為度(°)。一個測段內井斜角的增量總是下測點井斜角減去上測點井斜角，以Δα表示。

井眼軌跡的基本參數(shù)井斜方位角(Amz)：某測點處的井眼方向線投影到水平面上，稱為井眼方位線，或井斜方位線。以正北方位線為始邊，順時針方向旋轉到井眼方位線上所轉過的角度，即井眼方位角。注意，正北方位線是指地理子午線沿正北方向延伸的線段。所以正北方位線和井眼方位線也都是有向線段，都可以用矢量表示。

井眼軌跡的基本參數(shù)井斜方位角常以字母φ表示，單位為度(°)。井斜方位角的增量是下測點的井斜方位角減去上測點的井斜方位角，以Δφ表示。井斜方位角的值可以在0～360°范圍內變化。注意“方向”與“方位”的區(qū)別。方位線則是水平面上的矢量，而方向線乃是空間的矢量。只要講到方位，方位線，方位角，都是在某個水平面上；而方向和方向線則是在三維空間內(當然也可能在水平面上)。井眼方向線是指井眼軸線上某一點處井眼前進的方向線。該點的井眼方位線則指該點井眼方向線在水平面上的投影。在學習扭方位計算時，也要特別注意這個區(qū)別。

井眼軌跡的基本參數(shù)磁偏角目前廣泛使用的磁性測斜儀是以地球磁北方位為基準的。磁北方位與正北分位并不重合而是有個夾角，稱為磁偏角。磁偏角又分為東磁偏角和西磁偏角。東磁偏角指磁北方位線在正北分位線的東面，西磁偏角指磁北方位線在正北分位線的西面。用磁性測斜儀測得的井斜方位角稱為磁方位角，并不是真方位角，需要經過換算求得真方位角。這種換算稱為磁偏角校正。換算的方法如下：

真方位角＝磁方位角＋東磁偏角真方位角＝磁方位角－西磁偏角

井眼軌跡的基本參數(shù)象限角

井斜方位角還有另一種表示方式，稱“象限角”它是指井斜方位線與正北方位線或與正南方位線之間的夾角。象限角在0～90度之間變化。書寫時需注明所在的象限，如N67.5°W。

井眼軌跡的基本參數(shù)象限方位角得校正，更為麻煩。區(qū)別東西磁偏角；區(qū)別在那個象限里；磁偏角校正(討論)1.我國勝利油田的磁偏角大約是西偏5.50。某測點測得井斜方位角為2.50，求真方位角=？2.我國新疆克拉瑪依油田的磁偏角大約是東偏4.10。某測點測得井斜方位角為358，求真方位角=？3.西磁偏角5.50，測得方位角292.50，求真方位角=？如果用象限角表示，象限角=？4.東磁偏角50，測得方位角1200，求真方位角=？如果用象限角表示，象限角=？井斜變化率和井斜方位變化率井斜角和井斜方位角是在隨著井深而不斷變化的。既然在變化，就有變化快慢之分。變化率就是變化的快慢。井斜變化率：是指井斜角隨井深變化的程度，以Ｋα表示。嚴格地講，井斜變化率是井斜角α對井深Ｌ的一階導數(shù)，可寫為：以增量代替微分，以相鄰二測點間的井斜角變化值（Δα）與二測點間井段長度（ΔL）的比值來表示井斜變化率的。求得的乃是該測段的平均井斜變化率：

井斜變化率和井斜方位變化率井斜方位變化率：是指井斜方位角隨井深變化的程度，以Ｋφ表示。嚴格地講，井斜方位變化率是井斜方位角φ對井深Ｌ的一階導數(shù)，可寫為：以增量代替微分，以相鄰二測點間的井斜方位角變化值（Δφ）與二測點間井段長度（ΔL）的比值來表示井斜方位變化率的。求得的乃是該測段的平均井斜方位變化率：井眼軸線形狀的圖示法投影圖表示法相當于機械制圖中的視圖表示法，在國外使用廣泛。這種圖示法包括兩張圖：一張是水平投影圖，相當于俯視圖。一張是垂直投影圖，相當于側視圖，其投影面選在原設計方位線所在的鉛垂平面上(橫坐標V，縱坐標D)。投影圖主要用于指導施工。優(yōu)點：從圖上可直接看出，需要增斜還是需要降斜，需要增方位還是需要減方位。也可根據(jù)這張圖，可以想象出井眼軸線的空間形狀。缺點：這種垂直投影圖不能反映出井身參數(shù)的真實值。

其他井身參數(shù)垂直深度：簡稱垂深，是指軌跡上某點至井口所在水平面的距離。垂深的增量稱為垂增。垂深常以字母Ｄ表示，垂增以ΔＤ表示。水平投影長度：簡稱水平長度或平長，是指井眼軌跡上某點至井口的長度在水平面上的投影，即井深在水平面上的投影長度。水平長度的增量稱為平增。平長以字母Ｐ表示，平增以ΔＰ表示。Ｎ坐標和Ｅ坐標：是指軌跡上某點在以井口為原點的水平面坐標系里的坐標值。其他井身參數(shù)水平位移：簡稱平移，指軌跡上某點至井口所在鉛垂線的距離，或指軌跡上某點至井口的距離在水平面上的投影。此投影線稱為平移方位線。水平位移常以字母Ｓ表示。平移方位角：指平移方位線所在的方位角，即以正北方位為始邊順時針轉至平移線上所轉過的角度，常以字母θ表示。閉合距與閉合方位：國外將水平位移稱作閉合距(ClosureDistance)，將平移方位角稱作閉合方位角(ClosureAzimuth)。我國現(xiàn)場常特指完鉆時的水平位移為閉合距，平移方位角為閉合方位角。水平位移和水平長度是完全不同的概念。視平移：有人稱為投影位移，英文稱VerticalSection，是水平位移在設計方位線上的投影長度。視平移以字母Ｖ表示。視平移也可以定義為水平位移在設計方位線上的投影。

定向井軌跡控制基本概念1.要求：在實鉆過程中，設法使實鉆的井眼軌跡盡可能符合設計的井眼軌道。2.實質：井眼軌跡控制，的實質，就是不斷地控制井眼的前進方向。井眼方向由井眼的井斜角和井斜方位角來表示的。3.井眼方向控制內容：井斜角的控制：增斜、降斜、穩(wěn)斜；井斜方位角控制：增方位、降方位、穩(wěn)方位；增斜增方位穩(wěn)方位降方位穩(wěn)斜降斜(九種組合)定向井軌跡控制基本術語造斜工具得造斜率，既可用于改變井斜方位角，同時可用于改變井斜角。如何按照軌跡發(fā)展的需要去改變井斜角和井斜方位角呢？關鍵在于分配造斜率，其關鍵有在于裝置角的計算和安置。定向井軌跡控制工具螺桿鉆具由四個部件組成，從上至下依次是：（1）旁通閥總成；（2）馬達總成；（3）萬向軸總成；（4）傳動軸總成。螺桿鉆具的工作原理：通過鉆井液擠壓轉子與定子之間的密封腔，推動轉子自轉；經萬向軸的轉換，把行星轉動變?yōu)檩S心轉動，帶動鉆頭旋轉，即把鉆井液的液力能通過螺桿轉換成機械能。定向井軌跡控制計算

裝置角的概念裝置角的定義井斜鉛垂面與造斜工具面的夾角(還不夠準確！)；以井斜鉛垂面為基準，順時針旋轉到造斜工具面上所轉過的角度；在井底平面上，以高邊方向線位基準，順時針旋轉到工具面與井底圓的交線上所轉過的角度；定向井軌跡控制基本術語造斜工具面：螺桿高邊與井眼軸線形成的面。裝置角分為磁性工具面角和重力工具面角磁性工具面角：以正北方向為基準，順時針旋轉至造斜工具面在水平面上的投影方向線形成的夾角。重力工具面角：以高邊方向線為基準，順時針旋轉至造斜工具面在水平面上的投影方向線形成的夾角。精品課件！精品課件！