定向井井斜的有关名词
定向井知识
基本概念1、定向井——一口井设计目标点，按照人为的需要，在一个既定的方向上与井口垂线偏离一定距离的井。
2、井深——井眼轴线上任一点，到井口的井眼长度，称为该点井深或斜深。
3、垂深——井眼轴线上任一点，到井口所在水平面的距离，称为该点垂深。
4、水平位移——井眼轴线上任一点，与井口铅直线的距离，称为该点水平位移，也称该点的闭和距。
5、视位移——水平位移在设计方位线上投影长度，称为视位移。
6、井斜角——井眼轴线上任一点的井眼方向线，与通过该点的重力线之间的夹角。
7、方位角——以井眼轴线上任一点为原点的平面坐标系中，以通过该点的正北方向线为始边，按顺时针方向旋转至该点处井眼方向线在水平面上的投影线为终边，其所转过的角度称为该点的方位角。
8、造斜率——表示了造斜工具的造斜能力。
其值等于用该造斜工具所钻出的井段的井眼曲率。
9、全角变化率——“狗腿严重度”，“井眼曲率”都是相同的意义。
指的是在单位井段内前进的方向在三维空间内的角度变化。
10、目标点——设计规定的，必须钻达的地层位置，称为目标点。
通常是以地面井口为坐标原点的空间坐标植来表示。
11、靶区及靶区半径（定向井）——在目标点所在的水平面上，以目标点为圆心，以靶区半径为半径的一个圆面积。
允许实钻井眼轨迹偏离设计目标点之间的距离，称为靶区半径。
12、靶心距——在靶区平面上，实钻井眼轨迹与目标点之间的距离，称为靶心距。
13、反扭角——使用井底马达进行定向造斜或扭方位时，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，称为反扭角。
反扭角总是使工具面逆时针转动。
14、工具面——在造斜钻具组合中，由弯曲工具的两个轴线所决定的那个平面，称为工具面。
15、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，称为井底的“高边方向”。
高边方向上的水平投影称为高边方位。
即井底的方位。
16、工具面角——是表示造斜工具下到井底后，工具面所在位置的参数。
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。
定向井的基本概念普通定向井：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。
长曲率半径：6° /30m 中曲率半径：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，其中可含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。
定向井井深D Ｗ ：转盘补心到井底的深度。
测深Ｄm ：某测点到转盘补心的井眼轴线实际长垂深Ｄ：井眼轴线上某测点至井口转盘所在平面井斜角αi ：轴线切向方向与垂线的夹方位角ψ ：正北顺时针转至轴线上某点切线在水平面的井眼曲率R h ：单位长度井段井眼轴线的切线所转过的角度。
井斜变化率R ：单位长度井段井斜角变化值。
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井底水平位移S h ：井口与井底两点在水平投影面上的直线距离。
直井段造斜点增斜段最大井斜角 αmax 降斜段 直井段 斜井深 水平位移1) 直井段:设计井斜角为零度的井段。
2) 造斜点（Ｄｋｏｐ）:开始定向造斜的位置称为造斜点。
通常以该点的井深来表示。
3) 造斜率（Ｒｂ）: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(增)斜段:井斜角随井深增加的井段。
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。
定向井基础
（4）工具面没有掌握好，工具面反复调整不容易获得稳定的造斜率。所以工具免疫功能相对稳定。
（5）泥浆塞太软。这种情况出现在侧钻作业，如水泥塞没有足够的强度难以侧钻脱离老井眼。因此，须保证水泥塞足够的强度，如钻水泥塞时，加压5~10T，ROP在5~8min/m的范围。
（1） 井眼轨迹发生始料不及的漂移，如上部井段严重左漂或右漂：
（2）是由于一些特殊原因，提前结束造斜，起钻时没有获得预计的造斜方位。比如马达或测量仪器不能保证正常造斜，不得已只能提前结束造斜。
（3）由于测量仪器的故障或测量工程师的失误，使真实定向方向不是测量仪显示的方向，致使方位偏差太大。解决方位偏差太大的办法是进行纠方位作业。纠方位作业时应主要考虑可能带来的狗腿和安全问题，特别是在裸眼段较长的井段。如果偏差值大的无法以扭方位来弥补，只有填井重钻。
磁边工具面，它是指在水平面上，沿磁北方向顺时针旋转到工具面与井底平面的交线在水平面上的投影所转过的角度。
25.定向角：是定向工具面角的简称，在定向或扭方位钻进时工具面所处的位置，用工具面角表示。工具面的位置有工作位置与非工具位置之分，工作位置是指启动马达正常钻进的工具面角，非工作位置是指不启动井下马达时的工具面角。
3.出新井眼（“裤裆”井）
新井眼往往在以下情况中可能出现：
（1）较浅较疏松的地层；
（2）狗腿较大的井段。如造斜段、扭方位井段；
（3）钻具刚性改变以后。
为避免出新眼，定向钻井时应注意以下几个方面：
A：如造斜是在较浅、较疏松的地层，造斜过程应尽量使井斜、方位平缓变化，避免急剧狗腿，特别是方位的变化。如造斜结束后，要下入刚性较强的稳斜组合，下钻要小心，不可轻易划眼，；如遇阻严重，开泵冲下，如仍遇阻，应考虑起钻用刚性较小的增斜组合通井。有时也可采取划眼的方式，但应在井斜较大的井段进行，必须注意划眼时钻压扭矩等的变化。
斜井基本常识
第五章
第一节 井眼轨道设计的原则和方法
水平投影面中：
水平投影面中：
第五章
第一节 井眼轨道设计的原则和方法
由于： 则： 坐标参数与基本参数间的关系：
第五章
第一节 井眼轨道设计的原则和方法
Rn、Ri对Rh都有影响。
第五章 第一节 井眼轨道设计的原则和方法
四、井眼轨道设计的原则和方法
1. 井眼轨道的类型 设计井眼轴线仅在设计方位线所在铅 二维 垂平面上变化的井眼轨道。 井 井眼 二维井眼轨道由垂直井段、增斜井段、 眼 轨道 稳斜井段和降斜井段组合而成。 轨 道 的 在设计井眼轴线上，既有江斜 类 角变化又有方位角变化的井眼轨道。 三维 型 井眼 三维井眼轨道设计用于绕障井 轨道 和现场待钻修正井眼轨道设计。
第五章 第一节 井眼轨道设计的原则和方法
6) 装置角（β ）:在启动钻具后且加压钻进时,工具面所 处的角度，与工具面角一样，既可用高边工具面表示，也 7) 安置角（β ｓ）：在启动钻具前,工具面所处的角度。 与工具面角一样，既可用高边工具面表示，也可用磁工具 8) 安全控制圆锥（柱）:以设计井眼轴线为中心所限定的 9) 误差椭球:由测量和计算误差引起的井底位置不确定性 所构成的以井底为中心的椭球体。
第五章 第一节 井眼轨道设计的原则和方法
4)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；从正北方向线 顺时针转至高边方向在水平面上的投影所转过的角度称 为高边方位角 5)工具面角（βｔ）：造斜工具下到井底以后，工具面所 在的角度。它有两种表示方法：高边工具面角和磁工具 面角。高边工具面角是以高边方向线为始边，顺时针转 到工具面与井底圆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。
定向井井斜与方位控制.
cos 2 cos1 cos sin 1 sin cos sin sin tg sin 1 cos cos1 sin cos sin 2 sin sin sin
sin cos sin 2 sin 2 1 sin 2 tg 2 sin sin(1 1 )
定向井的井斜与方位控制
装置角定义: 井斜铅垂面顺时针
井底平面
旋至造斜工具面所转 过的角度。
高边
工具面 井斜铅垂面
井斜铅垂面与造
斜工具面之间的夹角
低边
。
水平面
定向井的井斜与方位控制
a.直井情况， b.水平井情况
因井斜铅垂面、造斜工 具面均与井底平面垂直、故 可在井底平面上量度。 在井底平面上，造斜工 具装置角等于以井斜铅垂面 与井底平面的交线（高边方 向线）为始边，顺时针转到 造斜工具面与井底平面的交 线所转过的角度。
水平面 井底平面
N
定向井的井斜与方位控制
(1) 装置角对井斜
的影响：
锁住转盘，扭 方位井段是造斜工具 面上的一段园弧。 (保持装置方位角不变 ，斜面法扭方位）
A
井斜铅垂面
B
水平面
定向井的井斜与方位控制
A
井斜铅垂面
B
水平面
定向井的井斜与方位控制
(1) 装置角对井斜的影响：
锁住转盘，扭方位井段是 造斜工具面上的一段园弧。
D
定向井的井斜与方位控制
B、讨论：
＝0──>cos2=cos(1+)-->2= 1+ 增斜 ＝180─>cos2=cos(1－)-->2= 1－ 降斜 A ＝90 ─>cos2=cos1cos-->21（ 小）稳斜
测井术语(补充中)
轨道——设计的井眼轴线轨迹——实钻的井眼轴线一．轨迹的基本参数（测斜参数）井深、井斜角、井斜方位角----三个基本参数。
（1）井深（或称为斜深、测深）井口(通常以转盘面为基准)至轨迹上某点（测点）的井眼长度。
井深以字母 D m 表示，单位为米(m)。
井深增量（井段长度）以ΔD m 表示。
（2）井斜角轨迹上某点的切线（称井眼方向线）与重力线（铅垂线）的夹角。
井斜角以字母α表示，单位为度（°）。
井斜角增量用Δα表示。
（3）方位角从标准方向的北端起,顺时针方向到直线的水平角称为该直线的方位角。
方位角的取值范围为0~360度。
轨迹上某点的切线在水平面上的投影（称为井斜方位线）与正北方向线的夹角。
以正北方线为始边，顺时针旋转为正，逆时针为负。
方位角以字母φ表示，单位为度（°）。
方位角增量用Δφ表示。
（4）高边（工具面角）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；从正北方向线顺时针转至高边方向在水平面上的投影所转过的角度称为高边方位角。
工具面角（βt）：造斜工具下到井底以后，工具面所在的角度。
它有两种表示方法：高边工具面角和磁工具面角。
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圆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。
二．轨迹的计算参数垂直深度、水平长度、水平位移、平移方位角、Ｎ坐标和Ｅ坐标、视平移、井眼曲率等。
（1）垂直深度（垂深）轨迹上某点至井口所在水平面的距离（D）。
垂深增量称为垂增（ΔＤ）（2）水平投影长度（水平长度、平长）轨迹上某点至井口的长度（井深）在水平面上的投影（L P)，水平长度的增量称为平增（ΔL P）。
（3）水平位移（平移，闭合距）轨迹上某点至井口所在铅垂线的距离（S）。
或轨迹上某点至井口的距离在水平面上的投影。
定向井基本知识
定向井和水平井钻井技术第一节 定向井井身参数和测斜计算一．定向井的剖面类型及其应用定向钻井就是“使井眼按预定方向偏斜，钻达地下预定目标的一门科学技术”。
定向钻井的应用范围很广，可归纳如图9－l 所示。
定向井的剖面类型共有十多种，但是，大多数常规定向井的剖面是三种基本剖面类型，见图9－2，称为“J ”型、“S ”型和连续增斜型。
按井斜角的大小范围定向井又可分为： 一、专业名词1．定向井（Directional Well ） 一口井的设计目标点，按照人为的需要，在一个既定的方向上与井口垂线偏离一定的距离的井，称为定向井。
2．井深（Measure Depth ）井眼轴线上任一点，到井口的井眼长度，称为该点的井深，也称为该点的测量井深，或斜深。
单位为“m ”。
3．垂深（Vertical Depth or True Vertical Depth ）井眼轴线上任一点，到井口所在水平面的距离，称为该点的垂深。
通常以“m ”为单位。
4．水平位移（Displacement or Closure Distance ）井眼轨迹上任一点，与井口铅直线的距离，谓之该点的“水平位移”。
也称该点的闭合距。
其计量单位为“m ”。
5．视平移（Vertical section ）水平位移在设计方位线上的投影长度，称为视平移。
如图10—1所示，OQ 为设计方位线，T O曲线为实钻井眼轴线在水平面上的投影，其上任一点P 的水平位移为OP ，以 A P表示。
P 点的视平移为OK ，其长度以V P 表示。
当OK 与OQ 同向时V P 为正值，反向时为负值。
视平移是绘制垂直投影图的重要参数。
单位为m 。
6．井斜角（Hole Inclination or Hole Angle ）井眼轴线上任一点的井眼方向线，与通过该点的重力线之间的夹角，称为该点处的“井斜角”。
以度为单位。
7．最大的井斜角（MaxinumHoleAngle）“最大井斜角”有两种不同的意义。
定向井,丛式井,水平井名词解释
定向井,丛式井,水平井名词解释Last updated on the afternoon of January 3, 2021定向井，丛式井，水平井名词解释?1，定向井沿着预先设计的井眼轨道，按既定的方向偏离井口垂线一定的距离，钻达目标的井。
2，丛式井在一个井场或一个钻井平台上，有计划地钻出两口或两口以上的定向井，可含一口直井。
3，救援井为抢救某一口井喷，着火的井而设计施工的定向井，又称救险井。
4，多底井在一个井口下面有两个或两个以上井底的定向井。
5，绕障井为避开在地下存在着某种不允许通过或难以穿过的障碍，沿一定井眼轨迹钻达目标的定向井。
6，多目标定向井有两个或两个以上目标的定向井。
7，大斜度井最大井斜角在60~80度的定向井。
8，水平井井斜角大于或等于86度，并保持这种角度钻完一定长度的水平段的定向井。
9，长曲率半径水平井造斜率小于6度/30米的水平井。
10，中曲率半径水平井造斜率为6~20度/30米的水平井。
11，短曲率半径水平井造斜率高达每米1~10度的水平井。
12，斜直井用倾斜钻机或倾斜式井架完成的，自井口开始井眼轨迹首先是一段斜直井段的定向井。
13，井眼轨道表示设计的定向井井眼轴线形状的图形，有称井眼轴线和井身剖面。
14，二维定向井井眼轨道井眼轴线只在某一个给定方位上的铅垂平面内变化，即设计方位角为一常数的井眼轴线。
15，三段制井眼轨道自井口开始至最终目标点，依次为直井段，增斜段，稳斜段的设计井眼轴线；又称直——增——稳，剖面。
16，“S”型井眼轨道自井口开始至最终目标点，依次为垂直段，增斜段，稳斜段，降斜段，稳斜段的设计井眼轴线；又称直——增——稳——降——稳剖面。
17，悬链线井眼轨道设计有悬链线井段的井眼轴线。
18，抛物线井眼轨道设计有抛物线井段的井眼轴线。
19，水平井井眼轨道设计有水平延伸段的井眼轴线。
20，三维定向井井眼轨道设计有方位角变化的井眼轴线21，靶心有地质设计确定的定向井地下坐标点，又称目标点。
定向井专业技术入门基本概念
HA也是A点的H坐标值。同样，A点在NS轴和EW轴上的投影，也可得到A点的N和E坐标值。
9）磁偏角：某地区的磁北极与地球磁北极读数的差异；
10）造斜点：在定向钻井中，开始定向造斜的位置叫造斜点、通常以开始定向造斜的井深来表示；
11）目标点：设计规定的、必须钻达的地层位置，称为目标点；
1）井眼曲率：指在单位井段内井眼前进的方向在三维空间内的角度变化。它既包含了井斜角的变化又包含着方位角的变化，与“全角变化率”、“狗腿度严重度”都是相同含义。
K=
式中：
2）井斜角、方位角和井深称为定向井的基本要素，合称“三要素”。
3）αA：A点的井斜角，即A点的重力线与该点的井眼前进方向线的夹角。单位为“度”；
17）安置角：是安置工具面角的简称，即在定向造斜或扭方位时，当启动井下马达之前，将工具面安置的位置。安置角在数值上等于定向角加反扭角。
18）井下三器：减震器、扶正器、振击器
19）井身质量：是指井深轴线的倾斜度（或弯曲状况）与该井设计规定的偏差。
20）无磁钻铤材质：由锰、铬、镍合金，或蒙乃尔合金（一种主要成分为镍、铜及少量其它金属材料）制成。
视位移W=S*COS（ΦS-Φ0）[注：Φ0为设计方位]
4、靶心距的算法：
（1）计算出靶心坐标（N0=S0*COSΦ0，E0=S0*SINΦ0）[注：S0为设计位移]
（2）计算出进靶坐标（N’，E’）（垂深与设计中靶垂深相等，如不相等，则需要按规律加入一组数据后再进行计算）
靶心距＝
四、陕北地区常用钻具扣型
2、平均方位（ ）=[上点方位（Φ1）+该点方位（Φ2）]/2
特例：
（1）如所得值在Φ1与Φ2的大角平分线上时，则 =（Φ1+Φ2）/2-180
定向井知识
鱼骨水平井
在油藏的开发过程中，单靠增加水平段长度，难以更大地提高
油藏动用程度、改善开发效果。由于鱼骨状水平分支井具有最大限
度地增加油藏泄油面积、充分利用上部主井眼、节约钻井费用等显 著优点，能够有效提高油藏采收率。
三、特殊类型水平井地质设计
分支水平井：
分支水平井
分支井对油藏开发而言，有助于制定合理的开发方案，以较低 的成本有效开发多产层的油藏，形状不规则油藏，低渗，稠油，薄 层，枯竭油藏及裂缝油藏等；从钻井角度看，各分支享有共同的井 口及上部井段，因而可以大大降低钻井成本，减少占用土地及有利
1.1水平井的分类及特点
类别 长半径 造斜率 (0/30m) <6 曲率半径(m) > 286.5 水平段长(m) 300 ～ 1700
中半径
短半径 超短半径
6 ～ 20
> 21
286.5 ～ 86
81 0.3
200 ～ 1000
100 ～ 300 30 ～ 60
1.2水平井井型
阶梯式水平井
多靶点水平井
钻头
LWD近钻头井斜
LWD组合
传动轴 万向轴 马达总成 旁通阀
无磁钻铤
MWD
Changes in Directional Drilling Practices
Late 1970’s Late 1980’s 90’s – 2000
Gamma, resistivity, neutron, density LWD Single Shot/ Steering Tool Bent Sub Directional MWD
要的是还可测量电阻率，自然伽马，岩性密度，中子，声波等等地质 参数。 。
卡层入窗控制
定向井、水平井基本术语
定向井、水平井基本术语1、井深：指井口（转盘面）至测点的井眼实际长度，人们常称为斜深。
国外称为测量深度（Measure Depth）。
2、测深：测点的井深，是以测量装置（Angle Unit）的中点所在井深为准。
3、井斜角：该测点处的井眼方向线与重力线之间的夹角（见图 1.2）。
•井斜角常以希腊字母α表示，单位为度。
4、井斜方位角：是指以正比方位线为始边，顺时针旋转至井斜方位线所转过的角度（见图1.3）。
•井斜方位角常以希腊字母Φ表示，单位为度。
实际应用过程中常常简称为方位角。
图1.1磁偏角示意图5、磁方位角：磁力测斜仪测得的井斜方位角是以地球磁北方位线为准的，称磁方位角。
6、磁偏角：磁北方位线与真北方位线并不重合，两者之间有一个夹角，这个夹角称为磁偏角。
磁偏角又有东磁偏和西磁偏角之分，当磁北方位线在正北方位线以东时，称为东偏角；当磁北方位线在正北方位线以西时称为西偏磁偏角。
•进行磁偏角校正时按以下公式计算：00真方位角＝磁方位角＋东偏磁偏角真方位角＝磁方位角－西偏磁偏角7）井斜变化率：是指井斜角随井深变化的快慢程度，常以Kα表示，•精确的讲井斜变化率是井斜角度（α）对井深（L•）的一阶导数。
dαKα＝───dL井斜变化率的单位常以每100米度表示。
8）井深方位变化率：实际应用中简称方位变化率，•是指井斜方位角随井深变化的快慢程度，常用KΦ表示。
计算公式如下：dΦＫΦ＝───dL井斜方位变化率的单位常以每100米度进行表示。
9）全角变化率（狗腿严重或井眼曲率）：从井眼内的一个点到另一个点，井眼前进方向变化的角度(两点处井眼前进方向线之间的夹角），该角度既反映了井斜角度的变化又反映了方位角度的变化，通常称为全角变化值。
•两点间的全角变化值γ相对与两点间井眼长度ΔL变化的快慢及为全角变化率。
用化式表达如下：γＫ＝───ΔL实际钻井中，井眼曲率的计算方法：目前计算井眼曲率的方法有很多。
有公式法、查表法、图解法、查图法和尺算法五种。
定向井钻井技术
一、专业名词 7、井底水平位移：它是指井口与井底两点在水 井底水平位移： 平面上投影的连线长度，又称闭合距，单位为m 平面上投影的连线长度，又称闭合距，单位为m。 8、视平移：水平位移在设计方位线上的投影长 视平移： 度。
N
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P P K Vp
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O
E
一、专业名词 9、造斜点：开始定向造斜的位置。以该点井深 造斜点：开始定向造斜的位置。 表示。 表示。 10、造斜率：表示造斜工具的造斜能力。其值等 10、造斜率：表示造斜工具的造斜能力。 于该造斜工具所钻出的井段的井眼曲率。 于该造斜工具所钻出的井段的井眼曲率。 11、增斜（降）率：是指增（降）斜井段的井斜 11、增斜（ 是指增（ 变化率。正为增，负为降。 变化率。正为增，负为降。 12、工具面：在造斜钻具组合中，有弯曲工具的 12、工具面：在造斜钻具组合中， 两个轴线所确定的那个面， 两个轴线所确定的那个面，与磁北方向的夹角为 工具面角。 工具面角。 13、反扭角：定向或扭方位时，井下动力钻具启 13、反扭角：定向或扭方位时， 动前的工具面与启动后加压钻进时的工具面之间 的夹角。 的夹角。
二、定向钻井 3）、注意事项：a.使用单点测斜仪器造斜时，应 使用单点测斜仪器造斜时， ）、注意事项：a.使用单点测斜仪器造斜时 注意事项 注意井口的印迹，测量夹角要注意判明方向； 注意井口的印迹，测量夹角要注意判明方向； b.使用单弯螺杆一类工具造斜时，应注意入井前 b.使用单弯螺杆一类工具造斜时 使用单弯螺杆一类工具造斜时， 螺杆弯曲方向与定向直接头间的夹角， 螺杆弯曲方向与定向直接头间的夹角，并在每次 测斜后校正； 测斜后校正； c.造斜施工要根据设计，要考虑直井段轨迹的影响、 c.造斜施工要根据设计 要考虑直井段轨迹的影响、 造斜施工要根据设计， 下部地层可能的漂移规律等因素确定初始井斜角 和定向方位角，并预算下部轨迹控制方案； 和定向方位角，并预算下部轨迹控制方案； d.由于测量仪器与井底总是有一段距离，尤其在 d.由于测量仪器与井底总是有一段距离 由于测量仪器与井底总是有一段距离， 使用单点测斜仪器定向时， 使用单点测斜仪器定向时，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， 和施工工具面，准确估计井底的井斜方位，以保 证造斜施工达到预期效果。 证造斜施工达到预期效果。
井身结构、相关术语及定义
KabBiblioteka 25 Laba b a b sin
2 2
2
a b 2
式中： a b －A、B 两点井斜角； a b －A、B 两点方位角 目标点（Target） 靶区半径：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。 靶心距：靶区平面上,实钻井眼轴线与目标点之间的距离 。 工具面（Tool Face） ：在造斜钻具组合中，由弯曲工具的两个轴线所决定的那个平面，称为工具面。
井身的基本要素：测深、井斜角、井斜方位角。 测深（Measured depth） ：井身轴线任意一点到钻盘补心面的井身长度。通常用字母 L 表示，单位米或英 尺。 井斜角 （Hole Inclination or Hole Angle） ： 某测点处的井眼方向线与通过该点的重力线之间的夹角称为该 点的井斜角。通常用希腊字母α表示。 井斜方位角（Hole Direction） ：是以正北方位线为始边，顺时针旋转至井斜方位线所转过的角度。通常 以 Ø 表示，单位度。它还可以用象限值表示，是指它与正方位线或与正南方位线之间的夹角，象限值 在 0-90°之间变化，并要注明象限。 井斜变化率和方位变化率 井斜变化率：单位井段内井斜角的绝对变化值。通用的单位是：度/10 米，度/30 米和度/100 米。 计算公式： Kα=（△α/△L）*100 井斜方位变化率：单位井段内井井斜方位角的绝对变化值。通用的单位是：度/10 米，度/30 米和度/100 米。计算公式： KØ=（△Ø/△L）*100 其它井身参数：垂深、水平长度、水平位移、闭合方位角或总方位。 垂深： （Vertical Depth Or True Vertical Depth）即测点到钻盘补心面的垂直深度。通常用 H 表示，如 A、 B 点的垂深分别表示为 HA、HB。 水平长度：是指自井口至测点的井眼长度在水平面上的投影长度。用 S 表示，如 A 点的水平长度表示 为 SA。 水平位移： （Displacement or Closure Distance）即井眼轴线某一点在水平面上的投影至井口的距离也称 闭合距。用 A 表示，如 A 点的水平位移表示为 AA。 闭合方位角或总方位： （Closure Azimuth）是指以正北方位线为始边顺时针转至闭合距方位线上所转过 的角度。用θ表示，如 A 点的闭合方位角表示为θA。 N（北）坐标和 E（东）坐标：是指测点在以井口为原点的水平面坐标系里的坐标值。 视平移： （Vertical Section）是井身上某点在某一垂直投影面上的水平位移，它不是真实的水平位移，所 以称之为视平移。AA 为闭合位移，VA 为视平移。 视平移与水平位移越接近，说明井眼方位控制的越好。水平位移都是正值，而视平移可能是正值，也可 能是负值。负值的视平移说明闭合方位线与设计方位线的差值已大于 90 度，这种情况常出现于造斜前 的直井段。 定向井的一些述语或专用名词 最大井斜角： （Maximum Hole Angle）略 磁偏角： （Declination）在某一地区内，磁北方向线与地理北极方位线之间的夹角，称为该地区的磁偏 角。以地理北极方位线为起点，顺时为正值，逆时为负，正值为东磁偏角，负值为西磁偏角。 造斜点（Kick off point） 造斜率：造斜工具的造斜能力。 它等于造斜工具所钻出的井段的井眼曲率， 不等于井斜变化率。 增 （降） 斜率：井斜变化率正值为增斜，负值为降斜。 全角变化率： （Dogleg Severity）全角变化率、狗腿严重度、井眼曲率都是相同的意义，指的是单位井 段内三维空间的角度变化。其常用单位为度/30m。 计算公式：
直井定向井井斜控制知识分享
井眼轨迹的基本参数
（3）井斜方位角：
① 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。
➢ 注意“方向”与“方位”的区别。方位线是水平面上的矢量，而方
➢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。
➢ 井斜方位角以字母φ表示。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Δφ表示。井斜方位角的值可 以在0～360° 范围内变化。
井眼轨迹的基本参数
（4）磁偏角
磁偏角分为东磁偏角和西磁偏角。东磁偏角指磁北方位线在正北 方位线的东面，西磁偏角指磁北方位线在正北方位线的西面。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。
最大特点：柱面展平后，井眼长度和井斜角都保持不变。
优点：
凭着这两张图，即，作图容易，利用测斜资料算出每个测点 的坐标位置，即可作图。
§3-3 直井钻井技术
三、井斜的危害 1、使井眼偏离设计井位 ，将打
乱油气田开发的布井方案。 2、使井深发生误差，使所得的地
四、井斜的原因 主要有地质条件，钻具结构，钻进 技术措施，操作技术，以及设备安 装质量等。
1、地质条件 地质条件是产生井斜的重要原
因。地层倾角；层状结构；各向异 性；岩性软、硬交替及断层等。起 主要作用的是地层倾角， （1）地层倾角对井斜的影响
当地层倾角小于45°时，井眼
一般沿上倾方向偏斜 ；当地层倾 角大于60°时，井眼将顺着地层面 下滑发生偏斜 ；而在45°至60° 之间是不稳定区。即有时向上倾斜 有时向下倾斜。
定向井技术入门基础
原理：陀螺、磁场（在套管内不能测量，需使用无 磁钻铤）
方法：感光照相（单、多点照相仪），电法（随钻 测量仪 MWD）。
要点小结
定向井的有关概念、名词术语 表示定向井的两个平面 实际井眼轨迹的计算和绘制 造斜与井眼轨迹控制方法 装置角的定义及其图解法 井身轨迹测量方法及原理
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装置角的规定
当造斜工具面和原井眼方向所在铅垂 面重合，且造斜工具起增斜作用时， 装置角w为０度；
在垂直井眼内，造斜工具弯曲方向指 向正北，装置角w为０度。
装置角w对井斜和方位的影响
w270 全力减方位
减斜 减方位
w180~270
w180 全力降斜
增斜 减方位
w270~360
原井斜方位
平衡正切法
平衡正切法计算公式
１、垂直位移： H i L i(co s ico s i 1)/2
２、水平位移： S i L i( s i n i s i n i 1 ) /2
３、北位移： N i L i(sinicosisini 1cosi 1)/2
４、东位移： E i L i ( s i n is i n i s i n i 1 s i n i 1 ) /2
定 向 井 技 术
定向钻井
定向井的概念
定义：设计井眼轨迹由多段直线和光 滑曲线组成，井底相对井口有一定 的水平位移；这种沿着预先设计的 井眼轨迹钻进的井称为定向井。
定向井的使用范围
增加油层穿越面积，提高产量和采收率（水平井） 绕开地面障碍（河流、高山、建筑、沼泽） 适应井下地质条件，节省钻井时间 减小地面井场占用面积,节省投资（丛式井、多底井） 处理井下事故（救援井、侧钻井）
定向井术语
10 定向钻井 directional drilling10.1 定向井 directional well:沿着预先设计的井眼轨道，按既定的方向偏离井口垂线一定距离，钻达目标的井。
10.2 丛式井 cluster well:在一个井场上或一个钻井平台上，有计划地钻出两口或两口以上的定向井，可含一口直井。
10.3 救援井(救险井) relief well:为抢救某一口井喷、着火的井而设计、施工的定向井。
10.4 多底井 multi-bore well:一个井口下面有两个或两个以上井底的定向井。
10.5 绕障井 detouring obstacles well:为避开在地下存在着某种不允许通过或难以穿过的障碍，沿一定井眼轨道钻达目标的定向井。
10.6 多目标定向井 multi-target directional well:有两个或两个以上目标的定向井。
10.7 大斜度井 high angle well:最大井斜角在60°~80°的定向井。
10.8 水平井 horizontal well:井斜角大于或等于86°，并保持这种角度钻完一定长度的水平段的定向井。
10.8.1 长曲率半径水平井long radius horizontal well:造斜率小于6°/30m的水平井。
10.8.2 中曲率半径水平井medium radius horizontal well:造斜率为6°~20°/30m的水平井。
10.8.3 短曲率半径水平井short radius horizontal well:造斜率高达1°~10°/m的水平井。
10.9 斜直井 slant hole:用倾斜钻机或倾斜式井架完成的，自井口开始井眼轨道首先是一段斜直井段的定向井。
10.10 井眼轨道(井眼轴线；井身剖面) well trajectory:表示设计的定向井井眼轴线形状的图形。
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2006-10-16 | 定向井名词解释〈转载〉
标签：斜深学习
1.井深(L)：井口至测点间的井眼实长，也称斜深。
[Measure Depth]
2.井斜角(α)：测点处的井眼方向线与重力线之间的夹角。
[Hole Inclination or Hole Angle]
3.井斜方位角(Φ)：以正北方向线为始边，顺时针旋转至井斜方位线所转过的角度。
[Hole Direction]
4.垂深(H)：测点的垂直深度。
[Vertical Depth or Ture Vertical Depth]
5.水平长度(S)：测点井深的水平投影长度，即自井口至测点的井眼长度在水平面上的投影长度。
6.平移(A)：测点的水平位移，即测点至井口所在的铅垂线的距离。
[Closure distance or Displacement]
7.平移方位角(θ)：以正北方位线为始边顺时针转至平移方位线上所转过的角度。
8.N坐标和E坐标：指测点在以井口为原点的水平面坐标系里的坐标值。
9.视平移(V)：水平位移在设计方位线上的投影。
[Vertical Section]
10.曲线曲率：曲线的方向对于曲线长度的一阶导数，或曲线的倾角对曲线长度的一阶导数。
11.两点间的狗腿角(γ)：从一点到另一点，井眼前进方向变化的角度。
[Dogleg Angle]
12.井斜铅垂面：井底井斜方位线所在的铅垂平面。
13.造斜工具面：造斜工具的作用线与井底井眼方向线构成的平面。
14.造斜工具的装置角(ω) ：自井斜铅垂面顺时针转至造斜工具面上所转过的角度。
[Tool Face Angle]
15.造斜工具的装置方位角(Φω)：当时井底的井斜方位角与造斜工具装置角之和。
16.动力钻具反扭角(Φn)：紧靠动力钻具处钻柱断面的扭转角，从井口俯视为反时针方向。
17.定向方位角(ΦS)：装置方位角与动力钻具反扭角之和，即ΦS=Φω+Φn=Φ1+ω+Φn。
[Tool Face Section]
18.井身剖面设计的原则：⑴应能实现钻定向井的目的；⑵应尽可能利用地层的造斜规律；⑶应有利于采油工艺的要求；⑷应有利于安全、快速、优质钻井：①选择合适的井眼曲率；②选择易钻的井眼形状；③选择恰当的造斜点；④设计合理的井身结构。
全角变化率（狗腿度）：overall angle change rate
SY/T 5313-93《钻井工程术语》标准10.43条款中，对全角变化率定义为“单位井段长度井眼轴线在三维空间的角度变化”，而单位井段长度取决于生产实际中测斜需要。
它既包含了井斜角的变化又包含着方位角的变化。
常用“°/100m”表示。
井眼全角变化率引起的管杆弯曲,降低了管杆的自由度,将发生应力的集中释放,使固定阀在下冲程中有开启过程,造成漏失,降低了泵效。
井的全角变化率过大会增加钻井和采油作业的困难，易导致井下事故。
垂直深度、水平长度、水平位移、平移方位角、Ｎ坐标和Ｅ坐标、视平移、井眼曲率等。
（1）垂直深度（垂深）
轨迹上某点至井口所在水平面的距离（D）。
垂深增量称为垂增（ΔＤ）（2）水平投影长度（水平长度、平长）
轨迹上某点至井口的长度（井深）在水平面上的投影（L P)，水平长度的增量称为平增（ΔL P）。
（3）水平位移（平移）
轨迹上某点至井口所在铅垂线的距离（S）。
或轨迹上某点至井口的距离在水平面上的投影。
此投影线又称为平移方位线。
国外将水平位移称作闭合距。
我国将完钻时的水平位移称为闭合距（4）平移方位角
以正北方线为始边顺时针转至平移方位线上所转过的角度（θ）。
国外将平移方位角称作闭合方位角。
国内指完钻时的平移方位角为闭合方位角。
（5）Ｎ坐标和Ｅ坐标
轨迹上某点在以井口为原点，南北方向和西东方向为坐标轴的水平面坐标系里的坐标。
分别用字母 N、E 表示，相应的增量用ΔN、ΔE 表示。
（6）视平移
水平位移在设计方位线上的投影长度。
用字母 V 表示。
（7) 井眼曲率K（狗腿严重度、全角变化率）指井眼轨迹曲线的曲率。
平均曲率: K c=γ/ΔD mΔD m——轨迹上两点间的井眼长度（段长）。
γ——称为狗腿角或全角变化，指轨迹上两点间的井眼方向变化的角度（两点的井眼方向线的夹角）。
☆ Lubinski公式：
cosγ=cosαA·cosα B + sinαA·sinαB·cos(φB-φA) ☆行业标准计算公式：γ=(Δα2+Δφ2·sin2αc)0.5
γ——井段的狗腿角，(°)；
Ｋc——井段的平均井眼曲率，(°)/m；
αc——井段的平均井斜角，（°），αc=(αA+αB)/2。