定向井水平井培训
定向井水平井教材
第一章定向井（水平井）钻井技术概述第一节定向井、水平井的基本概念1．定向井丛式井发展简史定向井钻井被（英）T ．A．英格利期定义为：“使井筒按特定方向偏斜，钻遇地下预定目标的一门科学和艺术。
”我国学者则定义为，定向井是按照预先设计的井斜角、方位角和井眼轴线形状进行钻进的井。
定向井相对与直井而言它具有井斜方位角度而直井是井斜角为零的井，虽然实际所钻的直井它都有一定斜度但它仍然是直井。
定向井首先是从美国发展起来的，在十九世纪后期，美国的旋转钻井代替了顿钻钻井。
当时没有考虑控制井身轨迹的问题，认为钻出来的井必定是铅垂的，但通过后来的井筒测试发现，那些垂直井远非是垂直的。
并由于井斜原因造成了侵犯别人租界而造成被起诉的案例。
最早采用定向井钻井技术是在井下落物无法处理后的侧钻。
早在1895年美国就使用了特殊的工具和技术达到了这一目的。
有记录定向井实例是美国在二十世纪三十年代初在加利福尼亚享廷滩油田钻成的。
第一口救援井是1934年在东德克萨斯康罗油田钻成的。
救援井是指定向井与失控井具有一定距离，在设计和实际钻进让救援井和失控井井眼相交，然后自救援井内注入重泥浆压死失控井。
目前最深的定向井由BP勘探公司钻成，井深达10，654米；水平位移最大的定向井是BP勘探公司于己于1997年在英国北海的Rytch Farm 油田钻成的M11井，水平位移高达1，0114米。
垂深水平位移比最高的是Statoil 公司钻成的的33/9—C2达到了1:3.14；丛式井口数最多，海上平台：96口；人工岛：170口；我国定向井钻井技术发展情况我国定向井钻井技术的发展可以分为三个阶段，50—60年代开始起步，首先在玉门和四川油田钻成定向井及水平井:玉门油田的C2—15井和磨三井，其中磨三井总井深1685米，垂直井深表遗憾350米，水平位移444.2米，最大井斜92°，水平段长160米；70年代扩大实验，推广定向井钻井技术；80年代通过进行集团化联合技术攻关，使得我国从定向井软件到定向井硬件都有了一个大的发展。
定向井专业知识培训
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一、定向井的基本概念
17) 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 。 18) 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。 19) 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。 20) 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。
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一、定向井的基本概念
井口 正北方 向线
A
B
αA 重力线 αB
井眼方向线
井斜方位 线
井斜方位角 φB
图1.1 井斜角的表示 方法
图1.2 方位角的表示 方法
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一、定向井的基本概念
7）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。 8）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。• 行磁偏角校正时按以下公式计算： 进
A
B C D
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三、定向井井身剖面设计
会使用我公司的定向井软件设计常用的定向 井剖面 详细的定向井剖面设计略
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四、定向井施工简单步骤
最常用的造斜钻具组合是采用弯接头+直动力 钻具组合或着是直接头+弯动力钻具组合进行 定向造斜或扭方位施工。 根据施工难度、所用测量仪器和施工井型的不 同，又分为：有线随钻定向和无线随钻定向二 种方法。 原理：是利用弯接头或弯马达使下部钻具产生 一个弹性力矩，迫使井下动力钻具驱动钻头侧 向切削，使钻出的新井眼偏离原井眼轴线，达 到定向和扭方位的目的。
定向井培训计划和方案
定向井培训计划和方案1.引言1.1 概述概述部分的内容如下：引言部分将对定向井培训计划和方案进行简要介绍，包括定向井的背景和基本概念，以及定向井培训计划和方案的重要性和目的。
定向井是一种在钻井作业中常用的技术，它通过改变钻杆方向和角度，使井眼能够沿着特定的路径前进，以达到特定的钻井目标。
相比传统的直井，定向井能够实现更复杂的钻井方案，应用广泛且效果显著。
为了保证定向井的成功实施，进行定向井培训是非常关键的。
定向井培训计划和方案旨在培养和提升工程师和钻井工人的定向井操作技术和知识，使他们能够熟练掌握定向井的操作方法和相关的安全规定。
定向井培训计划和方案的目的是为了确保钻井团队具备正确的技能和知识，以有效地实施定向井作业。
通过培训，钻井工人将能够准确地控制钻杆的角度和方向，以实现预定的钻井路径和目标。
此外，培训还将强调安全意识和风险管理，确保定向井作业过程中的安全性和可靠性。
本文将详细介绍定向井培训计划和方案的要点，包括培训内容、培训方法和培训评估等方面。
通过深入了解和分析定向井培训计划和方案，读者将能够全面了解定向井作业的重要性和培训的必要性，从而提高定向井作业的质量和效率。
1.2文章结构文章结构部分是对整篇文章的组织和分析。
在此部分，我们将讨论文章的章节安排以及每个章节的主要内容。
文章结构的目的是为读者提供一个明确的指导，帮助他们更好地理解文章的内容和逻辑。
2. 正文在正文部分，本文将详细介绍定向井培训计划和方案的要点。
本部分将分为两个主要章节：定向井培训计划要点和定向井培训方案要点。
2.1 定向井培训计划要点在这一章节中，我们将讨论定向井培训计划的要点。
我们将介绍定向井培训计划的目标、内容和方法。
我们将详细解释为什么定向井培训计划是必要的，以及它对定向井工程的重要性。
同时，我们将探讨培训计划中需考虑的关键要素，如培训时间、培训人员和培训场地等。
2.2 定向井培训方案要点在这一章节中，我们将介绍定向井培训方案的要点。
定向井知识培训概念
定向井知识培训概念随着石油、天然气等矿产资源开采的不断深入发掘，定向井技术也成为了石油勘探、开采过程中不可或缺的一项重要技术。
因此，为了在工作岗位上胜任相关工作，需要通过定向井知识培训提高自己的专业水平，学习掌握定向井技术的基本原理和操作技巧。
一、定向井概念及应用定向井是指通过特殊的技术手段，使钻井孔在地下钻到一定深度后开始向任意方向偏离垂直方向，在目标区域内自由设定旋转方向及偏角大小，达到在较小的地面钻井面上触及远离钻井孔位置的目标地层的目的。
定向井技术广泛应用于油田勘探、开采等领域。
二、定向井知识培训意义1. 提高工作技能，增强竞争力通过定向井知识培训，可以提高个人的工作技能，学习掌握相关的专业知识和技术，从而更好地胜任定向井工作。
比如，了解如何选择合适的钻头、如何评估钻井质量、如何计算井轨等方面的知识将帮助工作者更好地完成任务，并赢得更好的职位和收入。
2. 减少工作风险，提高工作安全在定向井工作中，由于需要涉及到地下地层、钻井工具等方面的复杂元素，因此需要具备必要的知识来应对各种不可预见风险。
通过定向井知识培训，可以学习到相关的安全知识，提高工作安全意识，从而更好地保护自己的生命安全与身体健康，减少可能的工作风险。
3. 掌握领域前沿技术，促进研究创新随着科技的发展，定向井技术也在不断推进和完善，相关的前沿技术也不断涌现。
通过定向井知识培训，能够了解相关的行业动态和前沿技术，为后续的技术研究提供有用的思路和技术支撑，从而促进相关产业的创新发展。
三、定向井知识培训内容及方法1. 定向井基本原理定向井的基本原理包括：控制方向、控制偏角和确定井轨。
需要培训学员掌握相关的物理学知识、地质学知识、钻井工程知识等，了解定向井的基本概念、流程和设备。
2. 定向井操作技巧操作定向井需要掌握相应的技巧，如钻井方向、钻头选择、测井设备选取、井位确定等方面的技巧。
需要培训学员通过实践训练掌握这些技巧，能够熟练应对不同的工作场景。
定向井及水平井基础知识介绍
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
– 相当于机械制图中的视图表示法，在国外 使用广泛。
– 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) 。
真方位角＝磁方位角＋东磁偏角
真方位角＝磁方位角－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
测斜计算方法
• 主要的七种计算方法可分为三类：
• 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。
• 平移方位角：指平移方位线所在 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。
• 闭合距与闭合方位：国外将水平 位移称作 闭合距(Closure Distance)，将平移方位角称作闭 合方位角(Closure Azimuth)。我 国现场常特指完钻时的水平位移 为闭合距，平移方位角为闭合方 位角。
– 投影图主要用于指导施工。 – 优点：从图上可直接看出，需要增斜还是
需要降斜，需要增方位还是需要减方位。 也可根据这张图，可以想象出井眼轴线的 空间形状。 – 缺点：这种垂直投影图不能反映出井身参 数的真实值。
其它井身参数
• 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 。垂深的增量称为垂增。垂深常 以字母Ｄ表示，垂增以ΔＤ表示。
定向井专业知识培训教材
• 单点测斜数据：井深400米 井斜0.2度 方位70 度
•
井深597米 井斜0.6度 方位145度
• 井深807米 井斜0.2度 方位170度
•
井深1005米 井斜0.5度 方位250度
• 井深1155米 井斜0.2度 方位210度
• 井深1160米，起钻，换钻头。原钻具、原参数钻 进直造斜点。
• 轨道设计的方法：
• 常规定向井轨道有三段制剖面和五段制剖面， 由地质条件、要求，可演化为多靶三段制剖面 （务38井5靶）、双增型剖面等。
• 选择造斜点：
• ①地层比较稳定，避免在破碎带、漏失层、流砂 层、易坍塌等复杂地层造斜。如：州16断块，在 900-1100米之间有火沉岩。安718断块，在1560 米以上下技术套管（漏失层）。
• 井深1260米 井斜0.2度 方位160度
• 2.定向造斜井段（1374.28米）
• 钻具组合：Φ216mmJD437+Φ172mm(1度)单 +Φ159mmNDC+159mmLDC×11根+Φ127mm钻 杆
• 下钻到底，开泵，泵压9MPa，无进尺。起钻，钻 头落井。综合考虑后，决定：打水泥填井侧钻。
• 在钻井施工中，控制井眼曲率是十分重要的。实 践表明，在井眼曲率过大的狗腿井段，易出现一 系列问题（卡钻、断钻具等），给钻井带来不利 影响。因此，定向井在进行钻井设计时都要根据 不同的钻井条件，分别提出允许的最大全角变化 率，以保证钻井、完井、采油、和修井等作业的 顺利进行。
• 在实际施工中，要保证全角变化率在允许的范围 内，否则，会出现一系列的事故或复杂。例如：
• 定向井轨道设计
• ⑴常规两维定向井轨道设计 • 轨道设计的内容和不骤： • ①根据地质要求，选择轨道类型。 • ②确定增斜率和降斜率，选择造斜点。 • ③求得全井最大井斜角。
定向井专业知识培训教材
介绍如何通过工具面调整、钻压控制等手段 实现定向井的轨迹控制。
02
01
定向井完井工艺
介绍定向井的完井方法、完井工具及完井工 艺要求。
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03
03 定向井井眼轨迹控制
井眼轨迹的基本概念
井眼轨迹
在定向井钻井过程中， 钻头在地下钻过的实 际路径，通常用一系 列的井斜角和方位角 记录。
案例四
某油田老井侧钻工程
定向井钻井工程常见问题与解决方案
问题一
井眼轨迹控制难度大
解决方案二
选用适合地层特性的钻井液，加强钻井液维护和处 理，采取相应技术措施。
解决方案一
采用先进的测量仪器和定向工具，优化钻具组 合和钻井参数。
问题二
钻井液漏失和地层不稳定
问题三
钻井过程中出现卡钻和掉钻事故
解决方案三
加强钻具检查和维护，优化钻井参数和钻井液性能，采 取相应应急措施。
多元化和个性化需求日益凸显
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展望三
针对不同油田和气田的特性，开发更加多元化 和个性化的定向井钻井技术，满足不同客户的 需求。
06 定向井安全与环境保护
定向井钻井工程安全技术要求
定向井钻井设备安全
01
确保钻机、钻杆、钻头等设备完好，定期进行维护和检查，防
止设备故障导致的安全事故。
作业人员安全培训
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地层评价
准确评价地层岩性、物性、含 油气性等信息。
钻井轨迹控制
根据定向井设计要求，控制钻 井轨迹，满足靶点要求。
钻井参数优化
优化钻压、转速、泵压等钻井 参数，提高钻井效率。
钻井液技术要求
根据地层和工程要求，对钻井 液密度、粘度、切力等参数进
定向井知识培训课件
定向井知识培训课件定向井知识培训课件是一种针对石油工业从业人员的培训资料，旨在提高他们的技能水平和工作能力。
此课件包含多个模块，涵盖了定向井的基本知识、测井仪器、定向井测量、测试和数据处理等方面。
由于定向井相关的技术非常复杂和具有挑战性，因此对操作人员的技能和经验要求较高。
定向井知识培训课件主要分为以下几个模块：1.基础知识：介绍定向井的概念、原理和基本组成部分，包括横向井、纵向井、倾斜井、水平井等。
2.测井仪器：介绍定向井测量仪器和设备，如陀螺仪、磁力计、倾斜计等。
此模块重点讲解各种仪器的原理、特点、使用方法和检修维护。
3.测量技术：介绍各种测量技术，包括陀螺仪测量、磁力计测量、全站仪测量等。
讲解各种技术的优缺点、适用范围和操作方法。
4.测试与数据处理：介绍定向井测试和数据处理的方法和技巧。
包括现场测试、数据采集、数据处理、分析和解释等。
同时还讲解数据记录和报告撰写的要点和技巧。
5.安全管理：介绍定向井作业的安全规程和管理制度，包括安全操作规程、事故应急预案、特殊环境下作业安全保障等。
提高操作人员安全意识和危险防范能力。
为了帮助学员更好地掌握定向井技术，培训课件还配有各种实用案例和操作模拟练习。
学员可通过模拟练习，了解井下实际操作流程、熟悉各种仪器设备的使用、掌握数据处理技巧，并在实践操作中逐步提高技能水平和工作能力。
课件还配有专家讲解视频、图文丰富的教学材料和实用的技术手册，帮助学员在学习过程中更加深入全面地了解定向井技术及应用。
总之，定向井知识培训课件是石油工业领域非常重要的培训资料之一，对提高操作人员的技能水平和工作能力具有非常重要的作用。
同时课件不断完善、优化，能让学员在学习过程中更加轻松、快捷地掌握技能和知识，也更好地适应石油工业变化的需要。
水平井培训教材2
第二章定向井、丛式井、水平井设计与计算分析第一节定向井、水平井二维轨道设计一口定向井的实施，首先要有一个轨道设计，才能以此设计为依据进行具体的定向井钻井施工。
对于不同的勘探、开发目的和不同的设计限制条件，定向井的设计方法有多种多样。
而每种设计方法，都有一定的设计原则。
定向井设计是一个非常重要的环节。
“好的设计是成功的一半”。
因此，合理地设计好井身轨道，是定向井成功的保证。
一、设计原则：一口定向井的总设计原则，应该是能保证实现钻井目的，满足采油工艺及修井作业的要求，有利于安全、优质、快速钻井。
在对各个设计参数的选择上，在自身合理的前提下，还要考虑相互的制约。
要综合地进行考虑。
(一)选择合适的井眼形状复杂的井眼形状，势必带来施工难度的增加，因此井眼形状的选择，力求越简单越好。
从钻具受力的角度来看：目前普遍认为，降斜井段会增加井眼的摩阻，引起更多的复杂情况。
如图所示(2-1-1)，增斜井段的钻具轴向拉力的径向的分力，与重力在轴向的分力方向相反，有助于减小钻具与井壁的摩擦阻力。
而降斜井段的钻具轴向分力，与重力在轴向的分力方向相同，会增加钻具与井壁的摩擦阻力。
因此，应尽可能不采用降斜井段的轨道设计。
图2-1-1(二)选择合适的井眼曲率井眼曲率的选择，要考虑工具造斜能力的限制和钻具刚性的限制，结合地层的影响，留出充分的余地，保证设计轨道能够实现。
在能满足设计和施工要求的前提下，应尽可能选择比较低的造斜率。
这样，钻具、仪器和套管都容易通过。
当然，此处所说的选择低造斜率，没有与增斜井段的长度联系在一起进行考虑。
另外，造斜率过低，会增加造斜段的工作量。
因此，要综合考虑。
常用的造斜率范围是4°-10°/100米（三）选择合适的造斜井段长度给女孩送礼送什么好造斜井段长度的选择，影响着整个工程的工期进度，也影响着动力钻具的有效使用。
若造斜井段过长，一方面由于动力钻具的机械钻速偏低，使施工周期加长，另一方面由于长井段使用动力钻具，必然造成钻井成本的上升。
定向井水平井培训
第一章定向井（水平井）钻井技术概述第一节定向井、水平井基本概念1、定向井、丛式井、水平井发展介绍定向井是按照预先设计的井斜角、方位角和井眼轴线形状进行钻进的井。
定向井相对直井而言它具有一定的井斜角和方位角，而直井是井斜角为零的井，虽然实钻井眼都存在一定井斜度，但它仍然是直井。
定向井首先是从美国发展起来的，在十九世纪后期，美国的旋转钻井代替了顿钻钻井。
当时没有考虑控制井身轨迹的问题，认为钻出来的井必定是铅垂的，但通过后来的井筒测试发现，那些垂直井远非是垂直的。
并由于井斜原因造成了侵犯别人租界而造成被起诉的案例。
最早采用定向井钻井技术是在井下落物无法处理后的侧钻。
早在1895年美国就使用了特殊的工具和技术达到了这一目的。
有记录定向井实例是美国在二十世纪三十年代初在加利福尼亚油田钻成的。
第一口救援井是1934年在东德克萨斯康罗油田钻成的。
救援井是指定向井与失控井具有一定距离，在设计和实际钻井让救援井和失控井眼相交，然后自救援井内注入重泥浆压住失控井。
目前最深的定向井由BP勘探公司钻成，井深达10654米；水平位移最大的定问井是BP勘探公司于己于1997年在英国北海的Rych Farn油田钻成的M11井，水平位移高达10114米。
我国定向钻井技术的发展可以分为三个阶段，50—60年代开始起步，首先在玉门和四川油田钻成定向井及水平井：玉门油田的C2—15井和四川磨三井，其中磨三井总井深168米，垂直井深350米，水平位移444．2米，最大井斜92°，水平段长160米；70年代扩大试验，推广定向井钻井技术；80年代通过进行集团化联合技术攻关，使得我国定向钻井软件到硬件都有了一个大的发展。
我国目前最深的水平井是胜利油田完成的DH1-H1井，完钻井深达到6452．00米。
水平位移最大的大位移井是海洋石油总公司南海东部公司完成的西江24-3-A14井，水平位移超过8000米。
最大的丛式井组是胜利油田完成的河50丛式井组，该丛式井组长384米，宽115米，共完成定向井42口。
精选水平井生产测井培训课件
在水平井中：依靠重力仅能下入到井斜约为40°
～60°处，需要借助于工具将生产测井仪器传
送到水平井段。
水平井中常用下入仪器的技术有： 1油管（钻杆）输送湿接头法 2连续油管传送法 3牵引器传送法
1油管（钻杆）输送湿接头法
井口电缆侧向 滑轮
涡轮流量计的响应
实验
装置: 水平井中(内径为4in)模拟井测试管中
仪器: 伞式流量计和放射性密度
方法: 改变总流量，在每一个流量点从10%至90%更换含水率; 采用自来水模拟地层水，用密度为0.82g/cm³的柴油模拟原油
响应曲线的特点: 含水率和流量的变化范围很大，但响应的线性关系良好。
从右图可以观察到，尽 管含水率和流量的变化范围 很大，但响应的线性关系良 好。
特征: 半径为300~800ft， 造斜角为6°~20°/100ft。 水平井段长度1000~4000ft
(4)长曲率半径井
一 水平井技术
1 水平井概述 2水平井的分类 3水平井完井技术 4水平井入井技术
水平井完井方式
• 裸眼完井 • 割缝衬管完井 • 衬管加管外封隔器完井 • 水泥固井后射孔完井
井斜方位测井
一 水平井技术
1 水平井概述 2水平井的分类 3水平井完井技术 4水平井入井技术
水平井按形成分为两类： 1.新钻井
从地面新钻的井，水平井段长度为300~1300m 2.侧钻井
从现有的井横向侧钻出来，长度为30~210m
水平井按曲率半径分为四类： (1)超短曲率水平井 (2)短曲率水平井 (3)中曲率半径水平井 -----是钻水平井的主要方法
同一口井中不可能同时 出现上述各类流型，具 体情况取决于气和水的 流量。
定向井知识培训
定向井知识培训一、定向井概念及分类定向井是指在油气勘探开发过程中，通过特殊的调控手段，改变井眼方向，使其在地层中具有一定的倾角和方向性。
定向井的分类主要包括定向钻井、水平井和多级水平井。
1. 定向钻井：是指在一般的垂直钻井方法之外，通过使用特殊的工具和技术来改变井眼方向，以实现在地层中特定目的的定向进尺。
2. 水平井：是指井眼地表段与地层接触平面倾角大于70度度的井。
3. 多级水平井：是指在水平井井身的不同深度段中开钻多个水平段。
定向井的分类主要是根据井眼的倾角和方向来划分的，不同的类型适用于不同的地质情况和开发目的。
二、定向井的优势1. 提高产量：通过定向井技术，可以最大限度的利用地层中的储集层，提高油气产量。
2. 降低成本：定向井可以减少钻井井眼数目，降低钻井成本。
3. 减少地表占地面积：通过定向井技术可以在一个地表场地上钻探多口钻井井眼，减少地表占地面积。
4. 提高勘探开发成功率：通过定向井技术可以钻探到难以到达的地层，提高勘探开发成功率。
三、定向井的主要工具和装备1. 定向井测井工具：包括测斜仪、磁探仪、地质定位仪等，用于测量井眼的倾角方向等。
2. 定向井钻头：包括定向导向钻头、下扩钻头、水平井磨岩钻头等，用于指导井眼方向并进行地层钻进作业。
3. 定向井钻探平台：包括双鼓式平台、三脚架平台等，用于安装井下工具，钻井作业和管柱下入等。
四、定向井施工流程1. 钻前准备：确定定向井的设计方案和目的、选型选用作业所需的工具设备。
2. 定向井井眼测斜：通过使用定向井测井工具，对井眼进行测斜，确定钻井方向。
3. 定向井导向钻进：采用定向井钻头和测斜工具对钻井方向进行调整，并进行定向钻进。
4. 定向井水平段钻进：根据地质要求，对水平段进行钻探并进行完井作业。
5. 定向井压裂和产出：通过定向井工具进行裸眼压裂或水平井砂浆封隔并进行产出。
五、定向井安全注意事项1. 定向井工作时应按照相应的安全操作规程进行作业，避免钻井事故的发生。
定向井知识培训概念
定向井知识培训概念随着油气勘探和开发的不断发展，定向井技术在石油行业中变得越来越重要。
定向井技术可以使油气勘探和开发更加有效和高效。
然而，这项技术是高度复杂和技术密集型的。
因此，定向井知识培训则成为必须的工具和资源。
定向井知识培训是为了提高人才的技术紧急性和必要性的课程、活动和实践。
该培训旨在为那些计划在定向井领域中工作的人员提供必要的技术知识和技能。
这些人员可以包括受过相关训练并拥有专业知识的工程师、技术专业人员、现场技术人员等。
定向井知识培训包括以下内容：1.定向井的基础知识：这部分内容主要包括定向井的定义，定向井的类型、设计、建造和运行等基础知识。
2.测量和导航：此类课程涵盖了如何在井内和井外进行测量、导航和数据处理。
培训的重点是将测量和导航技术与井斜角和方位角等基本概念相结合，以确保准确度和精度。
3.工具和设备：此类课程涉及常见的定向井工具和设备，包括测量器，导航工具(如惯性导航仪、磁力计和加速度计)和数据采集工具。
培训将教授识别和操作这些工具的技巧和知识。
4.绳索和安全：此类课程主要关注若干安全和技术难点。
学员将学习绳稳、预先计划和定向井作业中的安全考虑–包括如何在运作、物流和管理方面以安全为首要目标，确保人员和设备的安全。
5.现场操作：此类课程旨在让学员掌握定向井工作现场的操作。
培训将包括初步操作、后续操作、异常情况处理等方面。
6.管理和技术领导力：此类课程涵盖了定向井管理、领导和技术方面最优的实践。
学员将从管理者和领导者的角度掌握业务的诸多业务技能，如管理项目、预算编制、资源规划等。
总之，定向井知识培训是一个重要和必要的行业实践，旨在加强人才的技术水平、提高生产效率和安全性。
企业应该通过定向井知识培训为员工提供必要的培训和技术支持，以确保人才的专业性和实践能力。
同时，政府部门也应该支持定向井知识培训和实践，并为这项技术和行业提供更好的扶持和支持。
定向井水平现场施工技术讲座ppt课件
定向井水平现场施工技术讲座
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三、对于定向井常规钻具组合
1、增斜钻具（一般增斜率6゜/100m） 增斜钻具组合一般采用双稳定器组合。是利用杠杆原理设计的，它有一个 近钻头足稳定器作为支点，第二个稳定器与近钻头稳定器之间的距离应根 据两稳定器之间的刚性（尺寸）大小和要求的增斜率的大小确定，一般为 20m（两根钻铤长度），两稳定器之间的钻铤在钻压下，产生向下的的弯曲 变形，使钻头产生斜向力。
定向井水平现场施工技术讲座
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无线随钻定向 1、弯接头+直马达 1.1钻具组合：钻头+直马达+弯接头+无磁钻铤+钻杆 1.2定向方法： 直接定向时：磁工具面（MS）摆在：校正方位+反扭角 加压后： 磁工具面（MS）摆在：校正方位 调方位时： 磁工具面（MS）摆在：校正方位+反扭角 + 装置角 加压后： 磁工具面（MS）摆在：校正方位+装置角 用高边时： 高边（GHS）摆在： 反扭角+装置角 加压后： 高边（GHS）摆在： 装置角
定向井水平现场施工技术讲座
4
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。
定向井一级工程师技术等级晋升培训大纲
熟练
3.钻井参数作用机理；
掌握
4.钻井水力参数设计；
掌握
5.钻井液及其参数设计；
掌握
《钻井手册（甲方）》第七章
6.地层可钻性与钻头选型；
掌握
《海洋钻井手册》第四章
7.通用钻速方程；
掌握
《钻井工艺技术》第二章
8.钻头、钻压转速、排量优选；
掌握
《钻井工程进展》第三篇各章
2.根据地层压力系统资料，正确设计井身结构和井眼轨迹；
3.根据钻井工程复杂性，利用压力概念正确进行分析判断。
9
钻井取芯
1.取芯工具取芯钻头
掌握
《海洋钻井手册》第十章
1.根据取芯地层正确选用符合需要的取芯工具、取芯钻头，采用合适的钻井取芯参数；
2.取心参数及工艺；
掌握
《钻井手册（甲方）》第十一章3节
2.能独立完成各种类型地层的取芯作业并符合质量标准；
3.钻井设计主要内容；
掌握
4.井身结构设计；
掌握
2
定向井设计与计算
1.二维定向井的井身剖面设计
掌握
《定向井钻井等章节》
2.三维定向井的井身剖面设计
掌握
《定向井设计与计算》第二章、第三、四章。
1.掌握二维、三维井眼轨迹设计技术
3.定向井的方位控制计算和定向井井眼轨迹控制；
掌握
《海洋钻井手册》第九章1、2、3、9、10等节
了解
地质导向钻具操作手册
1.能向地质导向钻具输入地质、井眼轨迹控制参数；
2.地质导向系统的地质参数、井眼轨迹参数测量系统工作原理、结构；
掌握
2.能正确使用地质导向钻井系统进行井眼轨迹控制；
第2讲 定向井水平井的基本概念
明测点位置的标志。
– 井深常以字母Ｌ表示，单位为米(m)。井深的增量称为井段， 以ΔＬ表示。二测点之间的井段长度称为段长。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。井
2 2 K KH KA sin 4 • 对于一个测段来说，以 K 和 K 代入 ，
2 2 K K K sin 2
•
并以测段平均井斜角 1 2 代替公式中的α， c 2 得到：
L
L
• • 上式两边同乘以L，则：
2 K sin c L L
» 可以反映出井身参数的真实值 » 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。
2.3 井眼轴线形状的图示法
• 投影图表示法
– 相当于机械制图中的视图表示法，在国外 使用广泛。
– 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。
P
K K A sin
2.6 井眼曲率及其计算
• 井眼曲率的概念：
– 井斜角表示井眼偏离铅垂线的程度。井斜不仅有斜度变化，还有 井斜方位的变化 。井斜角和井斜方位角的不断变化，反映了井眼 前进方向的变化。
– 从一点到另一点，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），既反映了井斜角的变化，又反映了井斜方位 角的变化。人们将此角度称为全角变化值，或称为狗腿角，通常 以γ表示。
(培训体系)年水平井培训教材
第四章定向井、水平井测量技术第一节定向井、水平井测量的性质和特点一. 钻井过程中测量的方法、媒介和基准石油钻井过程中的测量属于工程测量的一种类型。
从物理意义上讲, 测量井下钻具的工具面角, 即为井下钻具定向或测量井眼的轨迹均属于空间姿态的测量。
由于石油钻井工程的特殊性使得这一测量过程必须借助专门的工具和仪器, 采取间接测量的方法来完成。
目前, 石油钻井过程中的测量需要借助三种媒介, 即大地的重力场、大地磁场和天体坐标系, 由此产生了与这三种测量媒介有关的测量仪器。
1. 借助于重力场测量井斜角或高边工具面, 采用的测量元件为测角器、罗盘重锤或重力加速度计等。
这类仪器的测量基准是测点与地心的连线, 即铅垂线。
2. 借助于地磁场测量方位角或磁性工具面, 采用的测量元件为罗盘或磁通门等。
这类仪器的测量基准是磁性北极, 所以磁性仪器测量的方位角数据必须根据当地的磁偏角修正成真北极, 即地理北极的数据。
3. 借助于天体坐标系测量方位角或磁性工具面, 采用的测量元件为陀螺仪。
陀螺仪为惯性测量仪器, 不以地球上任何一为基准, 这类仪器下井测量之前必须对陀螺仪的自转轴进行地理北极的方位标定。
二. 钻井过程中测量的特点1. 钻井过程中的测量是间接测量, 必须借助专用工具和仪器完成。
而且根据测量仪器的数据记录和传输方式的不同, 钻井测量分为实时测量和事后测量。
2. 测量仪器的尺寸受到井眼和钻井工具的限制, 特别是下井仪器的径向尺寸必须能够下入套管和钻具内, 而且不会因仪器的下入而影响泥浆的流动或产生过大的泥浆压降。
3. 下井仪器受到地层和泥浆的高压, 仪器的保护筒和密封件必须能够承受这种高压, 而且还应具备一定的安全系数。
4. 由于地层的温度随着井深变化, 下井仪器是在高于地面温度的环境里工作, 要求下井仪器具有良好的抗高温性能, 一般称耐温 125℃以下的仪器为常温或常规仪器, 称耐温 182℃以下的仪器为高温仪器。
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井
1.穿透油层段最长
2.使用标准的钻具及套管
3.“狗腿严重度”最小
4.使用常规钻井设备
5.可使用多种完井方法
6.可采用多种举升采油工艺
7.测井及取芯方便
8.井眼及工具尺寸不受限制
1.井眼轨道控制段最长
2.全井斜深增加最多
3.钻井费用增加
4.各种下部钻具组合较长
5.不适合薄油层和浅油层
6.转盘扭矩较大
序号
井 号
类型
井深
(m)
垂深
(m)
最大井斜(°)
开窗或侧钻井深
位移
(m)
最大造斜率
（°/m）
水平段长(m)
完成年份
施工地点
1
TK318CH-1
短半径侧钻水平井
5705.08
5451.84
97.0
5396
273
1.4
213
2004
塔河油田
2
TK318CH-2
短半径侧钻水平井
5793.86
5444.98
井斜控制理论
斜井段二维分析
三维数据分析，由静态发展到动态
发展了多种分析计算方法并编制了计算机程序
定向造斜工艺
涡轮加弯接头
斜向器配合转盘钻
涡轮、螺杆动力田具向低速大扭矩发展。各种专用井下工具系列化
发展了复合式动力钻具，导向钻井系统，长寿命PDC钻
头等
测量方式
氢氟酸玻璃法和地面定向法
有线随钻测斜仪投入工业性使用，无线随钻测斜仪研制成功
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。
图1．1井斜角示意图图1．2井斜方位角示意图
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：
我国定向钻井技术的发展可以分为三个阶段，50—60年代开始起步，首先在玉门和四川油田钻成定向井及水平井：玉门油田的C2—15井和四川磨三井，其中磨三井总井深168米，垂直井深350米，水平位移444．2米，最大井斜92°，水平段长160米；70年代扩大试验，推广定向井钻井技术；80年代通过进行集团化联合技术攻关，使得我国定向钻井软件到硬件都有了一个大的发展。
发展了曲率半径法，最小曲率半径法精确的轨迹计算和设计方法，编制了预测和防碰扫描的计算机软件包。
引入了人工智能和专家系统
井斜控制理论
进行了钻具的二维静态分析主要使用有限元法
发展了多种新的分析计算方法，例如：平衡梁法、加权余量法等，并编制了计算机分析程序
理论分析模型由静态发展到动态，由二维发展到三维
定向造斜工艺
1、水平井钻井技术发展概况
1863年，瑞士工程师首先提出钻水平井的建议；
1870年，俄国工程师在勃良斯克市钻成井斜角达60°的井；瑞典和美国研制出测量井眼空间位置的仪器，1888年俄国也设计出了测斜仪器；
1929年，美国加利福尼亚州钻成了几米长的水平分支井筒；
30年代，美国开始用挠性钻具组合在垂直井内钻曲率半径小的水平分支井眼；
95.2
5399.99
337.81
1.4
276.7
2004
塔河油田
3
丰收3-平1
8 1/2″井眼常规水平井
2448.28
2120.7
96.2
1690
669.1
0.38
333.48
2004
江苏油田
4
周9-5-3CH
5 1/2″套管开窗侧钻水平井
2685
2400
88.2
2320.59
300
0.40
150
发展了无线随钻测斜系统引进了带地质参数的MWD系统
定向井钻井水平
简单的单口定向井、水平井位移小，精度低
钻成了大量高难度定向井、大组丛式井、多目标井、套管定向开窗井、水平井也从大半径水平井发展到了中半径水平井
在水平井方面取得大型突破，钻成了长、中、短半径水平井
第二节水平井钻井技术简介
所谓水平井，是指一种井斜角大于或等于86°，并保持这种角度钻完一定长度水平段的定向井。
11
文92-平1
8 1/2″井眼常规水平井
3680
3177.7
94.9
2844
606.2
0.44
376.5
2003
中原油田
12
云2-平1
8 1/2″井眼常规水平井
3200
2234.12
94
1890.87
1099.66
0.41
757.61
2003
中原油田
13
胡5-平1
8 1/2″井眼常规水平井
2610
第一口救援井是1934年在东德克萨斯康罗油田钻成的。救援井是指定向井与失控井具有一定距离，在设计和实际钻井让救援井和失控井眼相交，然后自救援井内注入重泥浆压住失控井。
目前最深的定向井由BP勘探公司钻成，井深达10654米；
水平位移最大的定问井是BP勘探公司于己于1997年在英国北海的Rych Farn油田钻成的M11井，水平位移高达10114米。
使用地面定向法（钻杆打钢印）。数据测量石油电测井数据。
使用精度高的磁性单多点测斜仪进行定向和轨迹数据测量，发展了有线随钻测斜仪定向。
发展了导向钻井系统，初步研制出径向水平井造斜工艺
测量方式
氢氟酸测斜仪，机械式罗盘的电测井方法。
多种引进的有线随钻测斜仪系统投入工业使用和发展了电子测量系统及陀螺测量系统
7.全井斜深最小
8.不受地表条件的影响
1．非常规的井下工具
2．非常规的完井方法
3．穿透油层段短（120—180米）
4．井眼尺寸受到限制
5．起下钻次数多
6．要求使用顶部驱动系或动力水龙头
7．井眼方位控制受到限制
8．目前还不能进行电测
第三节定向井、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）。
1954年苏联钻成第一口水平井；
1964年一1965年我国钻成两口水平井，磨-3井、巴-24井；
自从80年代以来，随着先进的测量仪器、长寿命马达和新型PDC钻头等技术的发展，水平井钻井大规模高速度的发展起来。
我国水平井钻井在90年代以来也取得了很大发展，胜利油田已完成各种类型水平井近400口，水乎井钻井水平和速度不断提高。中原油田中原油田在1991年施工了一口长半径水平井卫2—25井，当时钻井施工非常成功，各项技术指标属国内领先水平，但是由于后续技术手段不足，造成该井未获得预期的开采效果（到2001年，该井才获得较好的工业投产）。经过10年的反复论证，2001年中原油田部署了云2-平1井、胡5-平1井、文92-平1井，钻井过程中由于油层与地质设计的偏差，出现了井眼轨迹上翘下扣的现象，对施工安全造成了很大隐患。2004年，油田部署了第一口天然气水平井和第一批中短半径小井眼开窗侧钻水平井，水平井技术迈入国内先进水平行列。具体见下表(近期完成的部分水平井技术服务)
10.井眼尺寸不受限制
11.可以测井及取芯
12.从一口直井可以钻多口水平分枝井
13.可实现有选择的完井方案
1.要求使用MWD测量系统
2.要求使用加重钻杆或抗压缩钻杆
短
半
径
水
平
井
l.井眼曲线段最短
2.侧钻容易
3.能够准确击中油层目标
4.从一口直井可以钻多口水平分枝井
5.直井段与油层距离最小
6.可用于浅油层
92.1
3280
721.42
0.42
461.73
2004
中原油田
8
濮1-侧平239
5 1/2″套管开窗侧钻水平井
2662
2430.68
93.7
2156
254.22
0.55
61
2004
中原油田
9
濮6-侧平65
5 1/2″套管开窗侧钻水平井
2856.67
2751.16
76
2503
196.68
0.46
80
钻杆
常规钻杆
＞15°／100米使用抗压钻杆
铰接驱动钻杆
测量工具
无限制
有线随钻测斜仪，MWD，但井眼＜61／8″时不能使用
转盘钻井时使用多点测斜仪
马达钻井时使用有线随钻测斜仪
地面设备
常规钻机
常规钻机
需要配备顶部驱动系统或动力水龙头
完井方式
无限制
无限制
裸眼或割缝管
②不同曲率水平井的优缺点
优点
缺点
长
半
径
水
第一章定向井（水平井）钻井技术概述
第一节定向井、水平井基本概念
1、定向井、丛式井、水平井发展介绍
定向井是按照预先设计的井斜角、方位角和井眼轴线形状进行钻进的井。定向井相对直井而言它具有一定的井斜角和方位角，而直井是井斜角为零的井，虽然实钻井眼都存在一定井斜度，但它仍然是直井。
定向井首先是从美国发展起来的，在十九世纪后期，美国的旋转钻井代替了顿钻钻井。当时没有考虑控制井身轨迹的问题，认为钻出来的井必定是铅垂的，但通过后来的井筒测试发现，那些垂直井远非是垂直的。并由于井斜原因造成了侵犯别人租界而造成被起诉的案例。最早采用定向井钻井技术是在井下落物无法处理后的侧钻。早在1895年美国就使用了特殊的工具和技术达到了这一目的。有记录定向井实例是美国在二十世纪三十年代初在加利福尼亚油田钻成的。
按定向钻井的用途分类可分为以下几种类型：
普通定向井