定向井基础知识讲座

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定向井工程知识讲义

定向井工程知识讲义

定向井工程知识讲义一.定向井历史定向井引入石油钻井界约在19世纪后期,当时的定向井是在落鱼周围侧钻。

世界上第一口真正有记录的定向井是1932年美国人在加利福尼亚亨延滩油田完成,当时浅海滩下油田的开发是在先搭的栈桥上竖井架钻井。

美国一位有创新精神的钻井承包商改变了选种做法,他在陆地上竖井架,使井眼延伸到海床下,开创了钻井新纪元。

我国的第一口定向井是1955年在玉门油田钻成,井号为C2—15井。

1965年在四川油田钻成了我国第一口水平井,磨三井,水平延伸160m,是世界上第二个钻成水平井的国家。

1.初始地面定向法(1960~1973年)最初的海洋定向井工作者,使用简陋的计算和测量工具钻定向井。

●定向方式:地面定向法。

●计算工具:算盘和三角板。

●计算方法:平均角法、沙尼金作图法。

●测量工具:HF酸腐蚀玻璃容器法测斜。

●定向工具:涡轮钻具。

●优点:定向费用低,简单易操作。

●缺点:定向误差大,周期长。

2.磁性单点定向法(1973~1982年)随着海洋石油事业的不断发展,地面定向法已丛式钻井的精度要求,73年引进单点(east men)。

●定向方式:磁性单点定向法。

●计算工具:算盘和三角板。

●计算方法:平均角法、沙尼金作图法。

●测量工具:磁性单点测写仪。

●定向工具:涡轮钻具。

●优点:解决了HF酸测斜的误差、不用在钻杆上打记号、造斜点由300米左右增加到1000米、单平台有2~4口增加到8口。

●缺点:不能随钻测量。

3.SST有缆随钻测斜仪(1982 ~1989年)渤海继海1至海十二平台之后,又在埕北BZ28-1、BZ34-2、SZ36-1发现大油田,单点已不适用于开发大规模丛式井的需要,渤海一方面利用外资钻丛式井,另一方面在86年3月筹建单独的定向井公司。

●定向方式:SST定向。

●计算工具:PC计算机。

●计算方法:最小曲率半径法。

●测量工具:SST有缆随钻测斜仪、单点。

●定向工具:涡轮钻具。

●优点:定向时不考虑反扭角、准确快捷、定向深度可任意选择、连续测斜,计算误差大大减少。

定向井钻井技术讲座

定向井钻井技术讲座

井身剖面的设计:
有三种:作图法、查图法、解析法 解析法:由于计算机的迅速普及且精度高,解析法为
广泛应用
第二十五页,课件共有185页
二、定向井准备
井眼轨迹的计算方法
1 定向井设计
井眼轨迹的计算方法:
直线法:正切法和平均角法 折线法:平衡正切法 曲线法:圆柱螺旋法(曲率半径法)
现场常使用的方法
第二十一页,课件共有185页
二、定向井准备
1 定向井设计
方位预留角
方位预留角(余量)
定义:实际造斜时的方位与设计方位的差值 利用地层的自然漂移趋势来预留 根据钻具组合和钻头形状而留 但丛式井对方位预留角有限制圆柱,以免井眼碰撞
第二十二页,课件共有185页
二、定向井准备
狗腿严重度
1 定向井设计
是一项多专业、多工种配合的野外流动作业,工作条件
差,安全工作难度大
团结协作、吃苦耐劳
钻井设备庞大而复杂,运动部件多,管线压力高,稍
有不慎,极易造成设备或人员伤亡事故
是一项非常隐蔽的地下工程
熟悉钻井设备
一次性完成
了解地质、研究施工经历
在钻井施工中会出技现术许和多素复质杂情况和不确定因素,容易
狗腿严重度
定义:描述井眼轨迹全角变化的尺度 公式:cos Dog-leg
=(cos(inc1)*cos(inc2)+sin(inc1)*sin(inc2)*cos(direction change))
狗腿严重度大,易产生键槽卡钻、钻具易产生疲劳破坏
第二十三页,课件共有185页
二、定向井准备
第十一页,课件共有185页
一、基本概念和要求
17、定向角——是定向工具面角的简称。在定向造斜或扭方位钻进

《定向井的基础知识》课件

《定向井的基础知识》课件

定向井的钻井液
定向井钻井液是定向井钻井过程中的循环介质,它能够起到冷却、润滑、携带岩 屑等作用,同时对钻头和井壁起到保护作用。
定向井钻井液通常由水、油、化学添加剂等组成,具有较低的摩擦系数、良好的 携岩能力和防塌性能等特点。
定向井的钻井工具
定向井钻井工具包括弯接头、无磁钻铤、稳定器等,它们能 够协助定向井钻头实现钻进过程中的定向控制。
安全性原则
轨道设计应确保钻井施工的安 全,避免因设计不当导致的井 眼坍塌、卡钻等事故。
环保原则
轨道设计应尽量减少对环境的 破坏,合理利用资源,保护生
态环境。
定向井轨道设计的参数
01
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井口坐标
井口位置的经度、纬度、高程 等参数。
井底坐标
井底位置的经度、纬度、深度 等参数。
井眼轨迹
包括井眼的起点、终点、方向 、倾斜角、弯曲度等参数。
பைடு நூலகம் THANKS
感谢观看
随着技术的不断进步和应用领域的拓展,定向井技术 将不断向智能化、高效化和环保化方向发展。
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定向井技术将更加注重环保和可持续发展,采用更加 环保的钻井技术和材料,减少对环境的负面影响,为
油气产业的可持续发展做出贡献。
04
定向井技术将与人工智能、大数据等先进技术相结合 ,实现更加智能化和自动化的钻井过程,提高钻井效 率和安全性。
ABCD
测斜施工
在钻孔施工过程中,定期进行测斜施工,了解钻 孔的角度变化情况。
纠偏施工
在进行纠偏措施后,进行纠偏施工,对钻孔进行 修正,使其符合设计要求。
定向井的完井施工
完井施工准备
完成钻孔施工后,进行完井施工准备, 包括设备撤离、场地清理等工作。

石油钻井行业定向井技术课件

石油钻井行业定向井技术课件

井斜角的变化范围:0~180°
一、定向井基础知识
(3) 方位角φ : 以正北方位线为始边, 顺时针方向旋转到井眼方位 线上所转过的角度。 井斜方位角增量Δ φ : 上下测点的井斜方位角之差。 Δ φ =φ B-φ A 方位角的变化范围:0~360° (4)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。 (5)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。 单 位为:°/30m、 °/25m 、 °/100m 。
特点:
难度较三段制剖面大,主要原因是 有降斜段。降斜段会增大扭矩、摩阻 (如小水平位移深定向井采用三段式 剖面轨迹难控制)。
一、定向井基础知识
2、三维定向井剖面
三维定向井剖面指在设计的井身剖 面上既有井斜角的变化又有方位角的 变化。 常用于在地面井口位置与设计目 标点之间的铅垂平面内,存在井眼难 以通过的障碍物(如:已钻的井眼、 盐丘等),设计井需要绕过障碍钻达 目标点。 三维绕障设计 纠偏三维设计
一、定向井基础知识
2. 投影图示法
垂直投影图 轨迹在设计方位 线所在的铅垂面上 的投影。 原点:井口 横坐标:视平移 V 纵坐标:垂深 D 缺点:垂直投影图不能真实地反映井深L、 井斜角α和水平位移S 等轨迹参数。 + 水平投影图 轨迹在水平面 上的投影。 原点:井口
坐标轴:N、E
一、定向井基础知识
一、定向井基础知识
(6)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。
(7)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,也称该点的闭合距。
(8)视位移:水平位移在设计方位线上投影长度,称为视位移。

最新定向井水平井技术讲稿课件ppt

最新定向井水平井技术讲稿课件ppt

水平井的分类
长半径水平井 造斜率:2合:常规的钻具组合
(弯接头、弯外壳、多稳定器钻具 组合)
测量工具:常规测量工具 水平段长度:取决于可用的工
水平井的分类
中半径水平井 造斜率:6° /30m-20 °
/30m 应用范围:水平位移较大
• 5)垂深(垂直井深):即某测点的垂直深 度,以H表示。是指井身任意一点至转盘面 所在平面的距离。
• 6)水平位移:简称平移,是指测点到井口 垂线的距离。
• 7)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。
排卵后,由于血管侵入颗粒细胞层,黄体
孕激素
• 孕激素是妊娠建立和维持必不可少的甾体 激素,可负反馈调节下丘脑.垂体一卵巢 轴,抑制卵泡生成素FSH和 LH的分泌,使妊 娠期间无排卵发生。
双增轨道 三增轨道
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。
• 2)测深:测点的井深。
• 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1.1)。
• 4)方位角:是指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(见图1.2)。
• 黄体由类固醇生成细胞(颗粒黄体细胞、膜 黄体细胞)及成纤维细胞、免疫细胞、血管 内皮细胞等非类固醇生成细胞组成。
正常黄体生理
• 黄体主要功能是合成甾体激素,黄体实质 内的黄体细胞主要合成孕激素;膜黄体细 胞位于黄体外周并随血管内折,主要合成 雄激素,经黄体颗粒细胞芳香化作用后, 形成雌激素。
孕激素

定向井基础知识讲解

定向井基础知识讲解

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、水平井的主要用途
在地面上难以建立或不允许建立井场的地区,要勘探开发地 下的石油等资源,唯一的办法是从该地区附近打定向井; 在海洋或湖泊等水域上勘探开发石油时,最好是建立固定平 台或从岸边打定向井和丛式定向井; 可使用定向井饶过所钻遇的地下复杂地层或障碍物等; 打定向水平井和复杂结构井,可扩大勘探效果及提高开发效 益和采收率; 在发生卡钻、断钻及井喷着火等恶性钻井事故的情况下,用 侧钻井、救援井来处理这类事故最有效。
井斜变化率和井斜方位变化率
井斜角和井斜方位角是在随着井深而不 断变化的。既然在变化,就有变化快慢 之分。变化率就是变化的快慢。 井斜变化率:是指井斜角随井深变化的 K 程度,以Kα表示。严格地讲,井斜变 化率是井斜角α对井深L的一阶导数, 可写为: 以增量代替微分,以相邻二测点间的井 斜角变化值(Δα)与二测点间井段长 度(ΔL)的比值来表示井斜变化率的。 求得的乃是该测段的平均井斜变化率: K
井眼轨迹的基本参数
磁偏角
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 北方位与正北方位并不重合而 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+东 磁偏角 • 真方位角=磁方位角-西 磁偏角

定向井工艺讲座(2)

定向井工艺讲座(2)
四 、 对于水平井常规钻具组合
1、增斜段: 增斜段: 钻头+动力钻具 无磁钻铤 短节+无磁钻铤 钻头 动力钻具+无磁钻铤 动力钻具 无磁钻铤+MWD短节 无磁钻铤 加 短节 无磁钻铤+加 重钻杆+斜坡钻杆 普通钻杆 重钻杆 斜坡钻杆+普通钻杆。 斜坡钻杆 普通钻杆。 1.1对于 17 1/2″ 和12 1/4″ 大井眼 对于 17 1/2″Bit+9 5/8″×1.50度单弯动力钻具 × 度单弯动力钻具 +8″NMDC×1根+MWD+631×630(陀螺定向接头) × 根 × (陀螺定向接头) +8″DC×3根+631×410+5″HWDP+5″DP(浅海)。 × 根 × (浅海)。 12 1/4″Bit+7 3/4″×1.50度单弯动力钻具 × 度单弯动力钻具 +7″NMDC×1根+MWD+ 7″NMDC×1根+ × 根 × 根 5″HWDP+5″XPDP+5″DP(草桥)。 (草桥)。
2)采取的技术措施是: 2)采取的技术措施是: 采取的技术措施是
记好啊
1、侧钻前要扫水泥塞到预定位置,静压试水泥塞胶结 、侧钻前要扫水泥塞到预定位置, 强度和承压能力。 强度和承压能力。 2、尽量用牙轮而不是PDC钻头。 、尽量用牙轮而不是 钻头。 钻头 3、摆好工具面,接近“零钻压”控时钻进,前6-8m井 、摆好工具面,接近“零钻压”控时钻进, 井 段钻进速度为相应直井段的一半。 段钻进速度为相应直井段的一半。 4、钻进中途避免活动钻具,接单根后将钻头放到井底 、钻进中途避免活动钻具, 后,才能开泵钻进。 才能开泵钻进。 5、每2h捞取一次砂样,判断侧钻井眼的形成情况,在 、 捞取一次砂样,判断侧钻井眼的形成情况, 捞取一次砂样 完全进入新地层后,逐步加至正常钻压钻进。 完全进入新地层后,逐步加至正常钻压钻进。

定向井第一讲

定向井第一讲

给定的内插条件有两种情况:一是给定插 入点i的井深Li;二是给定插入点的垂深Di。则 可求得插入点距离上端点的井段长度△Li。和 垂增△Di。 如图1—4—2所示,可以得到一个通用的 计算公式:
2)轨迹内插的用途 (1)在所有轨道设计中,当完成了测段计算 之后,需要进行分点计算时,可以根据内插原 理很快地完成分点计算; (2)一口井完钻并完成了全井轨迹测量计算 之后,需要进行中靶计算,在计算靶心距时, 需要根据内插原理求得中靶点的坐标; (3)在进行邻井距离扫描和丛式井防碰扫描计 算中,每一步扫描计算都可能用到轨迹内插来 求得扫描点的基本参数和坐标。
方位线是水平面上的矢量,包括:方位、方位 线、方位角。
方向线则是空间的矢量。包括:方向和方向线, 则是在三维空间内(当然也可能在水平面上)
西方国家表示井斜方位角通常使用象 限角,在Ⅰ, Ⅳ象限,用井斜方位线与正 北方位线之间的夹角表示;在Ⅱ, Ⅲ象限, 用井斜方位线与正南方位线之间的夹角表 示。象限角的值在0°~90°之间变化。
(5)N坐标和E坐标
N坐标和E坐标:是指轨迹上某点在以井 口为原点的水平面坐标系里的坐标值。此 水平面坐标系有两个坐标轴,一是南北坐 标轴,以正北方向为正方向;一是东西坐 标轴,以正东方向为正方向。 如图5—4所示,A、B二点的水平坐标分 别为NA 、EA 和NB 、EB 。水平坐标可以有 增量,以ΔN、ΔE表示。
2.测段计算方法的多样性
我国钻井行业标准规定: • 手工计算时用平均角法; • 计算机计算时用校正平均角法。
1.平均角法 平均角法假设测段是一条直线,该直线的方向是上、 下两测点平均方向线。如图1—3—8所示,根据这种 假设,测段计算公式为:
2.校正平均角法
校柱螺线在水平投影图上是圆弧。 圆柱螺线在圆柱面展平平面上也是圆弧,即垂直 剖面图是圆弧。根据这个假设推导的计算方法, 称为“圆柱螺线法”。这是我国著名学者郑基英 教授首先提出的。这种方法与美国人提出的“曲 率半径法”的公式表达不同,但计算结果是完全 相同的。

《物理定向井》PPT课件

《物理定向井》PPT课件

定向井井身剖面
剖面类型
另一种是“悬链 式”剖面,如右图所 示。此类剖面造斜率 由小到大,自然递增 ,能够有效地减少摩 阻,适用于大位移井
三、定向井的井眼轨迹控制
三、定向井的井眼轨迹控制 1、定向井直井段井斜控制
定向井直井段的井造斜点时,如果直井段不直,不仅
会影响造斜的顺利完成,还会因为上部井段的井 斜造成位移影响下一步的井身轨迹控制。
四、定向仪器
四、定向仪器



磁偏角 单点测斜仪 多点测斜仪 有线随钻 MWD 陀螺测斜仪
磁偏角
定义:磁北方位线 与正北方向线之间 的夹角 真方位=磁方位+东 磁偏角 真方位=磁方位-西 磁偏角 高尚堡地区:-6.65 柳瓒地区:-6.35 老爷庙地区:-6.37
定向钻井基础知识
概述
一、定向井的基本概念
二、定向井井身剖面 三、定向井的井斜和方位控制 四、定向仪器 五、井身质量要求 六、定向井监督工作的主要内容
概述
一、定向井的定义
定向井是按预先设计的井 斜角、方位角及井眼轴线形 状进行钻进的井。 定向井最早是在 1895 年的 美国钻成的。我国的定向井 钻井技术 50 年代开始起步的 , 80 年代有了较大发展,特 别是最近几年无论是从理论 研究上还是现场实际应用上 ,我国已接近发达国家的技 术水平。
三、定向井的井眼轨迹控制
2、定向井造斜段井斜控制
造斜井段一般采用采用单弯螺杆钻具组合:
Φ215.9mmBIT+Φ172mmL+Φ177.8mmNDC+165mmM WD短节+Φ165mmNDC+Φ127mmHDP +Φ127mmDP
钻进参数:钻压2—5T,排量28—32L/S ,泵压 10-14MPa

定向井讲课

定向井讲课

3
三 、 定 向 工 序 (1)熟悉设计数据,A、造斜点深度,B、设计井斜角和方位角,C、 设计造斜率,依据设计造斜率来选择定向造斜钻具组合,D、本地区磁 偏角。F、本区块方位漂移情况,为了减少方位调整次数,要合理确定 定 向 初 始 方 位 角 。 ( 2 ) 选 择 合 理 的 定 向 造 斜 钻 具 组 合 根据设计造斜率大小,选择定向弯接头度数或选择弯壳体动力钻具 的 弯 套 度 数 , 进 而 确 定 定 向 造 斜 钻 具 组 合 。 (3)一般情况钻至井斜角5°~10°,方位符合所要施工的要求,起 出定向造斜钻具组合,更换转盘钻具组合。
2、 12-1/4″井眼 (1)常规钻具组合: 12-1/4″钻头+Ф311mm双母稳定器(放档板)+8″无磁钻铤1根+8″ 钻铤0.5~1根+Ф311mm稳定器+8″钻铤1根+Ф311mm稳定器+8″钻铤 +5″加重钻杆+5″钻杆 (2)吉利杠钻具组合(强力增斜钻具) 12-1/4″钻头+Ф311mm双母稳定器(放档板)+6-1/4″无磁钻铤 1.5~2根+Ф311mm稳定器+8″钻铤1根+Ф311mm稳定器+8″钻铤+5″加 重钻杆+5 ″钻杆 钻进参数: (1)常规钻具组合: 钻压:200~220kN 转速:60~80rpm 排量:35~40l/s (2)吉利杠钻具组合: 钻压:160~180kN转速:60~80rpm排量:35~40l/s 两种钻具组合的对比:普通增斜钻具造斜率低,方位稳定性好,漂移量 小。吉利杠增斜钻具造斜率高,方位稳被送入无磁钻铤时,斜口管鞋的键槽在斜口的导向作用下, 骑在定向弯接头的定向键上,这样形成仪器刻度线、悬挂头母线、斜口 管鞋母线、定向弯接头弯曲方向在同一母线上,当钻具坐在转盘上等仪 器照相时,在转盘上的钻杆接头上作一记号并与转盘上作的记号(起始 点)重合,这时弯接头弯曲方向被记录下来,度读取井斜角、井斜方位 角和磁性工具面角,选定方钻杆标记,量取方钻杆标记与钻杆记号的偏 差角,通过转动方钻杆就可以把弯接头弯曲方向转到所要求的方位上。 钻进完成定向造斜施工。 高边工具面法:是磁性单点测斜仪和电子 单多点测斜仪配合斜口管鞋,利用高边工具面角定向造斜和扭方位的一 种方法。目前现场普遍采用的方法。适用于井斜角大于8°的施工作业。 上面所讲的两种方法,无论是用磁性测斜仪,还是用电子单多点测 斜仪,均称为单点定向施工,只能把仪器送到井下测量后起出地面读数 据 , 分 析 判 断 施 工 。 主要使用测斜仪器、测斜钢丝绞车、定向杆件、无磁钻铤、定向弯 接头、螺杆动力钻具等仪器设备。

定向井-定向钻井基础

定向井-定向钻井基础

降斜率:单位长度井眼降低的井斜值
E
二、定向井井身剖面设计的原则
1、保证实现钻定向井的目的
根据不同的定向井钻 井目的对定向井井身剖面 进行合理设计 例如: 裂缝性油藏:横穿裂缝 薄油层:大斜度或水平井 低渗块状油层:多底井
救援:目标层位、靶区半径、简单(快速、经济) 落鱼侧钻:避开落鱼、一定水平位移
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:Kc=γ/ΔL “狗腿角”或“全角变化”(γ):上、下二测点的两条方向 线之间的夹角(空间夹角)。 狗腿角的计算: (1)Lubinski公式:
cosγ=cosαA·cosαB+sinαA·sinαB·cos(φB-φA)
水平长度Lp、闭合距、井斜方位角φ、 平移方位角θ、闭合方位角。
2.垂直投影图
投影面:过设计方位线的铅垂面,即井口和目标点所在
的铅垂面。
坐标系:原点(井口)、横坐标(视平移)、纵坐标(垂深) 表达的参数:垂深D、视平移V、井斜的增减趋势
3.垂直剖面图
垂直剖面:过井眼轴线上各点垂线组成的柱面展开图。 坐标系:原点(井口)、横坐标(水平长度)、
井深
2530.00 2560.00 (2540.00) 2542.96
井斜角
38
45
Hale Waihona Puke 40.3341.02
井斜方位角 178
165
173.87
172.60
第四节 定向井井身剖面设计
主要内容:
•基本概念 •井身剖面设计原则
造斜点 井眼曲率 最大井斜角
•剖面类型 •设计方法
目的:
• 选择满足要求的井身剖面类型 • 设计剖面结构参数

定向井知识培训

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。

石油钻井行业定向井钻井技术讲座(非常全面)

石油钻井行业定向井钻井技术讲座(非常全面)

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。
一、基本概念和要求
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
投影称为高边方。即井底的方位。
一、基本概念和要求
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。工具面角有两种表示方法:一种是以高边为
基准的,一种是以磁北为准的,高边基准工具面角,简称高 边工具面角。是指高边方向线为始边,顺时针转到工具面与 井底圆平面的交线所转过的角度。由于高边方向线在水平面 上的投影,即为井底方位线,所以,若以正北方向线为始边,
初始造斜的准确性非常重要
前言
定向控制
钻定向井(水平井)时,必须准确地进行定向控制, 因为定向控制不当会导致:
“劳民伤财” 的起下钻 狗腿和键槽
过大的扭矩和阻力
过多的钻柱失效事故 钻速慢
生产效率低、钻井成本高! 影响和丢掉技术服务市场!
过度的钻头和井下马达磨损和消耗 打捞作业 井眼报废
前言
定向控制
定向井钻井技术讲座
XXX
2006.03.29


除了在学校里学的专业理论书籍外,还要认真
地学习和研究现场中遇到的新情况、新问题,向有
经验的同志学习,向师傅学习,善于思考,在实际
工作中,克服“眼高手低” 等现象,做到“三勤”
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N坐标和E坐标:是指轨迹上某 点在以井口为原点的水平面坐标 系里的坐标值。
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其他井身参数
水平位移:简称平移,指轨迹上某 点至井口所在铅垂线的距离,或指 轨迹上某点至井口的距离在水平面 上的投影。此投影线称为平移方位 线。水平位移常以字母S表示。
井深:
指井口(通常以转盘面为基准)至钻头的井眼长度,也有人 称之为斜深。
滞后距:
指测点至钻头的距离。
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井眼轨迹的基本参数
井斜角(Inc):
过井眼轴线上某测点作井眼轴线 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α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Δα表示。
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井眼轨迹的基本参数
井斜方位角(Amz):
某测点处的井眼方向线投 影到水平面上,称为井眼 方位线,或井斜方位线。 以正北方位线为始边,顺 时针方向旋转到井眼方位 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。

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井斜变化率和井斜方位变化率
井斜方位变化率:是指井斜方位角 随井深变化的程度,以Kφ表示。 严格地讲,井斜方位变化率是井斜 方位角φ 对井深L的一阶导数, 可写为:
以增量代替微分,以相邻二测点间 的井斜方位角变化值(Δφ )与 二测点间井段长度(ΔL)的比值 来表示井斜方位变化率的。求得的 乃是该测段的平均井斜方位变化率:
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井眼轨迹的基本参数
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 Δφ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;而方向和方向线则是在三维空 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。
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定向井轨迹控制基本术语
造斜工具面:螺杆高边 与井眼轴线形成的面。装 置角分为磁性工具面角和 重力工具面角 磁性工具面角:以正北 方向为基准,顺时针旋转 至造斜工具面在水平面上 的投影方向线形成的夹角。 重力工具面角:以高边 方向线为基准,顺时针旋 转至造斜工具面在水平面 上的投影方向线形成的夹 角。
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。
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其他井身参数
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。 水平投影长度:简称水平长度 或平长,是指井眼轨迹上某点至 井口的长度在水平面上的投影, 即井深在水平面上的投影长度。 水平长度的增量称为平增。平长 以字母P表示,平增以ΔP表示。
定向井基础知识
前言
本ppt主要讲述一些关于定向井技术中井眼轨 迹和井眼轨迹控制方面的术语和基本方法。其目 的是抛砖引玉,立足于现场运用,如需要详细了 解和掌握请查阅相关的书籍。
@ 2007 Orient Energy. All rights井眼沿预先 设计的井眼轴线(井眼轨迹)钻 达预定目标的钻井过程。 (井斜控制是使井眼按规定 的井斜、狗腿严重度、水平位移 等限制条件的钻井过程)。
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K
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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。
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定向井轨迹控制工具
螺杆钻具由四个部件组成, 从上至下依次是:(1)旁 通阀总成;(2)马达总成; (3)万向轴总成;(4)传 动轴总成。 螺杆钻具的工作原理:通过 钻井液挤压转子与定子之间 的密封腔,推动转子自转; 经万向轴的转换,把行星转 动变为轴心转动,带动钻头 旋转,即把钻井液的液力能 通过螺杆转换成机械能。
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定向井轨迹控制基本方法
井斜方位控制方法
以高边方向线为基准,造 斜工具面顺时针方向0-90°为 增斜增方位。其中0 °为全力 增斜,90 °为全力增方位。 90-180 °为降斜增方位,其 中180 °为全力降斜;180270 °为降斜降防位,270 ° 为全力降方位;270-360 °为 增斜降方位,其中360 °为全 力增斜(与0重合)。
测斜仪器在每个点上测得的参数有三个,即测深、井斜 角和井斜方位角。这三个参数就是轨迹的基本参数。
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井眼轨迹的基本参数
测深(MD):
指井口(通常以转盘面为基准)至测点的井眼长度。国外称 为测量井深(Measure Depth)。井深是以钻柱或电缆的长 度来量测。测深既是测点的基本参数之一,又是表明测点 位置的标志。
井斜角的控制:增斜、降斜、稳斜;
增方位 井斜方位角控制:增方位、降方位、稳方位; 增斜 (九种组合) 稳方位 稳斜
降斜
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降方位
定向井轨迹控制基本术语
造斜工具得造斜率,既可用于改变井斜方位角,同时可用于改变井斜角。 如何按照轨迹发展的需要去改变井斜角和井斜方位角呢?关键在于分配造 斜率,其关键有在于装置角的计算和安置。
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井眼轨迹的基本参数
象限角
井斜方位角还有另一种表 示方式,称“象限角”它 是指井斜方位线与正北方 位线或与正南方位线之间 的夹角。象限角在 0~90 度之间变化。书写时需注 明所在的象限,如 N67.5°W。
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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。 水平位移和水平长度是完全不同的 概念。
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定向井轨迹控制计算 装置角的概念
装置角的定义
井斜铅垂面与造斜工具面的夹 角(还不够准确!);
以井斜铅垂面为基准,顺时针 旋转到造斜工具面上所转过的 角度;
在井底平面上,以高边方向线 位基准,顺时针旋转到工具面 与井底圆的交线上所转过的角 度;
视平移:有人称为投影位移, 英文称Vertical Section,是 水平位移在设计方位线上的 投影长度。视平移以字母V 表示。 视平移也可以定义为水平位 移在设计方位线上的投影。
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定向井轨迹控制基本概念
1. 要求:在实钻过程中,设法使实钻的井眼轨迹尽可 能符合设计的井眼轨道。 2. 实质:井眼轨迹控制,的实质,就是不断地控制井 眼的前进方向。井眼方向由井眼的井斜角和井斜方位角 来表示的。 3. 井眼方向控制内容:
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井斜变化率和井斜方位变化率
井斜角和井斜方位角是在随着井深而不断 变化的。既然在变化,就有变化快慢之分。 变化率就是变化的快慢。 井斜变化率:是指井斜角随井深变化的程 K 度,以Kα表示。严格地讲,井斜变化率 是井斜角α对井深L的一阶导数,可写为: 以增量代替微分,以相邻二测点间的井斜 角变化值(Δα)与二测点间井段长度 (ΔL)的比值来表示井斜变化率的。求 K 得的乃是该测段的平均井斜变化率:
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井眼轨迹的基本参数
磁偏角
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+东 磁偏角 真方位角=磁方位角-西 磁偏角
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