第五章定向钻井

（2）井斜方位角的测量 摆锤所在铅垂线与仪器轴线（井眼方向线）构成井斜铅垂面，
该井斜铅垂面与水平面的交线就是井斜方位线。摆锤在罗盘面上 的投影位置所在的放射线与罗盘N极之间的夹角即为井斜方位角。 注意：在井下罗盘标志方位与实际地理方位相反。
（3）井深测量 根据电缆长度或钻柱长度。
二．对测斜计算数据的规定
柱面图示法：垂直剖面图（柱面展开图）+水平投影图 柱面：设想经过井眼轨迹上每一个点作一条铅垂线，所 有这些铅垂线构成的曲面称为柱面。将柱面展平，就形成了 垂直剖面图。 可以反映出真实的井身参数，如：井深、井斜角、垂深； 作图简便。
１．水平投影图 投影面：水平面 坐标系：以井口为原点、Ｎ坐标轴、Ｅ坐标轴。 表达的参数：Ｎ坐标值、Ｅ坐标值、水平位移S、
(2) 水平投影长度Lp（水平长度、平长）： 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 （ΔLp）。
(3) 水平位移Ｓ（平移）：轨迹上某点至井口所在铅垂线 的距离。（或：在水平投影面上，轨迹上某点至井口的距离）。
平移方位线：在水平 投影面上，井口至轨迹上 某点的连线。
γ=(Δα2+Δφ2·sin2αc)0.5 γ—该测段的狗腿角，(°)；
αc=(αA+αB)/2
Ｋc—该测段的平均井眼曲率，(°)/30m； αc—该测段的平均井斜角，（°）。
三．井眼轨迹的图示法
对一条空间曲线可以有不同的表示方法。 三维坐标法： 投影图示法：垂直投影图+水平投影图 不能反映出真实的井深和井斜角。
测量方法：非连续测量，间断测量。“测段”，“测点”。 井深、井斜角和井斜方位角--轨迹的三个基本参数。 (1) 井深（或称为斜深、测深）
井口(通常以转盘面为Biblioteka Baidu准)至测点的井眼长度。 以字母Dm表示，单位为米(m)。 井深增量（井段）：下测点井深与上测点井深之差。
以ΔDm表示。
(2) 井斜角(α)： 指井眼方向线与重力线之间的夹角。单位为度。 井眼方向线：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。 井斜角增量( Δα )：
第五章 井眼轨道设计与轨迹控制
2、井眼轨迹：一口井实际钻成后的井眼轴线形状。 轨迹控制： 直井防斜打直。 特殊工艺井控制井斜和方位，使轨道与轨迹相一致。
3、直井用途：油田开发和勘探。有井斜限制要求。 4、定向井用途： （1）地面环境条件的限制 高山，湖泊，沼泽，河流，沟壑，海洋，农田或重要的建筑 物等。
下测点井斜角与上测点 井斜角之差。 Δα＝αB－αA
(3) 井斜方位角φ （井眼方位角、方位角） 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。 井眼方位线（井斜方位线）：
某测点处的井眼方向线 在水平面上的投影。 井斜方位角增量Δφ ：上下测点的井斜方位角之差。
Δφ ＝φB－φA 井斜方位角的变化范围：0～360° 。
井斜方位角的另一种表示方式： 象限角：指井斜方位线与正北 方位线或与正南方位线之间的 夹角。 象限角的变化范围：0～90之间。 磁偏角：磁北方位与正北方位 之间的夹角。 磁偏角校正：真方位角＝磁方位角＋东磁偏角； 真方位角＝磁方位角－西磁偏角
二．轨迹的计算参数
由基本参数计算得到的参数。 (1) 垂直深度Ｄ（垂深）：轨迹上某点至井口所在水平面 的距离。垂深增量称为垂增（ΔＤ）。
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θ ：平移方位线所在的方位角。 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：南北坐标轴，以正北方向为正；
东西坐标轴，以正东方向为正。 (6) 视平移Ｖ：水平位移在设计方位线上的投影长度。
(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=30γ/ΔDm “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：
Lubinski计算公式：
cosγ=cosαA·cosαB+sinαA·sinαB·cos(φB-φA) 钻井行业标准计算公式：
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）、纵坐 标（垂深） 表达的参数：垂深D、水平 长度Lp、井深Dm、井斜角α 。
1．测点编号：测斜自下而上，测点编号自上而下。第一个井 斜角不等于零的测点作为第一测点。
2．测段编号：自上而下编号。 3．第０测点：第１测点的井深大于25m 时，第０测点的井深 比第１测点的井深小25m，且井斜角规定为零。第１测点的井深小 于或等于25m时，规定第０测点的井深和井斜角均为零。
（2）地下地质条件的要求 断层遮挡油藏、薄油层、倾角较大的地层钻进等。 （3）处理井下事故的特殊手段 井下落物侧钻、打救援井等。 （4）提高油藏采收率的手段 钻穿多套油气层、老井侧钻等。
地面环境条件限制
处理井下事故
第一节 井眼轨迹的基本概念
目的：掌握有关参数的概念及这些参数之间的关系。
一．轨迹的基本参数
第二节 轨迹测量及计算
目的：掌握井眼轨迹参数的测量、计算、轨迹绘图方法。
一．测斜方法及测斜仪简介
1、测斜仪分类 按工作方式分：单点式、多点式、随钻测量（有线、无线）。 按工作原理分：磁性测斜仪（罗盘）、陀螺测斜仪（高速陀螺 空间指向恒定）。 2、测量内容 井深Dm、井斜角α 、方位角φ 。
3、磁性测斜仪的工作原理 仪器内主要由井斜刻度盘、罗盘、十字 摆锤、照明和照相系统组成。罗盘的S极始 终指北。 （1）井斜角的测量 当测斜仪随井眼倾斜时，十字摆锤始 终指向重力线方向，重力线与仪器轴线的 夹角即为井斜角。由摆锤在井斜刻度盘底 片上的位置读取。