井眼轨迹控制
钻井工程：第五章 井眼轨道设计与轨迹控制
第五章井眼轨道设计与轨迹控制1．井眼轨迹的基本参数有哪些？为什么将它们称为基本参数？08答：井眼轨迹基本参数包括：井深、井斜角、井斜方位角。
这三个参数足够表明井眼中一个测点的具体位置，所以将他们称为基本参数。
2．方位与方向的区别何在?请举例说明。
井斜方位角有哪两种表示方法?二者之间如何换算?答：方位都在某个水平面上，而方向则是在三维空间内(当然也可能在水平面上）.方位角表示方法:真方位角、象限角.3．水平投影长度与水平位移有何区别？视平移与水平位移有何区别?答：水平投影长度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。
水平位移是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。
在实钻井眼轨迹上，二者有明显区别,水平长度一般为曲线段，而水平位移为直线段.视平移是水平位移在设计方位上的投影长度.4．狗腿角、狗腿度、狗腿严重度三者的概念有何不同？答：狗腿角是指测段上、下二测点处的井眼方向线之间的夹角（注意是在空间的夹角）。
狗腿严重度是指井眼曲率,是井眼轨迹曲线的曲率.5．垂直投影图与垂直剖面图有何区别？答：垂直投影图相当于机械制造图中的侧视图，即将井眼轨迹投影到铅垂平面上；垂直剖面图是经过井眼轨迹上的每一点做铅垂线所组成的曲面,将此曲面展开就是垂直剖面图。
6．为什么要规定一个测段内方位角变化的绝对值不得超过180 ？实际资料中如果超过了怎么办?答：7．测斜计算，对一个测段来说,要计算那些参数？对一个测点来说，需要计算哪些参数?测段计算与测点计算有什么关系?答：测斜时，对一个测段来说，需要计算的参数有五个：垂增、平增、N坐标增量、E坐标增量和井眼曲率；对一个测点来说，需要计算的参数有七个：五个直角坐标值（垂深、水平长度、N坐标、E坐标、视平移）和两个极坐标（水平位移、平移方位角）。
轨迹计算时，必须首先算出每个测段的坐标增量,然后才能求得测点的坐标值。
定向井井眼轨迹控制影响因素分析及对策
定向井井眼轨迹控制影响因素分析及对策井眼轨迹控制是在钻井过程中对井眼进行定向控制，使其达到设计要求的目的。
井眼轨迹控制的作用非常重要，可以保证钻井顺利进行，降低事故发生的风险，提高钻井效率。
在实际的油气钻井作业中，存在着影响井眼轨迹控制的各种因素，这些因素会对钻井作业造成一定的影响。
地质条件是影响井眼轨迹控制的一个重要因素。
不同的地层岩性、井段倾角和地层稳定性都会对井眼轨迹的控制造成困难。
在复杂地层条件下，钻井中会面临井眼塌方、地层崩塌等问题，导致钻头卡钻、井眼偏斜等问题。
钻井液的性能和使用情况也会对井眼轨迹控制产生影响。
钻井液的性能直接关系到井眼的稳定与否。
如果钻井液的密度、粘度和滤失控制得不好，就会导致井眼不稳定，甚至引发井眼塌方等问题。
钻井液的使用情况也会对井眼轨迹控制产生直接影响。
如果钻井液循环不畅，就会导致钻头切削效果差，进而导致井眼控制不住。
钻具的选择和操作技术也是影响井眼轨迹控制的关键因素。
不同的钻具类型适用于不同的井眼轨迹控制需求。
钻具的磨损情况、使用寿命等也会对井眼轨迹控制产生影响。
操作技术的熟练程度和操作水平也关系到井眼轨迹控制的效果。
如果操作不当，就会导致井眼偏斜、堵塞等问题。
针对上述影响因素，我们可以采取一些对策来改善井眼轨迹控制效果。
根据地质条件的复杂程度，可以采取合适的钻井工艺和井眼轨迹控制技术。
在遇到特殊地层时可以增加固井工艺的使用，提高井眼的稳定性。
钻井液的性能和使用情况对井眼轨迹控制至关重要。
需要选择合适的钻井液配方，并进行合理的循环，及时监测钻井液的性能指标，确保井眼的稳定。
钻具的选择和操作技术也是影响井眼轨迹控制的关键。
我们应该根据具体的井眼轨迹设计要求选择合适的钻具，并做好维护与保养。
要加强操作人员的培训，提高他们的技术水平和操作能力，确保操作的准确性和可靠性。
地质条件、钻井液的性能和使用情况、钻具的选择和操作技术都是影响井眼轨迹控制的重要因素。
只有针对这些因素采取合理的对策，才能够提高井眼轨迹控制的效果，保证钻井作业的顺利进行。
井眼轨迹设计与控制方法
井眼轨迹设计与控制方法
1.地层条件：在设计井眼轨迹时需要考虑地层的性质、构造、压力等因素，以确定适合的钻井方法和工具。
2.钻井目标：包括井筒垂直深度、水平延伸距离、井眼倾斜角度等，根据具体的钻井目标确定井眼轨迹设计方案。
3.施工能力：包括钻机能力、钻具能力等，确保能够实施设计的井眼轨迹。
静态方法是指在井眼轨迹设计之前，先进行地质勘探和数据分析，结合已有的地层数据、水力地质条件等，通过计算机辅助工具进行模拟和优化设计，得到最优的井眼轨迹。
动态方法是指在钻井过程中，根据实时的地质、钻井工程和测井数据进行调整和优化井眼轨迹。
常用的方法有测井导向、地磁地力导航、地震导向、连续测定和微地震测定。
井眼轨迹的控制方法主要包括两个方面：一是井眼测定和测量，二是实时调整和控制。
井眼测定和测量是指通过各种测量工具，如测深、倾斜度、方位角、动力学参数等，对井眼轨迹进行测量和测定，从而获得井眼的实际情况。
实时调整和控制是指根据井眼测量和测定的结果，通过相应的调整控制方法，按照设计要求对井眼轨迹进行调整和控制。
常用的控制方法有钻头定向工具、定向套管、钻井液调整、堵漏、裸眼控制等。
总的来说，井眼轨迹设计与控制方法是一个复杂且关键的过程，需要综合考虑地层条件、钻井目标和施工能力等因素，并结合静态和动态的设
计方法，以及井眼测定和测量、实时调整和控制方法，确保钻井工程的安全和顺利进行。
定向井轨迹控制技术
定向井轨迹控制技术定向井的井眼轨迹控制技术是定向井钻井成套技术中的关键环节。
文章介绍了轨迹剖面优化设计，对直井段、增斜段、稳斜段轨迹控制技术进行了详细的阐述，同时对轨迹预测方法和轨迹修正设计技术进行了论述，对现场施工具有一定的指导作用。
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定向井施工成败的关键是能否控制井眼轨迹的变化。
1 轨迹剖面优化设计定向井井身剖面的选择对于钻井施工的安全、高效、降低成本起着至关重要，四段制轨迹剖面易形成键槽，岩屑床，起下钻和钻井过程中摩阻扭矩大，易卡钻，给井下安全带来极大隐患。
经过理论计算分析，并结合大庆地质情况，三段制或者五段制井眼轨迹剖面成为大庆定向井施工的首选对象，这两种轨迹剖面具有轨迹短、投资少、效益高、利于井眼轨迹控制等特点。
2 井眼轨迹控制技术2.1 直井段轨迹控制定向井直井段的井眼轨迹控制原则是防斜打直。
有人认为常规定向井（指单口定向井）直井段钻不直影响不大，通过后续的调整最终也可中靶，这种想法是不对的。
因为当钻至造斜点，如果直井段不直，造斜点处不仅因为有一定的井斜角而影响定向造斜的顺利完成，还会因为这个井斜角形成一定的水平位移而影响下一步钻进的井眼轨迹控制。
所以在直井段施工中，采用塔式钻具组合或钟摆钻具组合，配以合理的钻进参数，每钻进100-120米测斜一次，及时监测井斜的变化趋势，如发现井斜有增大趋势，及时调整钻井参数，加密测斜，必要情况下进行螺杆钻具纠斜。
造斜点前100m采取轻压吊打，严格控制钻进参数，保证造斜点处的井斜不超过0.5°。
2.2 造斜段轨迹控制造斜就是从造斜点开始强制钻头偏离垂直方向增斜钻进的过程。
由于大位移水平井直井段多数存在井斜方位，且方位与新设计方位不一致，所以必须利用定向井计算软件计算出直井段各点轨迹参数，同时根据最后几个测点趋势，预测出井底的井斜角和方位角，计算出井底水平位移、垂深、闭合方位、视位移、视垂距等参数。
定向井井眼轨迹控制影响因素分析及对策
定向井井眼轨迹控制影响因素分析及对策随着油气勘探领域的不断发展，定向井技术在石油勘探开发中变得越来越重要，其中，井眼轨迹控制是定向井技术中不可或缺的组成部分。
与传统的直井不同，定向井的井眼轨迹非常曲折，因此在控制井眼轨迹时需要考虑多种因素，本文将对定向井井眼轨迹控制影响因素进行分析，并提出相应的对策。
影响因素一、岩性和地层结构岩性和地层结构是影响井眼轨迹控制的重要因素。
岩性不同会导致地层强度、脆性和可塑性等方面的不同，从而对井眼钻进过程造成影响。
钻进不同地层时，切削力、扭矩等也会随之不同，影响井眼轨迹的控制。
此外，地层结构复杂、地质条件不同也会影响井眼轨迹的控制。
例如地下脆性带、地下裂缝等结构存在，都会对井眼轨迹的控制产生较大的挑战。
对策：钻井钻具和测量工具的选择和适应能力十分关键，钻具要具有足够的刚度、渐进性和抗扭性，以保证在复杂地层中实现控制井眼轨迹的能力，同时钻具的选择也应根据地层情况来进行判断。
测量工具要具有高分辨率、精度高，同时可以适应不同地质条件的特点，以实现更加准确的井眼轨迹控制。
影响因素二、钻井液钻井液是定向井钻井过程中的重要媒介，它的性能会直接影响到钻头切削和井眼稳定性，进而影响井眼轨迹的控制。
例如，使用过高黏度的钻井液会增大钻具与井壁的摩擦力，从而导致钻具偏斜，影响井眼轨迹的控制。
选择适合的钻井液，钻井液不仅要具有良好的润滑性、冲刷性等基本性能，还需要考虑井眼稳定性因素，如控制泥浆密度、保证井壁稳定等措施，以保证井眼轨迹的控制。
钻具的磨损会导致其切削能力变差，同时也会影响井眼的稳定性和井眼轨迹的控制。
特别是遇到钴钼硬面钻头、普通三翼钻头等易磨损的钻进工具时，就更需要考虑钻具的磨损对井眼轨迹的影响。
应该对钻具进行定期检查和保养。
及时更换磨损的钻具部件，减少钻具的磨损对井眼轨迹的影响。
下钻钻头也是影响井眼轨迹控制的重要因素。
下钻钻头在遭受不同地层的影响时，尤其是遭遇砂石、软岩层等地层时，会导致其旋转状态不稳定，从而引起井眼偏斜或扭曲，影响井眼轨迹的控制。
定向井井眼轨迹控制影响因素分析及对策
定向井井眼轨迹控制影响因素分析及对策定向井是石油钻井中的一种重要方式，它可以实现在垂直井的基础上对井眼轨迹进行控制，从而实现定向钻井。
而井眼轨迹控制是定向井施工中的一个重要环节，其受到诸多因素的影响。
本文将对定向井井眼轨迹控制的影响因素进行分析，并提出相应的对策。
一、地质条件地质条件是定向井井眼轨迹控制的第一影响因素。
地质条件的不同会对井眼轨迹控制产生影响。
在软岩层或者易塌陷地层中，井眼稳定性较差，容易造成井眼偏离预定轨迹。
而在钙质硬岩地层中，地质层中的钙质岩石非常坚硬，钻头容易磨损，施工难度增大。
对策：在软岩地层中，可采用增加泥浆密度、使用防塌剂等措施加强井眼的稳定性；在钙质硬岩地层中，可采用高硬度的钻头和强力的钻井液，同时加强对钻头的冷却和减少摩擦，从而降低钻头磨损，提高施工效率。
二、井眼轨迹设计井眼轨迹设计是定向井施工的基础。
井眼轨迹设计的合理与否直接影响到井眼轨迹的控制效果。
井眼轨迹设计不合理，很可能导致井眼偏离预定轨迹，甚至无法按设计要求完成。
对策：在井眼轨迹设计时，首先需要充分了解地质情况，选择合适的斜度和方向，同时要考虑到地层的变化情况，进行合理的设计。
同时还可以通过模拟软件进行仿真计算，进一步优化设计方案。
这样可以确保井眼轨迹的合理性和施工的可行性。
三、钻井液性能钻井液在定向井中起到润滑、扶正、冷却、防止井壁塌方等多种作用。
钻井液的性能对井眼轨迹控制有着重要的影响。
如果钻井液的密度不合适，那么井眼稳定性会受到影响，容易导致井眼的偏离。
对策：在选择钻井液时，首先要充分了解地质条件，选择合适的钻井液类型和密度，根据地层特点进行调整。
也要注重钻井液的循环和质量管理，确保钻井液的性能稳定。
四、钻具及工艺参数钻具及工艺参数也是影响井眼轨迹控制的重要因素。
如果选择的钻头强度不够，或者使用的扶正工艺参数错误，都会影响到井眼轨迹的控制效果。
对策：在选择钻头时，应充分考虑地层特点和井眼轨迹设计要求，选择合适的钻头型号和强度。
第6讲 水平井井眼轨迹控制技术
2. 工具造斜能力误差
» 因受地层、工具面摆放不到位、送钻不均匀及理 论计算误差等影响，工具造斜能力不能准确预测；
3. 轨迹预测误差
» 由于MWD离钻头有一定的距离引起的。
6.2 水平井找油方案
1. 导眼法
» 先打一导眼WD，探知油顶位置和油层厚度， 然后回填至合适高度增斜中靶。
W C
D
A
B
6.2 水平井找油方案
避免、减少井下复杂情况并可在一定程度上加以解除。
» 具体考虑：
• • • 使用“倒装钻柱” ； 为了防止卡钻事故，一般在套管内的钻柱中装震击器； 校核钻机提升能力，并对钻柱强度进行详细校核。
6.4 水平井着陆控制
着陆控制是指从直井段的造斜点开始钻至 油层内的靶窗这一过程。其技术要点有：
1. 工具造斜率的选择“略高勿低”；
第6讲 水平井井眼轨迹控制技术
• 6.1 轨迹控制过程中的误差来源
• 6.2 水平井找油方案 • 6.3 水平井底部钻具组合及钻柱设计 • 6.4 水平井着陆控制 • 6.5 水平井水平段控制
6.1 轨迹控制过程中的误差来源
1. 地质误差
» 地质靶点垂深的误差对水平井着陆控制造成很大 困难，当这种误差较大或在薄油层中钻水平井时 问题更为突出；
2. 应变法
» 以一定的稳斜角探油顶，探知油顶后，直接增 斜中靶，通过稳斜段长短对靶点垂深的补偿作 用消除地质靶点的不确定性
可能油顶位置1 可能油顶位置2 可能油顶位置3
d
opt
t
6.3 水平井底部钻具组合及钻柱设计
1. 底部钻具组合设计
» 水平井底部钻具组合设计的首要原则是造斜率原 则，保证设计组合的造斜率达到设计轨道要求并
井眼轨道设计与轨迹控制
井眼轨道设计与轨迹控制
重点： 1、井眼轨迹的概念； 2、井斜角和井斜方位角的概念； 3、井眼轨迹的表示方法； 4、井眼轨迹的参数计算； 5、常用的防斜与纠斜钻具组合； 6、定向井轨道设计方法； 7、装置角、装置方位角与反扭角的概念； 8、井眼轨迹控制方法。 难点： 1、装置角的概念； 2、定向井轨道设计方法； 3、井眼轨迹控制计算 。
02
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。
03
井斜角增量( Δα )：
下测点井斜角与上测点 井斜角之差。 Δα＝αB－αA
2.井斜角(α)：
指井眼方向线与重力线之间的夹角。单位为度(°)。
01
3. 井斜方位角φ（井眼方位角、方位角）： 在水平投影图上，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° 。
地面环境条件限制
地下地质条件要求
处理井下事故
第一节 井眼轨迹的基本概念
轨迹的基本参数 测量方法：非连续测量，间断测量；“测段”，“测点”。 轨迹的三个基本参数：井深、井斜角和井斜方位角 井深（或称为斜深、测深） 井口(通常以转盘面为基准)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。
将三角函数用幂级数表示： 在曲率半径法的基础上，进行三角变换：ຫໍສະໝຸດ 取 0102
01
关于校正平均角法的推导：
将以上几式代入曲率半径法公式，即可得到校正平均角法的计算表达式：
井眼轨迹设计与控制方法
井眼轨迹设计与控制方法井眼轨迹设计与控制方法是指在石油工程领域中，为了实现最佳的钻井效果，需要设计合适的井眼轨迹，并通过控制方法来实施钻进操作。
井眼轨迹设计和控制方法的目的是确保井眼能够贯穿目标层，并达到钻井目标。
以下是井眼轨迹设计和控制方法的一般步骤和原则。
1.收集地质和地下信息：了解地质和地下条件对井眼轨迹设计的影响，包括地层构造、断层、岩性、陷落带等信息。
通过地质勘探技术，如地震勘探、测井等方法获得地下信息。
2.考虑钻进目标：确定钻井目标并制定井眼轨迹设计的目标，包括垂直井、平曲井、S型井、水平井等。
3.选择合适的钻头和井壁稳定措施：根据地层岩性和井眼设计目标，选择适当的钻头和井壁稳定措施，以减少钻井风险。
4.采用合适的井眼轨迹设计软件：使用井眼轨迹设计软件，根据地质和目标要求，进行井眼轨迹设计。
软件可以根据用户的输入参数，提供最佳的井眼轨迹设计方案。
5.优化井眼轨迹设计：根据设计的井眼轨迹，进行优化，以满足目标要求、降低钻井风险和成本。
6.完善设计：进行设计审查并完善井眼轨迹设计。
井眼轨迹控制方法的原则如下：1.根据地质情况进行实时调整：在钻井过程中，根据地质情况和实时测井数据，适时调整井眼轨迹设计。
控制方法可以包括调整钻头类型、调整钻井液密度等。
2.使用工具进行测量和记录：使用相关测量工具，如测井仪器、鱼雷测井等，对井眼轨迹进行实时测量和记录。
这些测量数据可用于分析地层情况和优化井眼轨迹设计。
3.采用适当的工具和技术：选择合适的工具和技术，如导航仪器和测量工具，帮助实施井眼轨迹控制。
这些工具可以提供准确的测量数据和实时导航。
4.数据分析和反馈：通过分析测量数据和井斜数据，对当前井眼轨迹进行评估和反馈。
根据评估结果，进行必要的调整和控制。
5.培训和提高技能：培训钻井工程师和工人，提高其井眼轨迹设计和控制的技能水平。
这样可以确保钻井操作的安全和高效。
总之，井眼轨迹设计和控制方法是确保钻井工程顺利进行的重要环节。
定向钻井井眼轨迹控制
z z e
对于偏差角△φZ，如果按照 井斜方位均匀漂移（即漂移
率不变），那么从当前井底
e钻达目标点T，需要的方位 漂移量为2△φZ。
二、方位扭转角的计算
6. 选择控制井斜方位的方法
选择方法的依据是将△φP与2△φZ进行对比。
若2△φZ ≈ △φP ，使用当前钻具组合的自然漂移率即可 准确钻至目标点（既不用更换钻具组合）。
有算示意图
计算井斜方位漂移率时，利用井身的水平投影图，图4-4； 先挑出用井下动力钻具钻出的井段（图中的oa段）； 再将转盘钻钻出的井段，根据井斜方位变化的趋势，分成几 段，如图4-4中的ab，bc，cd，de段； 最后根据井身测斜计算的数据，分别求出各段的井斜方位变 化率。
第二节 井眼轨迹预测与控制
三、井眼轨迹控制原则（决策）
控制理论中控制的定义：被控制对象中某一（某些）被 控制量，克服干扰影响达到预先要求状 态的手段或操作。 井眼轨迹控制：钻井施工中通过一定的手段使实钻井眼 轨迹尽量能符合设计的井眼轨道最终保 证中靶的过程。 运用控制理论对井眼轨迹控制分析可知，目前的井眼轨 迹控制系统是一个开环的人工控制系统。
二、井眼轨迹控制
轨迹控制的主要内容有以下几方面：
（1）适时进行轨迹监测和轨迹计算 选择合适的监测仪器、监测密度和测点密度。根据轨迹计 算结果，提出下步轨迹控制要求。 （2）精心选择造斜工具和下部钻具组合 造斜工具和钻具组合结构的选择是轨迹控制的关键。 （3）做好造斜工具的装置方位计算 装置角、装置方位角、井下动力钻具反扭角、定向方位角 的计算必须准确无误。 （4）造斜工具的井下定向工艺和钻进 正确选择定向方法，严格执行定向工艺措施；严格执行钻 进过程中制定的工艺措施和技术参数标准。
井眼轨迹控制技术讲义
井眼轨迹控制技术 (1)三、海洋定向井直井防斜技术 (12)四、海洋定向井预斜技术 (14)上图为某平台表层预斜轨迹与内排井直井段轨迹对比图 (15)五、造斜段、稳斜段、降斜段轨迹控制 (15)井眼轨迹控制技术井眼轨迹控制指：按照设计要求（地质设计、钻井工程设计、定向井设计等），利用定向井工艺、技术，完成定向井、水平井、水平分枝井等轨迹控制的过程。
井眼轨迹控制技术按照定向井的工艺过程，可分为直井段、预斜段、造斜段、增斜段、稳斜段、降斜段和扭方位井段等控制技术。
目前海洋定向井轨迹控制使用的是导向钻具，而在陆地油田有的还是用常规钻具组合（增斜、降斜、稳斜、降斜）实现井眼轨迹的控制。
定向井井眼轨迹控制考虑的因素及工作内容包括：1.造斜点的选择(1).选择地层均一，可钻性好的地层(2).KOP在前一层套管鞋以下50米，套以免损坏套管鞋(3).初始造斜的准确性非常重要(4).大于25度的定向井方位易控制2.造斜率选择(1).大斜度大位移定向井：2～3度/30米(2).一般丛式井3 ～5度/30米(3).造斜率要均匀3.降斜率(1).对于“S”井眼，通常降斜率1～2度/30米(2).如降斜后仍然要钻长的井段，降斜率还要小，以免键槽卡钻4.预测井眼轨迹要考虑的方面(1).底部钻具组合的受力分析(2).地层的因素：岩性、均匀性、走向、倾向、倾角(3).钻头结构、形状(4).侧向切削模型和轴向切削模型，确定侧向力5.钻具组合影响轨迹：底部钻具组合表现不同的效果，是由于不同的钻具有各自的力学特性，产生钻头侧向力的方向和大小不同。
(1).1#STB和2#STB的距离(2).（刚度）钻铤内外径、材料(3).扶正器尺寸(4).钻头类型和冠部形状6.井眼方向控制内容：(1).井斜角的控制：增斜、降斜、稳斜；(2).井斜方位角控制：增方位、降方位、稳方位；7.定向井轨迹控制的主要做法1)第一阶段：打好垂直井段(1).垂直井段打不好，将给造斜带来很大的困难。
实钻井眼轨迹的控制
实钻井眼轨迹的控制实钻井眼包括直井段井眼、增斜段、入窗点、水平段的调控a.直井段：西部水平井造斜点一般都在4700m以上，所以说上部井眼的位移的控制是个决定性的问题，上部直眼一定要把位移控制在30m之内，一但发现负位移超过30m，就要做调整一次井眼轨迹。
水平井的初使造斜率，一般情况下都较低，西部超深薄层水平井初使设计的造斜率一般都达到8-10°/30m，如果位移超过30m将给下部定向施工，造成很大的影响，因为必须提高造斜率才能满足，施工的要求这将给控制井眼轨迹带要负面的影响，一但增不上去将会重新施工。
直井段的关健是加强测斜，随时监控发现问题及时处理。
如上部井眼已产生一定位移，定向时要考虑，设计造斜点要及时调控，可适当的提高15-20m井深，以消除初使定向增斜率低带来的不利影响，以平衡造斜率压线运行。
b.造斜井眼：造斜井眼选择好合理角度马达，做到导定结合，加快钻井速度，入窗前一定要换上短无磁增加入窗的精度，有条件的做到导向入窗，在设计轨迹充许的情况下保持88-87°探油层。
c.水平段的井眼：加强测斜的密度及时准确预测井底，水平段测点要做到一根三测，使井眼不处于失控状态，井眼轨迹的变化要适应地层，跟着气测值的变化，随时上扣，下调井眼，使用马达定向一定要掌握好度，不要扣，调的太多，保持一个合理的井斜角钻进（88-91°），做好钻头的选型，马达使用一定要小心一但发生泵压上升、下降、无进尺，要果断起钻，以避免水平段钻具事故。
水平段马达转速要严格控制转数要参下表运行。
设计目标点垂深修正由于测斜方式的不同单增井眼向上定向测量的井斜要大于实际井斜0.2-0.4之间,这就造成了,增斜井眼垂深与设计下降1-1.5米,对于实钻来说就是每口井的油层几乎都在设计垂深的下部，所谓的下沉，其实很大的程度上是由于测量造成的，而降斜井眼垂深,上升了0.5-1之间造成找到油层,实际上垂深未达到真正的要求.要求做一个例子或图表三个无磁必免干扰的问题.对于干扰来说是来大家总认为来自上部钻具，其实一部分干扰来自仪器以下的钻具，也就是说不同长度的马达有不同的干扰。
井眼轨道设计与轨迹控制
钟摆钻具组合使用的注意事项
1、钟摆钻具组合的钟摆力随井斜角的大小而变化 钟摆力随井斜角的大小而变化。井斜角 钟摆力随井斜角的大小而变化 越大而钟摆力越大，井斜角为零钟摆力也为零。于是，钟摆 钻具组合多数用于对井斜角已经较大的井进行纠斜 多数用于对井斜角已经较大的井进行纠斜。 多数用于对井斜角已经较大的井进行纠斜 2、钻压加大，则增斜力增大，钟摆力减小。钻压再增大，还 可能将扶正器以下的钻柱压弯，甚至出现新的接触点，从而 完全失去钟摆组合的作用，所以钟摆钻具组合在使用中应严 严 格控制钻压。 格控制钻压 3、在井斜角很小时，要想继续钻进而保持不斜，只能减小钻 压而吊打，但钻速很慢，这时可以用满眼钻具组合，所以在 要求特别严的直井段才用钟摆钻具组合进行吊打。 要求特别严的直井段才用钟摆钻具组合进行吊打 4、扶正器的直径因磨损而减小 直径因磨损而减小时应及时更换或修复。 直径因磨损而减小
第五章
井眼轨道设计与轨迹控制
定向井轨迹绘图方法
11、井眼曲率的概念
在井眼轴线上任意取一段,该井段上下两点的 井眼方向一般是不同的,两条方向线之间的夹角 称为”狗腿角 狗腿角”,也有人称之为”全角变化 全角变化”。 狗腿角 全角变化 单位长度的狗腿角称为“井眼曲率” 单位长度的狗腿角称为“井眼曲率”,也有人称 为”狗腿严重度 狗腿严重度”,它反映了井眼弯曲的程度 井眼弯曲的程度。 狗腿严重度 井眼弯曲的程度 在国外，计算井眼曲率，先用（6-1）式计算 狗腿角，然后代如（6-2)式求之。
φc
α c = (α i −1 + α i ) / 2 ——平均井斜角， φc = (φi −1 + φi ) / 2
——平均井斜方位角， 平均角法的假设
第四节 直井防斜技术
8第五章井眼轨道设计与轨迹控制
8第五章井眼轨道设计与轨迹控制井眼轨道设计和轨迹控制是钻井领域中至关重要的技术。
井眼轨道设计的目标是在地下达到所需的位置和方向，以满足石油开采的要求。
轨迹控制则是通过从地下检测井眼轨迹的变化，实时调整钻井操作以确保井眼轨迹在设计范围内。
在井眼轨道设计中，首先需要确定所需的位置和方向。
这通常是通过地质勘探和地层分析来确定的。
了解地层特征和油气藏分布对井眼轨道设计至关重要。
然后，可以使用不同的方法来设计合适的井眼轨道。
一种常用的方法是利用曲线半径和转弯的角度来确定井眼轨道。
在钻井过程中，钻井工程师可以根据需要设置不同的曲线半径和转弯的角度，以达到所需的轨道。
这可以通过调整钻井井具的参数来实现。
另一种常见的方法是使用水平井设计。
水平井设计的目标是在垂直方向达到所需的深度，并在水平方向上延伸到特定的距离。
水平井设计可以采用多种方法，如交替控制、连续建模和编码设计。
轨迹控制是指在钻井过程中实时调整井眼轨迹以确保其在设计范围内。
常用的轨迹控制方法包括钻头控制、钻进构件控制和钻进液控制。
钻头控制通过调整钻头的旋转和下压力来控制井眼轨迹。
钻进构件控制使用不同的构件来调整井眼轨迹。
钻进液控制使用特定的钻进液来控制井眼轨迹。
轨迹控制还可以利用实时测量数据来进行。
这些数据可以来自不同的传感器，如压力传感器、位移传感器和倾角传感器。
通过实时监测井眼轨迹的变化，并根据需要进行调整，可以确保井眼轨迹始终在设计范围内。
总之，井眼轨道设计和轨迹控制是钻井过程中至关重要的技术。
正确设计和控制井眼轨道可以确保钻井过程达到预期的目标，并提高石油开采的效率和产量。
这需要钻井工程师综合考虑地层特征、钻井参数和实时测量数据，采用合适的方法进行设计和控制。
大位移井钻井井眼轨迹控制对策探析
大位移井钻井井眼轨迹控制对策探析引言随着油气资源的逐渐枯竭，勘探与开发的难度也在逐渐增加。
在油田开发中，大位移井钻井技术已经逐渐成为了发展的趋势。
大位移井钻井是指通过在同一块地面上较小的井底面上进行多次钻井，形成多条井眼，以达到提高地理油田勘探开发效率、增加油气生产量的目的。
大位移井钻井井眼轨迹控制一直是制约大位移井钻井技术应用和发展的难题。
本文将对大位移井钻井井眼轨迹控制对策进行深入探讨。
1. 高难度地质条件由于大位移井钻井井眼轨迹控制的需要在同一地面上进行多次钻井，这就要求在同一油藏内形成不同位置的多条井眼。
往往需要面对复杂的地质条件，如不同的地层构造、地层岩性、地层风险等。
这些地质条件对井眼轨迹控制提出了非常高的要求。
2. 钻井技术限制传统的钻井技术在大位移井钻井井眼轨迹控制上存在一定的限制。
传统的钻井技术通常只能实现直井或轻度斜井的钻井目标，难以满足大位移井钻井井眼轨迹控制的要求。
3. 井下工作环境复杂大位移井钻井井眼轨迹控制需要在地下进行多次定向钻井，这就要求井下工作环境非常复杂。
井下的高温高压、地层条件的不断变化、设备的稳定性等都对井眼轨迹控制提出了挑战。
1. 应用先进的钻井技术针对大位移井钻井井眼轨迹控制的难点，可以采用一些先进的钻井技术，如水平井钻井技术、定向井钻井技术、超深井钻井技术等，以满足多井眼井眼轨迹控制的需求。
通过采用MWD/LWD、井下导向、电缆加密、钻头成像等现代化钻井工艺技术，可以提高大位移井钻井井眼轨迹控制的精度和可靠性。
2. 优化井眼轨迹设计应根据具体的地质情况和勘探开发目标，合理设计大位移井钻井井眼轨迹。
可以采用国际先进的定向井钻井软件进行建模和仿真，优化井眼轨迹设计，以实现在同一油藏内形成不同位置的多条井眼的目标。
3. 加强现场管理和监控在大位移井钻井井眼轨迹控制过程中，加强现场管理和监控是非常重要的。
必须加强现场监督，确保每一次钻井作业都是按照预定的井眼轨迹进行，及时调整井下设备和工艺参数，以保证井眼轨迹的准确性和稳定性。
井眼轨迹控制技术教案
井眼轨迹控制技术教案课程时长：2学时适用对象：石油工程学、石油工程技术专业的大学本科生教学目标：1.通过本课程的学习，学生将了解到井眼轨迹控制技术的基本原理和应用；2.学生将掌握井眼轨迹控制的方法、技巧和常见问题的解决方法；3.培养学生的团队合作能力和问题解决能力。
教学内容：1.井眼轨迹控制技术的基本原理和意义；2.井眼轨迹控制的方法和技巧；3.井眼轨迹控制中常见问题的解决方法。
教学过程：第一节课（1学时）一、引入（10分钟）1.引导学生思考井眼轨迹控制在石油工程中的重要性和应用情况；2.提出本节课的教学目标和内容。
二、讲解井眼轨迹控制技术的基本原理和意义（20分钟）1.介绍井眼轨迹控制技术的定义和基本原理；2.分析井眼轨迹控制的意义和应用。
三、讲解井眼轨迹控制的方法和技巧（20分钟）1.介绍井眼轨迹控制的常用方法和技巧；2.分析每种方法和技巧的适用条件和优缺点。
四、讲解井眼轨迹控制中常见问题的解决方法（20分钟）1.分析井眼轨迹控制中常见的问题和难点；2.介绍解决这些问题的方法和技巧。
五、小结（10分钟）对本节课的重点内容进行小结，并预告下一节课的内容。
第二节课（1学时）一、复习上节课内容（10分钟）复习上节课讲解的井眼轨迹控制技术的基本原理、意义、方法和技巧。
二、案例分析（30分钟）提供一个井眼轨迹控制的实际案例，让学生通过分析和讨论，深入理解井眼轨迹控制技术的应用方法和技巧。
三、小组讨论和展示（30分钟）1.将学生分成小组，让每个小组选择一个实际问题进行讨论；2.每个小组展示他们的讨论结果，并对其他小组的提问进行回答。
四、总结和提问（10分钟）1.对本节课的内容进行总结；2.提问学生对井眼轨迹控制技术的疑问和深入思考的问题。
评价方法：1.学生的参与度和讨论的质量；2.学生对井眼轨迹控制技术的理解程度；3.学生对案例分析的掌握程度；4.学生总结和提问的水平。
教学用具：1.课件和投影仪；2.实际井眼轨迹控制案例；3.小组讨论题目。
定向井井眼轨迹控制影响因素分析及对策
定向井井眼轨迹控制影响因素分析及对策定向井井眼轨迹控制是油田开发中重要的技术环节，对于确定井眼轨迹的路径、角度和深度具有重要意义。
在定向井的施工过程中，有很多因素会对井眼轨迹的控制产生影响，本文将围绕定向井井眼轨迹控制的影响因素展开分析，并提出相应的对策。
一、地质因素地质因素是影响定向井井眼轨迹控制的重要因素之一。
地层的物性、构造和地震等因素都会对井眼轨迹的控制产生一定的影响。
地层的硬度、稳定性、断裂带等都会影响钻井液的循环和井眼的稳定，从而影响井眼轨迹的控制。
针对地质因素造成的影响，可以采取以下对策：1.制定合理的钻井液方案，根据地层情况合理选择钻井液的类型和性能，保障井眼的稳定和钻进效率；2.在设计井眼轨迹时，充分考虑地层构造、裂缝带和断层等地质因素，进行合理的设计规划，减小地质因素对井眼轨迹的影响；3.根据地层的地质特征，合理选择钻井工艺和钻具，进行合理的施工操作，保障井眼轨迹的精准控制。
二、工程因素1.严格控制钻井液的性能，包括密度、粘稠度、过滤性能等，保障钻井液对井眼的稳定性和冲刷效果；2.加强对井筒的完整性管理，包括对井眼的稳定性、防漏和井眼壁的保护等方面，保障井眼轨迹的控制稳定；3.选择高品质的钻具和控制工具，确保钻具的稳定性和有效性，从而保障井眼轨迹的精准控制。
施工因素是影响定向井井眼轨迹控制的另一个关键因素。
包括作业环境、施工设备和施工人员等方面。
这些因素的不稳定性都会对井眼轨迹的控制产生一定的影响。
1.提高作业环境的管理水平，包括对施工现场的管理、维护和环保等方面，确保作业环境的稳定和安全；2.对施工设备进行定期维护和检修，保障施工设备的正常运行和稳定性；3.加强对施工人员的技术培训和管理，确保施工人员有专业的技能和丰富的经验，从而保障井眼轨迹的精准控制。
定向井井眼轨迹控制受到地质因素、工程因素和施工因素的影响。
在实际施工中，需要针对不同因素采取相应的对策，从而保障井眼轨迹的精准控制。
井眼轨迹
井眼轨迹控制技术
井眼轨迹现场控制技术
---有效的定向工艺措施
B) 造斜点提前。外排井特别是大斜度外排井，尽可能的使造斜 点深度提前，以降低整个平台稳斜井段的稳斜角，降低整个平台 的作业难度。 C) 必要时采用陀螺定向。利用KEEPER速率陀螺，使外排井在有 磁干扰的井段按设计或提前造斜点定向。 D) 对于降斜比较严重的井如：QHD32-6平台。因此，初始井眼轨 迹走设计上线：对于井斜大于50度的井，造斜终了位移比设计位 移超前 30米以上；井斜在40~50度的井，造斜终了位移比设计位 移超前25米以上；井斜在20~40度的井，造斜终了位移位移超前 15米以上。
井眼轨迹控制技术
基本概念
定向钻井：沿着预先设计的井眼轴线钻达目的层的层位 的钻井方法，称为定向钻井。
井斜角：井眼轴线的切线与铅直线之间的夹角。（α） 方位角：井眼轴线的切线在水平面投影与正北方向之间
的夹角。（Ф） 井深：从井口到测点的实际长度。 井底水平位移（闭合距）：表示井底在水平面上偏离原
井口的大小，它是完钻井底与井口在水平面上投影 之间的直线距离。
（六）有效的定向工艺措施
滑动井段：750－755m (20R-20L) 765-755m (20L-10R) 880-888m (20L-15R) 936-952m (0-30L) 1021-1030m (25L-26R) 1134-1150m (10L-20R) 1246-1250m (5R-30L) 1332-1345m(22R-10L) 1474-1476m(10R-0) 1480-1491m(10R-15L)
闭合方位的基本公式计算:
井眼轨迹控制技术
Plan: Plan #1 (B26/OH Original hole)
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定向井培训材料—邢忠玺Leabharlann １、钻压 ２、 转速 ３、排量
4.1.2.２钻井参数
定向井培训材料—邢忠玺
4.1.2.３地层因素
１、岩性 ２、均匀性 ３、走向、倾向、倾角
定向井培训材料—邢忠玺
定向井工程师负责：资料收集、质量计划、 设计书、与甲方的沟通、作业指令、钻具组合 、 钻井参数、完井报告等…..
定向井培训材料—邢忠玺
4.1 底部钻具组合
1. 钻具组合的刚级 2. 底部钻具组合的类型：根据组合的设计目的或
作用效果的不同，可将底部钻具组合分为三类 增斜钻具、稳斜钻具、降斜钻具；附加造斜
钻具
定向井培训材料—邢忠玺
4.1.2 以12 1/4”井眼的 底部钻具组合为例
造斜钻具：12 1/4”BIT+9 1/2 “MOTOR+1.5 “Bent sub+Orientation sub+8”NMDC1+5”HWDP 转盘增斜：12 1/4”BIT+12 1/4” STB+8”NMDC1 +8”DC2 +12 1/4” STB +8”DC1
井眼轨迹控制
2020/8/18
井眼轨迹控制
井眼轨迹控制：采用合理的措施(包括BHA、
操作参数及测控系统等), 强制钻头沿预制轨道 破碎地层而钻进的过程。
控制井眼轨迹：
－需要研制专门的井下工具和测斜系统(硬件) －必须开发井眼轨迹预测和控制软件(软件)
定向井培训材料—邢忠玺
井眼轨迹控制
通过选择钻具组合，优化和调整钻井参数， 使井眼沿预计的轨迹前进，最终钻达目的层， 中靶。
1、钻具组合受力 底部钻具组合表现不同的效果，是由于不同的 钻具有各自的力学特性，产生钻头侧向力的方 向和大小不同。
2、预测井眼轨迹要考虑的方面
※ 底部钻具组合的受力分析 ※ 地层的因素 ※ 钻头结构、形状 ※ 侧向切削模型和轴向切削模型，确定侧向力
定向井培训材料—邢忠玺
4.1.2.1钻具组合影响轨迹
+8”DC5+5”HWDP20 导向钻具： 12 1/4”PDC BIT+9 1/2 ＂ AKO（1.22~1.41o）+11 1/4 “STB+8”NMDC1+MWD
+8 ”S NMDC1+8“F/J & JAR＋SUB＋5”HWDP17 通井钻具：刚性、扶正器
定向井培训材料—邢忠玺
4.1.2 底部钻具组合
+12 1/4” STB +8”DC5+5”HWDP20 转盘降斜：12 1/4”BIT+8”NMDC1 +12 1/4” STB +8”DC1+12 1/4” STB
+8”DC5+5”HWDP20 稳斜钻具：12 1/4”BIT +12 1/4” STB +8”SDC1 +12 1/4” STB +8”NMDC1+12 1/8” STB