钻井工程轨迹控制
定向井轨迹控制办法
定向井轨迹控制实施办法一、定向井技术规程1．定向井施工钻机，应按如下公式选择钻机类型，钻机原有能力=井深（斜深）×（1+井斜角/100），以确保安全运行。
2．定向井施工前，必须作出详细的剖面设计，定向段造斜率按3.6°/30米，复合钻近增斜段按4°/100米，最大井斜与原设计最大井斜相符。
7．井斜超过40度，或位移超过500米的井段，钻具在井下静止时间不得超过2分钟。
8．井下钻具的摩阻，应控制在钻机允许范围之内，对大斜度、大位移井特须注意观测，必要时采取各种措施降低摩阻，如加减阻剂等。
9．当定向井位于井位密集的油区或在井的设计方向有一至数口已钻井时，为避免新老井眼相碰，必须参考老井有关资料，作出合理的井深设计；施工中运用防碰技术，严密监视及控制井眼发展趋势，两井轨迹的最小距离不得小于5米。
10．要求定向井各项技术资料及施工记录齐全、准确、及时、并充分利用已有资料进行分析，以提高定向中靶率和降低综合成本。
二、定向井安全施工规定（一）井身轨迹控制1．严格按设计施工。
井身轨迹尽可能接近设计的井身轴线，保持井身轨迹圆滑。
造斜点、最大井斜角均不得随意更改。
定向前直井段之井斜角控制在1°/1000米以内。
2．严格控制全角变化率12°～13°/100米。
一般情况下使用1°单弯螺杆定向。
（二）泥浆1．固控设备必须全功能运转，使用率不低于95%。
泥浆密度1.20以下固含10%，1.60固含25%，含砂量小于0.3%。
2．泥浆要有良好的润滑性，对其润滑性要定深化验。
定向前化验一次，定向后200米或每天化验一次。
泥浆摩阻系数符合设计要求。
3．为了保持良好的润滑性，泥浆中必须加入足量的润滑剂或混入原油。
加润滑剂和混原油可交替使用。
（三、）钻具管理1．入井钻具应有记录，并打钢印号、丈量内外径及长度，计算准确，确保井深无误，为施工提供数据。
2．为保证井下安全，钻具结构要简化。
定向井钻井轨迹设计与控制技术
定向井钻井轨迹设计与控制技术近年来，中国发展迅速，石油在经济快速发展中的重要作用已经显现。
石油不仅可以提炼汽油和柴油，维持汽车和机器的运转，还可以将天然气作为人们生活和工业的重要燃料。
因此，石油勘探开发逐渐增多，石油钻井技术也得到很大发展。
19世纪中后期，石油钻井中定向井钻井技术的首次正式应用。
在工程建设过程中，井眼轨迹控制技术可视为定向井钻井的关键技术。
直井、斜井和稳定斜井段的井眼轨迹控制技术也不同。
总的来说，随着井眼轨迹控制技术的不断改进和完善，定向井轨迹控制水平有了很大的提高。
定向井；轨迹；控制技术引言在油气开采中，定向钻井技术是一种应用广泛的技术，其开采效率和施工质量直接影响油气开采的整体质量。
它在提高天然气和石油开采效率方面发挥着重要作用。
由于使用的地形复杂多变，决定了定向井建设项目对轨道设计和控制的要求更加严格。
影响整个施工过程的最重要因素是轨迹控制的准确性，轨迹设计和轨迹控制对钻井的整体质量起着至关重要的作用。
在石油钻井工程中，在整个定向井施工过程中，轨迹控制技术对整个工程的整体质量具有重要的现实意义。
1 定向井轨迹设计1.1 设计原则第一，实现地质目标是建设的原则。
定向钻井时，钻井的主要目的是使钻井穿过地层中的多个油层，防止井下复杂，地层易坍塌、易漏，或提取井间难以到达的死油气，或钻应急救援井，或在平台上钻定向井，节省占用空间，达到后期管理的目的。
无论哪种定向井，井眼轨迹设计都要首先考虑地质设计。
对于地质设计，如果不能满足设计要求，就无法设计出完美的钻孔轨迹。
第二，是达到安全、优质、高效钻井的目的。
在定向井轨道的设计中，地质目标有望实现。
因此，要实现这一地质目标，需要各种轨道形式。
选择最有利于现场施工难度、最小摩擦力矩和井眼轨迹控制的轨道形式，才能实现安全、优质、高效的定向钻进。
因此，在设计定向井轨迹和确定偏移点时，需要选择地层稳定、易偏移的层位。
第三，满足后期生产的要求。
第三个原则对于满足后期采油的要求至关重要，尽管这两个原则在定向井轨道设计中更为重要。
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。
标签：轨迹控制;轨迹预测;剖面设计;定向井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。
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。
5钻井工程理论与技术_第5章井眼轨道设计与轨迹控制
4．校正平均角法
校正平均角法假设测段形状为一条圆柱螺线。 如图5—11所示，圆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。
(7)在一个测段内，井斜方位角的变化的绝 对值不得超过180 °。在具体计算时，还
要特别注意平均井斜方位角Φc的计算方 法。
三、轨迹计算的方法
1．轨迹计算的顺序 轨迹计算的最终要求是算出每个测点的坐标值。
D1＝Do+∆D1 Lp1＝Lpo+∆Lp1 N1＝No+∆N1 E1＝Eo+∆E1 第0测点已知，即：Do＝Dmo，Lpo＝0，No＝0， Eo＝0。
（三）随钻随测
二、对测斜计算数据的规定
我国钻井行业标准对测斜计算数据有以下规定。
(1)测点编号：测斜时虽然是自下而上进行的，测点编
号却是规定自上而下进行，第一个井斜角不等于零的测 点作为第一测点，向下类推编号。每个测点的参数皆以 该点编号作为下标符号。
(2)测段编号：也是自上而下编号。且规定第i一1点与
多点测斜仪：即一次下井可记录井眼轨迹上多个井深处的井斜参 数：井斜角和井斜方位角。多点测斜仪的下入，在裸眼井中用 电缆送入到井底，然后在上提过程中每隔一定长度进行静止测 量，并将数据用照相的办法记录在胶片上，提出后进行冲洗阅 读。多点测斜仪也可在起钻前从钻柱内投入到靠近钻头处，然 后在起钻过程中利用每起一个立柱静止卸扣的时间进行测量和 记录。
定向井钻井轨迹控制PPT课件
水平面 值上等于井斜方位角加装
置角。 •3
关于轨迹控制的几个重要概念
ω=0 °
ω=90 °
ω=180 °
ω=270 °
•4
关于轨迹控制的几个重要概念
4、反扭矩：在用井底动力钻具钻进时，都存在 一个与钻头转动方向相反的扭矩，该扭矩被称 为反扭矩。
5、反扭角：使用井底动力钻具钻进时，因动力 钻具反扭矩的作用，使得井底钻具外壳向逆时 针方向转动一个角度，该角度被称为反扭角。
0.75°单扶单弯螺杆钻具＋PDC钻头，在濮7-147井等6口井试 验中，定向造斜率适中，一般为12-14°/100m。双驱复合钻进时增 斜率2-8°/100m。因此，0.75°单弯单扶螺杆比较适合中原油田钻 井的需要。
•16
1、结构弯角对造斜能力的影晌
0.75°单扶单弯螺杆钻具复合钻进试验情况
井号
1°单弯单扶螺杆双驱试验统计表
井号 文279
定向井段 m
2080-2900
最大井斜 °
53
造斜率 °/100
3-7
使用目的 自然造斜
文23-21 2440-2960
51
5-8
自然造斜
文88-23 2910-3555
48
8
自然造斜
5
•19
1、结构弯角对造斜能力的影晌
⑷ 1.25°或1.5°单弯螺杆钻具组合
0.5°双扶和0.5°单扶单弯螺杆钻具组合在文33-152井、新卫 222井使用，钻进50-80m没有增斜效果。
⑵ 0.75°单弯螺杆钻具组合
0.75°双扶单弯螺杆钻具在胡5-200、卫360、胡7-282、文33-
152、胡5-197等井使用，其增、降斜率0.75°±/根。增斜率与设计
关于定向井钻井轨迹控制技术的探讨
造斜段完成后，需要进行稳斜段的钻井施工，在稳斜段的钻进中，要选用无线随钻测井仪器对钻头的工作进程进行动态跟踪，实时监测钻头的实际井斜角、方位角偏离情况并与设计值进行对比，确保钻头中靶。在没有无线随钻测井仪器的情况下，需要通过稳斜钻具组合进行钻井，并应用单、多点测斜仪进行定点测斜，从而保证井眼中靶，提高钻井质量。
二、三段制定向井轨迹剖面钻井控制技术
基于三种不同类型轨迹剖面的优缺点，在现实中多应用三段制和五段制井眼轨迹剖面进行定向井钻井设计，而三段制井眼轨迹剖面最为常用，下面就对三段制定向井井眼轨迹钻井控制技术进行研究。
1、直井段的井眼轨迹控制技术
直井段的井眼轨迹控制技术主要是防斜打直，这是定向井轨迹控制的基础，因为地质、工程因素和井眼扩大等原因，直井段钻井中会发生井斜，地质因素无法控制，可通过在施工和井眼扩大两方面采取技术措施进行直井段钻井的轨迹控制，关键要选择满眼钻具和钟摆钻具组合进行直井段钻井，前者可以在钻井中防止倾斜，将扶正器与井壁尽量靠近，就可以有效防止井斜问题出现；钟摆钻具的工作原理是超过一定角度后会产生回复力，具有纠正井斜问题的作用，但要保证钻压适量，因为钻压过大会使钟摆力减小而增斜力增大，妨碍纠斜效果。
2、造斜段的井眼轨迹控制技术
在定向井钻井中，造斜段钻井是关键部位，造斜就是从设计好的造斜点开始，使钻头偏离井口铅垂线而进行倾斜钻进的过程，关键是要让钻头偏离铅垂线开始造斜钻进。要根据设计好的井眼轨迹，综合井斜角、方位偏差来计算造斜率，以此指导造斜钻井施工，通过增加钻铤等措施，调整滑动钻进和复合钻进的比例，从而使钻头按照设计的井眼轨迹进行钻进，指导造斜段完成。
2、定向井钻井的轨道设计
根据定钻井的目的和用途不同，可以将定向井分为常规定向井、丛式井、大位移井等几种类型进行设计，常规定向井一般水平位移不超过1km、垂直深度不超过3km，丛式井可减小井场面积，大位移定向井的轨道一般采用悬链曲线轨道，在井眼轨迹上采用高稳斜角和低造斜率。我国定向井井眼剖面轨迹主要有“直―增―稳”三段制剖面、“直―增―稳―降”四段制剖面和“直―增―稳―降―直”五段制剖面三种类型，在具体设计时根据所在地层地质特征不同进行优化设计。三种井眼轨迹各有优缺点：三段制井眼轨迹造斜段短，设计和施工操作比较方便，在没有其他特殊要求时可以采用三段制轨迹剖面；四段制井眼轨迹剖面起钻操作时容易捋出键槽加大下钻的摩擦力，容易造成卡钻事故，且容易形成岩屑床，一般不会采用，只在特殊情况下使用；五段制井眼轨迹剖面在目的油气储层中处于垂直状态，有利于采油泵安全下摘要：对于石油天然气的开采来说，钻井是其开采的重要手段。然而在庞大的钻井技术体系中，定向钻井技术在钻井技术体系中占有十分重要的地位。由于定向钻井技术可以在复杂的地形的环境条件下进行，因而这一特性决定了定向钻井技术在实际的操作中在保持井眼的稳定，井眼的轨迹控制等方面要做到十分的精确。可以说定向钻井技术的成败在于如何在施工中井眼轨道的设计以及井眼轨迹的控制。本文就定向井钻井轨迹控制技术进行论述。
定向钻井轨迹控制一般方法
未来定向钻井技术的发展将更加注重智能化、自动化、高效化，进一 步提高钻井精度和效率，降低成本和风险。
02 定向钻井轨迹控制的重要 性
提高钻井效率
减少钻井时间和成本
通过精确控制钻头方向和深度，可以减少不必要的钻井时间和成 本，提高钻井效率。
避免钻井事故
准确的轨迹控制可以避免钻头偏离目标，减少卡钻、井斜等事故的 发生，提高钻井安全性。
05 结论
定向钻井轨迹控制技术的发展趋势
智能化
高精度
随着人工智能和机器学习技术的快速发展 ，定向钻井轨迹控制技术将更加智能化， 能够实现自动化决策和实时优化。
为了提高钻井效率和降低成本，定向钻井 轨迹控制技术将向高精度方向发展，实现 更精确的钻孔定位和轨迹控制。
多学科交叉
环保与安全
定向钻井轨迹控制技术将涉及多个学科领 域，如地质学、地球物理学、计算机科学 等，实现多学科交叉和融合。
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提高油气勘探开发效率
定向钻井技术的应用可以大幅度提高油气勘探开发的效率，缩短勘 探周期，降低开发成本。
降低钻井成本
01
02
03
优化钻井方案
通过精确的轨迹控制，可 以减少钻井过程中的复杂 情况，降低钻井难度和成 本。
提高钻井成功率
准确的轨迹控制可以保证 钻井成功率和一次成功率， 从而降低二次钻井和修井 的费用。
基于人工智能的轨迹控制方法
总结词
基于人工智能的轨迹控制方法是利用人工智能和机器学习技术，对大量历史钻井数据进行学习，自动识别地下地 质特征，预测钻头前方地层走向，并自动调整钻头方向和钻井轨迹。
详细描述
这种方法需要大量的历史钻井数据作为训练样本，通过机器学习和深度学习技术，训练出能够自动识别地质特征 和预测钻头前方地层走向的模型。基于人工智能的轨迹控制方法具有较高的自动化程度和预测精度，是未来定向 钻井技术发展的重要方向。
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。
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。
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。
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钻井工程中的重要环节，它直接关系到井眼的走向和位置，对井下工作的顺利进行起着至关重要的作用。
然而随着井深增加和地质条件的复杂，井眼轨迹控制也会受到各种因素的影响，从而带来一系列的挑战和问题。
本文将从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，以期为相关行业提供一定的参考和帮助。
一、地质因素地质因素是影响定向井井眼轨迹控制的主要因素之一。
不同地质条件下的岩层性质不同，如井壁稳定性差、地层倾角大、产层地质构造复杂等，都会对井眼轨迹控制造成困难。
在地层倾角大的情况下，井眼轨迹受到重力影响较大，容易出现井眼偏离预定轨迹的情况。
产层地质构造复杂则容易导致井眼发生扭曲和偏转，影响井眼轨迹的控制。
在实际作业中需要根据地质特点制定针对性的施工方案，并加强地质预测和评价，以减小地质因素对井眼轨迹控制的不利影响。
二、工程技术因素工程技术因素也是影响定向井井眼轨迹控制的重要因素之一。
在钻井作业中，使用的定向导向工具、测斜仪和定向井钻具等设备的性能和精度直接影响着井眼轨迹的控制效果。
不同的导向工具和测斜仪的精度、稳定性和适用范围都有所不同，需要根据具体情况选择合适的工具和设备。
在使用过程中还需要加强对设备的维护和检修工作，确保设备能够正常运行，保证井眼轨迹控制的精度和稳定性。
钻井作业中的操作技术与人员素质也对井眼轨迹控制起到重要的影响作用，对相关人员进行培训和考核，提高其技术素质和操作水平，有利于提高井眼轨迹控制的效果。
三、环境因素环境因素也是影响定向井井眼轨迹控制的重要因素之一。
在钻井现场，受到天气、地形、季节、海拔等自然环境因素的影响，会对井眼轨迹控制造成一定的不利影响。
如恶劣的天气条件下，风浪大、雨雪天气恶劣等都会影响到定向井井眼轨迹控制的精度。
特别是在海洋钻井作业中，海浪、潮汐等环境因素更加复杂，对井眼轨迹控制的要求更高。
需要在实际作业中对环境因素进行充分的评估和预测，有针对性地制定相应的作业方案，采取有效的措施，以减小环境因素对井眼轨迹控制的不利影响。
定向钻井轨迹控制一般方法课件
定向钻井轨迹控制一般方法
定向井轨迹控制的主要工作内容
1.适时进行轨迹测量和轨迹 3.做好造斜工具的装置方
计算：
位计算：
• 测量仪器的选择；测量密度 和测点密度的选择；
• 根据轨迹计算结果，提出下 步轨迹控制要求；
定向井的轨迹控制理 论与技术
1. 定向井轨迹控制的基本概念； 2. 定向井轨迹控制的主要做法；
定向钻井轨迹控制一般方法
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。
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定向钻井轨迹控制一般方法
• 一.跟踪控制需遵循的几条原则：
• 1.既要保证中靶，又要加快钻速。
• 这一阶段的任务是在实钻过程中，不断了解轨迹的变化发 展情况，不断地使用各种造斜工具或钻具组合，使实钻轨 迹离开设计轨迹“不要太远。“不要太远”一词的意义在于， 一方面如果“太远”就可能造成脱靶，成为不合格井；另一 方面如果始终要求实钻轨迹与设计轨迹误差很小，势必要 求非常频繁地测斜，频繁地更换造斜工具，必将大大地拖 延时间，增加成本，而且还有可能造成井下复杂情况，得 不偿失。
定向钻井轨迹控制一般方法
定向井轨迹控制的主要做法
• 第三阶段：跟踪控制到靶点
• 二.跟踪控制需遵循的几条原则： • 2.尽可能多的使用转盘钻扶正器钻具组合来进行控制。
• 这是因为转盘钻的钻速比动力钻具要高。所以在造斜段结 束之后，一般都换用转盘钻继续增斜，并在需要稳斜和降 斜的时候，仍然使用转盘钻来完角 的计算；
定向井钻井轨迹控制
新文38-33 F1924C
新濮3-402
濮6-122 文79-131
GP545
GP545 GP545
2732-2960
3643-3860 3080-3351
40-60
60-80 40-50
58
58 58
28
28 28
17
18 16
40↓39
37.5↓33 29↓28.5
285
295↓292 310↑312
定向钻井技术
轨迹控制方法
第七节 定向井轨迹控制技术
直井段 (防斜打直)
转盘钻+防斜钻具组合 复合钻进(直螺杆/小弯角螺杆)
概念:从垂直井段的造斜点开始,使井眼沿一 定的方位
轨 迹 控 制
偏斜的作业
定向 造斜
沿一定方位造斜至一定角度,用 直螺杆+弯接头 增斜组合增斜至要求的井斜角
方法
弯螺杆+直接头 沿一定方位造斜至一定角度,复
Dm
6.88 ＝ 68.8m Kc 10 / 100
如Δφ=-22°，其它不变，ω＝？ ΔDm＝？ γ= 6.88°，ω=-75.19°=284.19°，ΔDm= 68.8m。
转盘钻进轨迹控制
转盘钻进轨迹控制:
在转盘钻进的基础上,利用靠近钻头的钻铤部
分,合理的使用扶正器,得到各种性能的钻具组合,实
的横断面是呈倾斜状态的圆平
面，若干个这样的圆平面上最
高点的连线称为高边。
定向井的井斜与方位控制
2、工具面：造斜工具弯曲方
向的平面。
井底平面
3、装置角(重力工具面角)： 从井眼高边方向线顺时针旋
工具面 工具面角 井斜铅垂面
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。
小井眼钻井钻具组合及轨迹控制对策探讨
小井眼钻井钻具组合及轨迹控制对策探讨小井眼钻井是油田开发中常见的一种钻井方式，其钻井钻具组合和轨迹控制对策对于钻井的安全、高效和成功至关重要。
本文将探讨小井眼钻井钻具组合及轨迹控制对策的相关问题，并提出一些解决方案和改进意见。
一、小井眼钻井钻具组合小井眼钻井的特点是钻井深度相对较浅，直径相对较小，需要使用专门的钻具组合才能满足钻井的要求。
通常小井眼钻井的钻具组合包括钻头、钻杆、钻井液和辅助工具等。
1. 钻头：小井眼钻井中常用的钻头有PDC钻头和钢牙钻头。
PDC钻头具有较好的强度和耐磨性能，适合钻取坚硬的岩层；钢牙钻头则适合钻取软、易破碎的岩层。
选择合适的钻头对于小井眼钻井的成功至关重要。
2. 钻杆：小井眼钻井中常用的钻杆有直齿钻杆和螺旋钻杆。
直齿钻杆适合于硬岩层的钻取，具有较好的传递扭矩的能力；螺旋钻杆适合于软岩层的钻取，具有较好的扭转性能。
合理选择钻杆能够提高钻井的效率和安全性。
3. 钻井液：小井眼钻井中常用的钻井液有泥浆和泡沫。
泥浆适用于岩层稳定、孔洞小的地层；泡沫适用于砂岩和砾石岩层。
选择合适的钻井液能够减小地层的侵入、减少井眼扩大速度。
4. 辅助工具：小井眼钻井中还需要一些辅助工具来完成各项作业，比如鉆具接头、过接头、转换接头等。
这些辅助工具能够提高钻井的作业效率和安全性。
二、小井眼钻井轨迹控制对策小井眼钻井中的轨迹控制对策主要包括测井、井眼稳定、位移控制和方向控制等方面。
1. 测井：在小井眼钻井中，测井是非常重要的一环，能够提供井眼和地层的实时信息，为钻井提供重要的数据支持。
目前常用的测井方法有核磁共振测井、声波测井、电阻率测井等。
选择合适的测井工具和方法，可以提高钻井的成功率和效率。
2. 井眼稳定：小井眼钻井中，井眼的稳定是至关重要的。
井眼的稳定与钻井液的性能、地层的性质和钻井工艺等密切相关。
合理选择泥浆、控制井眼压力、优化井眼支撑措施等都可以提高井眼的稳定性。
3. 位移控制：小井眼钻井中，位移控制主要是通过合理选择钻井液系统、控制井眼扩大速度和合理设计钻井方案等手段来控制位移。
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。
定向井钻井轨迹影响因素与控制
定向井钻井轨迹影响因素与控制摘要：在定向井钻井施工过程中不断优化和完善钻井轨迹控制能够有效提升定向井钻井施工质量以及施工效率，同时也能实现定向井钻井施工的安全运行。
因此，必须要针对定向井钻井轨迹控制的相关影响因素进行全面分析，并结合实际情况不断进行总结完善，这样才能进一步提升轨迹控制效果。
本文主要从强化定向井钻井轨迹控制的角度入手对定向井钻井轨迹控制过程中的影响因素进行了深入探讨。
关键词：定向井；钻井轨迹；控制措施定向井的钻井轨迹优化是确保钻井质量、安全和效率的有效措施。
所以我们需要加强对其影响因素的分析，并切实注重对其的优化和完善，注重实践经验的总结和完善，在技术、科研上加大创新力度，才能实现控制成效的最优化。
1强化定向井钻井轨迹控制的必要性分析在定向井钻井施工中，我们只有对其钻井轨迹确定，才能为钻井工作的开展奠定坚实的基础。
但是在实际钻井施工中，难免会遇到钻井轨迹不合理的情况，这就会导致施工受到巨大的影响，带来的结果是生产效率下降和生产成本变高。
所以加强定向井钻井轨迹控制工作的开展就显得尤为必要。
加上我国不同地区在地形地貌和地质条件上不同，给定向井钻井施工也带来巨大挑战，在钻井轨迹精度要求上更高。
所以不管从那个方面来看，加强对其的控制就显得尤为重要。
2影响定向井钻井轨迹精度的因素分析2.1设计方面的影响因素分析钻井轨迹的确定，对于确保整个钻井施工质量的提升有着十分重要的意义。
所以在确定钻井轨迹时，主要是设计人员结合实际进行针对性的设计，但是由于其对设计人员的专业要求较高，需要大量的经验和专业的技术。
目前在定向井钻井轨迹设计中，三维设计技术已经得到了广泛的应用。
但是在很多特殊复杂的地质条件下，要想从障碍物绕开还存在一定的难度。
加上三维轨迹设计的精确性和缜密度难以满足实际需要：在绕开障碍方面的问题较多，在确定井身轨迹关键点时缺乏较高的精确度，对井眼曲率的校核精准率和最大曲率的精确度不高，对井身轨迹接点顺序和曲率问题的计算与校核的精确度不达标，导致定向钻井轨迹的精确度和合理性受到巨大影响。
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以ΔDm表示。
12
一．轨迹的基本参数
(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 )： 下测点井斜角与上测点 井斜角之差。
井眼轨道设计 与轨迹控制
1
薄油层开发
油层薄，中靶难
需要有合适的角度，才 能达到矢量入靶
角度偏大
角度偏小
2
薄油层开发
井眼轨迹在油层最佳位置穿行难
层薄，地层倾角变化，有时上翘或下倾
精确控制几千米远的钻头走向难度大
3
4
概述：
井眼轨道：一口井开钻之前，预先设计的井眼轴线形状。 直井轨道：过井口的铅垂线。 定向井轨道： 二维定向井：过井口和目标点的铅垂面上的曲线。 三维定向井：具有不同曲率的空间曲线。 轨道设计：定向井、水平井、侧钻井、大位移井等。 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。
30 平均曲率: K c Dm
狗腿角（γ ）的计算： Lubinski公式：
cos cos A cos B sin A sin B cos(B A )
钻井行业标准计算公式：
2 2 sin 2 c c A B
2
γ——该测段的狗腿角，(°)； Ｋc——该测段的平均井眼曲率，(°)/30m ； αc——该测段的平均井斜角，（°）。
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。第i-1 个点与第•i 点 之间所夹的测段为第i测段。 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
作图简便。
20
21
三．井眼轨迹的图示法
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、 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 。
Δα＝αB－αA
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一．轨迹的基本参数
(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 在的井斜方位角之差。
Δφ
＝φ B－φ A
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第二节
一．测斜方法
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。
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 。
23
二．对测斜计算数据的规定
19
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： 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；
7
地面环境条件限制
8
地下地质条件要求
9
处理井下事故
10
11
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
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(通常以转盘面为基准)至测点的井眼长度。
16
17
二．轨迹的计算参数 (4) 平移方位角θ ：
平移方位线所在的方位角。
(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。
18
二．轨迹的计算参数
(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。
14
井斜方位角的变化范围：0～360° 。
(3) 井斜方位角φ ： 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
5
二维
三维
6
概述：
直井用途：油田开发和勘探。有井斜限制要求。 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。 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。
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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（Δ Ｄ）。 (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（Δ L）。 (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。 我国将完钻时的水平位移称为闭合距。
０测点的井深和井斜角均为零。
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4．若αi= 0，则计算第i 测段时，φ i= φ
i-1；计算第
i+1测段时，φ i=φ i+1 。
5．在一个测段内，井斜方位角变化的绝对值不得超 过180°。