3定向井测斜计算解析

关于测斜计算问题的若干规定
–
–
–
–
5. 用于计算全井轨迹的 计算数据必须是多点测 斜仪测得的数据． 6. 磁性测斜仪测得的方 位角数据，须根据当地 当年的磁偏角，进行校 正． 7. 测点中若有一测点井 斜角为零，则该点方位 角等于相邻测点的方位 角． 8. 方位角变化，在一个 测段内不超过180°。若 方位角增量大于180°, 应按反转方向计算。
2 tg
2 tg
E2 N2
(N2>0)
1
E2 1800 (N <0) 2 N2
D2 D1 D S 2 S1 S N 2 N 1 N E2 E1 E
2 2 A2 N 2 E2
V2 A2 cos( 0 2 )
式中的θ0是该井原设计方位角。
测斜计算方法—平均角法

平均角法又称角平均法。 假设：测段为一直线，其方向为上下两侧点 处井眼方向的“和方向Байду номын сангаас，即方向的矢量和。
D L cos c S L sin c N L sin c cosc E L sin c sin c
式中：
1 2 c 2 1 2 c 2
测斜计算方法— 圆柱螺线法(曲率半径法)

曲率半径法的来源：
–
–
–
–
1968年，美国人G.J.Wilson提出了曲率半径 法。假设测段为一圆滑曲线，该曲线与上 下二测点处的井眼方向相切，而且该曲线 的垂直投影图和水平投影图，都是圆弧。 Wilson最初发表的公式使用了许多绝对值符 号，使测段的坐标增量计算值全为正值， 在计算测点坐标时却要判断是加还是减， 所以不便于使用。 1976年，美国人J.T.CRAIG和 B.V.RANDALL对曲率半径法做了进一步描 述，说曲率半径法的测段形状是一“空间 曲线”，是“特殊的曲线”，并说此曲线 是一个球或圆的一部分，即乃是圆弧。另 外，还对公式的形式做了修正，取消了绝 对值号，使之便于使用。于是应用更为广 泛了。 曲率半径法存在一个明显的缺点，就是它 的概念是含糊的，甚至可以说是错误的。
定向井的测斜计算
韩志勇
1.
2.
3. 4. 5. 6.
测斜计算概述； 关于测斜计算问题的若干规定； 测斜计算方法； 测斜计算方法的对比与选择； 测斜计算结果的常规绘图； 井眼轨迹质量的评定；
测斜计算概述

计算的依据：
–

计算方法的多样性
–
测斜数据（α，φ，L） 测段计算：ΔD， Δ S， Δ N， Δ E，K，共计五项。 测点计算：D，S，N，E，A，θ， V，共计七项。 指导施工：将计算结果绘图， 及时掌握轨迹发展的趋势，及 时采取有效措施； 资料保存：井眼轨迹的数据， 是一口井的最重要数据之一， 对钻井、采油、修井、开发， 都有重要意义。
测斜计算的一般过程：

先进行测段计算：算出ΔD， Δ S， Δ N， Δ E，K，。
–
–
测点计算的其他公式：
1
–
由于井眼曲率K的计算，所有方法 均采用同一公式，所以方法不同， 只是ΔD， Δ S， Δ N， Δ E四个参 数的计算公式不同。 在测段计算的基础上，进行测点计 算。不管那种方法，测点计算所用 公式都是一样的。
以下各种不同方法，仅仅在于ΔD， Δ S， Δ N， Δ E四个参数的计算公式不同。
测斜计算方法—正切法


正切法又称下切点法，下点切线 法。 假设：测段为一直线，方向与下 测点井眼方向一致。 所有方法中最简单的，计算误差 最大的。
D L cos 2 S L sin 2 N L sin 2 cos 2 E L sin 2 sin 2

圆柱螺线法的来源：
–
–
–
–
1975年，我国郑基英教授 提出了圆柱螺线法。他的 假设条件是：两测点间的 测段是一条等变螺旋角的 圆柱螺线，螺线在两端点 处与上、下二测点处的井 眼方向相切。 圆柱螺线的水平投影图乃 是圆弧，垂直剖面图也正 好是圆弧。这样就与曲率 半径法推导公式的假设条 件完全相同 由于圆柱螺线法概念清晰、 明确，而且推导出的公式 的表达形式也比较好。 圆柱螺线法的公式表达形 式与曲率半径法不同，但 公式实质上是相同的。
关于测斜计算问题的若干规定

9. 还有一种更特殊的情况：一个测 段内，方位角增量正好等于180°。
–
–
–
这种情况应该按照+180o，还是-180o， 这牵扯到井眼轨迹的旋转方向问题，需 要规定。但标准化委员会尚未对此做出 规定。 做出规定的必要性：例如：φ1=45o， φ2=225o。若Δφ=1800，则φc=1350；若 Δφ=-1800，则φc=3150； 本人提出：应根据上测段的方位角变化 趋势判断其符号 ： » 上测段若是顺时针旋转，则本测段 也按照顺时针处理； » 上测段若是反时针旋转，则本测段 也按照反时针处理；
以下讲课种，S代表水平投影长度，A代表水平位移；
关于测斜计算问题的若干规定

测斜计算方法：
–
我国钻井专业标准化委员会制定的标准规 定，使用平均角法或校正平均角法。

对测斜计算数据的规定：
–
–
–
–
1. 测点编号：自上而下，第一个井斜角不 为零的测点为第1 测点，i=1,2,3, 至n 2. 测段编号：自上而下编号，第i-1个测点 与第i 个测点之间所夹的测段为第i 个测段 3. 第1测段,应该是第0测点和第1测点之间 的测段． 4. 第０测点：没有连接点时，要规定第０ 测点: α0=0 ; L0=L1-25m ; φ0=φ1 ;
测斜计算方法—平衡正切法

假设：一个测段分为两段，各等于测段 长度一半的直线构成的折线。 这种方法在国外用的比较多。
1 D L(cos1 cos 2 ) 2 1 S L(sin 1 sin 2 ) 2 1 N L(sin 1 cos1 sin 2 cos 2 ) 2 1 E L(sin 1 sin 1 sin 2 sin 2 ) 2

计算的内容：
– –
–

计算的意义：
– –
–
–
–
来源于测段形状的不确定性。经 过测斜，人们只知道一个测段的 两个端点处的有关参数（井斜角、 井斜方位角和井深），对两端点 之间的测段形状则一无所知。 一无所知，无法计算，要计算， 只好假设。假设不同，则计算方 法不同。 假设相同时，对数据的处理不同， 也形成不同计算方法； 有人将别的方法进行某种简化， 也会得到新的计算方法； 常见的、基本的、有价值的计算 方法，有八种。