定向井基本知识及防碰知识-ppt
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定向井基本知识及防碰知识1
定向井施工要求
造斜点与设计相差50米以上的要向项目 造斜点与设计相差 米以上的要向项目 组申请更改造斜点。 组申请更改造斜点。 控制直井段井斜，做好防碰预防。 控制直井段井斜，做好防碰预防。
定向井施工要求
定向和扭方位施工必须做记录。 定向和扭方位施工必须做记录。第一个 单根必须划出草图。 单根必须划出草图。 出现自己解决不了的较紧急情况时， 出现自己解决不了的较紧急情况时，要 及时采取果断措施。 及时采取果断措施。 提前预计并联系随钻施工。 提前预计并联系随钻施工。 每口井要小结，每阶段要总结。 每口井要小结，每阶段要总结。
定向井几个基本概念
工具面(磁工具面):造斜工具下到井底以后， 工具面(磁工具面):造斜工具下到井底以后，工
具面所在的绝对角度。 具面所在的绝对角度。 高边工具面: 高边工具面:工具面相对于高边在井底圆平面上的 相对角度。 相对角度。 预计施工工具面－工具面＋ 定: 定＝预计施工工具面－工具面＋反扭 所谓“ 实际上就是井底工具面需要转动的角度。 所谓“定”实际上就是井底工具面需要转动的角度。 转即方转，就是方钻杆需要转到的角度（ 转: 转即方转，就是方钻杆需要转到的角度（相对 标记） 于转盘 0°标记）
定向井几个基本概念
普通定向井：一个井场内仅有 口最大井斜角小于 口最大井斜角小于60°的定向井。 普通定向井：一个井场内仅有1口最大井斜角小于 °的定向井。 斜直井：用斜直钻机或斜井架完成， 斜直井：用斜直钻机或斜井架完成，自井口开始井眼轨道一直是一段斜 井段的定向井。 井段的定向井。 大斜度井：最大井斜角在 ° 大斜度井：最大井斜角在60° ~80°范围内的定向井 ° 水平井：最大井斜角大于或等于 ° 水平井：最大井斜角大于或等于86° ，并保持这种井斜角钻完一定长度 段的井。 段的井。
《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
定向井基本知识及防碰知识1PPT
方位角ψ ：正北顺时针转至轴 线上某点切线在水平面的投影 的夹角。
垂深Ｄ：井 眼轴线上某 测点至井口 转盘所在平 面的垂直距 离。
井眼曲率Rh：单位长度井段井眼轴线的切线所转过的角度。
井斜变化率Rn：单位长度井段井斜角变化值。 方位变化率Ri：单位长度井段方位角变化值。
测深Ｄm：某测点到转盘补 心的井眼轴线实际长度。
9) 靶心距（ｓｔ）:在靶区平面上,实钻井眼 轴线与目标点之间的距离 。
11
定向井几个基本概念
井眼轨道水平投影
1) 工具弯角（θｂ）:在造 斜钻具组合中,拐弯处上下
两段的轴线间的夹角。
2) 工具面:在造斜钻具 组合中,由弯曲工具的两个
3) 反扭角（βｒ）:在使 用井下动力钻具进行定向造 斜或扭方位时,动力钻具启 动前的工具面与启动后且加 压钻进时的工具面之间的夹 角。反扭角总是使工具面逆
12
4)高边：定向井的井底是 个呈倾斜状态的圆平面， 称为井底圆；井底圆上的 最高点称为高边；从井底 圆心至高边之间的连线所 指的方向称为高边方向； 从正北方向线顺时针转至 高边方向在水平面上的投 影所转过的角度称为高边 方位角。
13
5)工具面角（βｔ）：造 斜工具下到井底以后，工 具面所在的角度。
测斜前，打钻 杆接箍印记，要 与转盘0°对齐。 下面用油漆做标 记，以免与旧印 记混淆
用吊线的办法把方 钻杆标记棱延长至保 护接头公扣段做标记， 每次换接头都要重新 标记。
为便于找到方钻杆标 记棱，在滚子方补心 对应的位置用油漆作 标记
接单根后，量取 该标记与钻杆印记 间的夹角，俗称 “方”角。
方钻杆标记棱转过 的绝对角度（转盘刻 度），俗称“转”角。
向
中曲率半径：6° ~20° /30m
垂深Ｄ：井 眼轴线上某 测点至井口 转盘所在平 面的垂直距 离。
井眼曲率Rh：单位长度井段井眼轴线的切线所转过的角度。
井斜变化率Rn：单位长度井段井斜角变化值。 方位变化率Ri：单位长度井段方位角变化值。
测深Ｄm：某测点到转盘补 心的井眼轴线实际长度。
9) 靶心距（ｓｔ）:在靶区平面上,实钻井眼 轴线与目标点之间的距离 。
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定向井几个基本概念
井眼轨道水平投影
1) 工具弯角（θｂ）:在造 斜钻具组合中,拐弯处上下
两段的轴线间的夹角。
2) 工具面:在造斜钻具 组合中,由弯曲工具的两个
3) 反扭角（βｒ）:在使 用井下动力钻具进行定向造 斜或扭方位时,动力钻具启 动前的工具面与启动后且加 压钻进时的工具面之间的夹 角。反扭角总是使工具面逆
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4)高边：定向井的井底是 个呈倾斜状态的圆平面， 称为井底圆；井底圆上的 最高点称为高边；从井底 圆心至高边之间的连线所 指的方向称为高边方向； 从正北方向线顺时针转至 高边方向在水平面上的投 影所转过的角度称为高边 方位角。
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5)工具面角（βｔ）：造 斜工具下到井底以后，工 具面所在的角度。
测斜前，打钻 杆接箍印记，要 与转盘0°对齐。 下面用油漆做标 记，以免与旧印 记混淆
用吊线的办法把方 钻杆标记棱延长至保 护接头公扣段做标记， 每次换接头都要重新 标记。
为便于找到方钻杆标 记棱，在滚子方补心 对应的位置用油漆作 标记
接单根后，量取 该标记与钻杆印记 间的夹角，俗称 “方”角。
方钻杆标记棱转过 的绝对角度（转盘刻 度），俗称“转”角。
向
中曲率半径：6° ~20° /30m
《物理定向井》PPT课件
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
E O B
一、定向井的基本概念
定向井的其他井身参数
N A 视 平 移———测点水平位 设计/投影方位 移在设计方位线上的投影， 米 B VS O E 水平投影长度：测点与井口之 间的井眼长度在水平面的投影 长度 井眼的曲率K：井眼切线的 方向相对于井深的变化率二、定向Leabharlann 井身剖面二、定向井井身剖面
三、定向井的井眼轨迹控制
3、定向井稳斜段井斜控制
1）螺杆钻具组合 2）如果钻进过程中托压严重也可以采用常规钻具组合： φ 215mmBIT+φ １５９mmDC+φ 198mmSST＋ φ 159mmNDC*2+φ 198mmSST＋φ １５９mmDC＋ φ 198mmSST＋φ １５９mmDC+φ １２７mmDP 钻 进 参 数 ： 钻 压 12—14T ， 排 量 28—32L/S 100r/min
井身剖面：
所钻井眼达到目标点 的井眼路径或轨迹。 井身剖面是由各种不 同类型的单一形状空间 直线或曲线组成的。
二、定向井井身剖面
名词解释
直井段: 井斜角为0度 造斜点：开始定向造斜的位置 增斜段：井斜角随井深增加的井段 定向造斜段：造斜点以下的增斜段
B C D O A
稳斜段：井斜不变的井段
降斜段：井斜角随井深增加而减小
石油钻井定向井基础知识讲座PPT课件
第37页/共43页
五、今后发展方向
压力传感器/ 译码装置
旋转导向系统
信号通过立管 向井内系统传 输
地面计算 机 地面控制闭环系 统
旁通启动系统
第38页/共43页
五、今后发展方向
➢PowerDrive系统及其指令设置
第39页/共43页
五、今后发展方向
➢旋转导向钻井系统
可变径稳定 器
滑动导向控制
旋转导向控制
（二）水平井应用实例
黄盐平1井是江汉油田首口设计施工的采卤连通水平井， 准确命中B靶与王东12-13井直接连通。完钻井深2358m，水平 段长198m，实钻垂深与设计相差0.3m，A点靶心距1.14m，B点 钻入王东12-13井半径为3m的溶腔中，实现了不用压裂，两井 直接连通的目的。
第31页/共43页
第34页/共43页
四、现场工艺技术
黄盐平1井井眼轨迹图
第35页/共43页
内容
一、定向井、水平井国内外发展现状 二、基本技术术语 三、常用工具、仪器 四、现场工艺技术 五、今后发展方向
第36页/共43页
五、今后发展方向
旋转导向钻井技术
定向井钻井工具最重要的发展趋势之一就是用 旋转导向钻井系统(Steerble Rotary Drilling System)取代常规转盘钻井系统。目前，国外定向 井钻井轨迹已从单纯通过起下钻更换下部钻具组合 来改变方位和井斜的阶段,进入到利用电、液或泥 浆脉冲信号从地面随时改变方位和井斜的阶段,使 定向井、水平井进入了真正的导向钻井方式。
第33页/共43页
四、现场工艺技术
3、水平段 水平段从A点到B点，靶框为逐渐变小的楔形靶，
且全部在纯盐岩层中钻进，由于B点垂深只下移 0.3m ，基本是平直的，从A点开始下入1°单弯+欠尺 寸稳定器，通过复合钻进，保持稳斜效果，使井斜控 制 在 88.5° ～ 90 ° ， 对 准 靶 心 钻 进 。 复 合 钻 进 到 2358m ， 钻 时 由 8min/m ， 突 然 下 降 到 2min/m ， 泵 压 由 16MPa降到14MPa，钻具放空，证实已钻入王东12-13井 的溶腔中。
五、今后发展方向
压力传感器/ 译码装置
旋转导向系统
信号通过立管 向井内系统传 输
地面计算 机 地面控制闭环系 统
旁通启动系统
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五、今后发展方向
➢PowerDrive系统及其指令设置
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五、今后发展方向
➢旋转导向钻井系统
可变径稳定 器
滑动导向控制
旋转导向控制
（二）水平井应用实例
黄盐平1井是江汉油田首口设计施工的采卤连通水平井， 准确命中B靶与王东12-13井直接连通。完钻井深2358m，水平 段长198m，实钻垂深与设计相差0.3m，A点靶心距1.14m，B点 钻入王东12-13井半径为3m的溶腔中，实现了不用压裂，两井 直接连通的目的。
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第34页/共43页
四、现场工艺技术
黄盐平1井井眼轨迹图
第35页/共43页
内容
一、定向井、水平井国内外发展现状 二、基本技术术语 三、常用工具、仪器 四、现场工艺技术 五、今后发展方向
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五、今后发展方向
旋转导向钻井技术
定向井钻井工具最重要的发展趋势之一就是用 旋转导向钻井系统(Steerble Rotary Drilling System)取代常规转盘钻井系统。目前，国外定向 井钻井轨迹已从单纯通过起下钻更换下部钻具组合 来改变方位和井斜的阶段,进入到利用电、液或泥 浆脉冲信号从地面随时改变方位和井斜的阶段,使 定向井、水平井进入了真正的导向钻井方式。
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四、现场工艺技术
3、水平段 水平段从A点到B点，靶框为逐渐变小的楔形靶，
且全部在纯盐岩层中钻进，由于B点垂深只下移 0.3m ，基本是平直的，从A点开始下入1°单弯+欠尺 寸稳定器，通过复合钻进，保持稳斜效果，使井斜控 制 在 88.5° ～ 90 ° ， 对 准 靶 心 钻 进 。 复 合 钻 进 到 2358m ， 钻 时 由 8min/m ， 突 然 下 降 到 2min/m ， 泵 压 由 16MPa降到14MPa，钻具放空，证实已钻入王东12-13井 的溶腔中。
定向井基本知识
第九章定向井和水平井钻井技术第一节定向井井身参数和测斜计算一．定向井的剖面类型及其应用定向钻井就是“使井眼按预定方向偏斜，钻达地下预定目标的一门科学技术”。
定向钻井的应用范围很广，可归纳如图9－l所示。
定向井的剖面类型共有十多种，但是，大多数常规定向井的剖面是三种基本剖面类型，见图9－2，称为“J”型、“S”型和连续增斜型。
按井斜角的大小范围定向井又可分为：常规定向井井斜角＜55°大斜度井井斜角55～85°水平井井斜角＞85°（有水平延伸段）二．定向井井身参数实际钻井的定向井井眼轴线是一条空间曲线。
钻进一定的井段后，要进行测斜，被测的点叫测点。
两个测点之间的距离称为测段长度。
每个测点的基本参数有三项：井斜角、方位角和井深，这三项称为井身基本参数，也叫井身三要素。
1．测量井深：指井口至测点间的井眼实际长度。
2．井斜角：测点处的井眼方向线与重力线之间的夹角。
3．方位角：以正北方向线为始边，顺时针旋转至方位线所转过的角度，该方向线是指在水平面上，方位角可在0—360°之间变化。
目前，广泛使用的各种磁力测斜仪测得的方位值是以地球磁北方位线为准的，称为磁方位角。
磁北方向线与正北方向线之间有一个夹角，称磁偏角，磁偏角有东、西之分，称为东或西磁偏角，真方位的计算式如下：真方位＝磁方位角十东磁偏角或真方位＝磁方位角一西磁偏角公式可概括为“东加西减”四个字。
方位角也有以象限表示的，以南（S）北（N）方向向东（E）西（W）方向的偏斜表示，如N10°E，S20°W。
在进行磁方位校正时，必须注意磁偏角在各个象限里是“加上”还是“减去”，如图9－3所示。
4．造斜点：从垂直井段开始倾斜的起点。
5．垂直井深：通过井眼轨迹上某点的水平面到井口的距离。
6．闭合距和闭合方位（l）闭合距：指水平投影面上测点到井口的距离，通常指靶点或井底的位移，而其他测点的闭合距离可称为水平位移。