石油钻井定向井基础知识讲座(荟萃内容)
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定向井工程知识讲义
定向井工程知识讲义一.定向井历史定向井引入石油钻井界约在19世纪后期，当时的定向井是在落鱼周围侧钻。
世界上第一口真正有记录的定向井是1932年美国人在加利福尼亚亨延滩油田完成，当时浅海滩下油田的开发是在先搭的栈桥上竖井架钻井。
美国一位有创新精神的钻井承包商改变了选种做法，他在陆地上竖井架，使井眼延伸到海床下，开创了钻井新纪元。
我国的第一口定向井是1955年在玉门油田钻成，井号为C2—15井。
1965年在四川油田钻成了我国第一口水平井，磨三井，水平延伸160m，是世界上第二个钻成水平井的国家。
1.初始地面定向法（1960～1973年）最初的海洋定向井工作者，使用简陋的计算和测量工具钻定向井。
●定向方式：地面定向法。
●计算工具：算盘和三角板。
●计算方法：平均角法、沙尼金作图法。
●测量工具：HF酸腐蚀玻璃容器法测斜。
●定向工具：涡轮钻具。
●优点：定向费用低，简单易操作。
●缺点：定向误差大，周期长。
2.磁性单点定向法（1973～1982年）随着海洋石油事业的不断发展，地面定向法已丛式钻井的精度要求，73年引进单点（east men）。
●定向方式：磁性单点定向法。
●计算工具：算盘和三角板。
●计算方法：平均角法、沙尼金作图法。
●测量工具：磁性单点测写仪。
●定向工具：涡轮钻具。
●优点：解决了HF酸测斜的误差、不用在钻杆上打记号、造斜点由300米左右增加到1000米、单平台有2～4口增加到8口。
●缺点：不能随钻测量。
3.SST有缆随钻测斜仪（1982 ～1989年）渤海继海1至海十二平台之后，又在埕北BZ28-1、BZ34-2、SZ36-1发现大油田，单点已不适用于开发大规模丛式井的需要，渤海一方面利用外资钻丛式井，另一方面在86年3月筹建单独的定向井公司。
●定向方式：SST定向。
●计算工具：PC计算机。
●计算方法：最小曲率半径法。
●测量工具：SST有缆随钻测斜仪、单点。
●定向工具：涡轮钻具。
●优点：定向时不考虑反扭角、准确快捷、定向深度可任意选择、连续测斜，计算误差大大减少。
定向井基础知识讲解共93页
谢谢你的阅读❖ 知识就是财 ❖ 丰富你的人生71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
定向井基础知识讲解
1、战鼓一响，法律无声。——英国 2、任何法律的根本；不，不成文法本 身就是 讲道理 ……法 律，也 ----即 明示道 理。— —爱·科 克
3、法律是最保险的头盔。——爱·科 克 4、一个国家如果纲纪不正，其国风一 定颓败 。—— 塞内加 5、法律不能使人人平等，但是在法律 面前人 人是平 等的。 ——波 洛克
石油钻井基本知识(地质监督班)PPT课件
地质监督需要实时收集钻井过程中的 各种地质资料，包括岩屑、岩心、井 壁取心、录井数据等。
对收集到的地质资料进行整理、分析 ，建立详细的地质剖面图、构造图和 地层对比图，为后续钻井作业提供准 确的地质信息。
钻井液性能监控与调整建议
地质监督需要密切关注钻井液的性能 变化，包括密度、粘度、失水量等关 键指标，确保钻井液满足地质工程需 求。
优化钻井液配方
加强固控设备使用
通过调整钻井液中各种处理剂的加量，优 化钻井液的流变性、滤失性和润滑性等性 能。
使用高效的固控设备，如振动筛、除砂器 、除泥器等，及时清除钻井液中的无用固 相，保持钻井液性能稳定。
复杂情况下钻井液处理措施
井漏处理 遇到井漏时，可通过提高钻井液 密度、使用堵漏材料等措施进行 处理，确保井壁稳定和井控安全。
石油钻井基本知识(地质监督班 )ppt课件
目录
• 钻井基本概念与原理 • 地质监督在钻井过程中的职责 • 井身结构与钻头选型 • 钻井液性能参数及优化方法 • 固井技术要点与评价标准 • 现场案例分析：成功解决复杂问题经验分
享
01 钻井基本概念与原理
钻井定义及作用
钻井定义
钻井是利用机械设备，从地面钻 穿岩石层，获取地下实物资料， 以及开发石油、天然气等资源的 技术手段。
参与钻井液处理剂的选型与用量决策， 协助优化钻井液配方，降低钻井成本。
根据地层变化和钻井液性能监测结果， 及时向钻井工程师提出调整钻井液性 能的建议，确保钻井作业的安全和效 率。
03 井身结构与钻头选型
井身结构设计原则及实例分析
设计原则
安全、经济、高效
实例分析
某油田井身结构设计案例，包括地层特性、井深、井径、套管程序等
对收集到的地质资料进行整理、分析 ，建立详细的地质剖面图、构造图和 地层对比图，为后续钻井作业提供准 确的地质信息。
钻井液性能监控与调整建议
地质监督需要密切关注钻井液的性能 变化，包括密度、粘度、失水量等关 键指标，确保钻井液满足地质工程需 求。
优化钻井液配方
加强固控设备使用
通过调整钻井液中各种处理剂的加量，优 化钻井液的流变性、滤失性和润滑性等性 能。
使用高效的固控设备，如振动筛、除砂器 、除泥器等，及时清除钻井液中的无用固 相，保持钻井液性能稳定。
复杂情况下钻井液处理措施
井漏处理 遇到井漏时，可通过提高钻井液 密度、使用堵漏材料等措施进行 处理，确保井壁稳定和井控安全。
石油钻井基本知识(地质监督班 )ppt课件
目录
• 钻井基本概念与原理 • 地质监督在钻井过程中的职责 • 井身结构与钻头选型 • 钻井液性能参数及优化方法 • 固井技术要点与评价标准 • 现场案例分析：成功解决复杂问题经验分
享
01 钻井基本概念与原理
钻井定义及作用
钻井定义
钻井是利用机械设备，从地面钻 穿岩石层，获取地下实物资料， 以及开发石油、天然气等资源的 技术手段。
参与钻井液处理剂的选型与用量决策， 协助优化钻井液配方，降低钻井成本。
根据地层变化和钻井液性能监测结果， 及时向钻井工程师提出调整钻井液性 能的建议，确保钻井作业的安全和效 率。
03 井身结构与钻头选型
井身结构设计原则及实例分析
设计原则
安全、经济、高效
实例分析
某油田井身结构设计案例，包括地层特性、井深、井径、套管程序等
钻井基础讲座
• 三）、滤失量和泥饼质量与钻井工作的关系
• 钻井液滤失量过大，泥饼厚而虚，会引起一系 列问题。
• 1、易造成地层孔隙堵塞而损害油气层，滤液 大量进入油气层，会引起油气层的滲透率等物 性变化，损害油气层，降低产能。
• 2、泥饼在井壁堆积太厚，环空间隙变小，泵 压升高。
• 3、易引起泥包钻头，下钻遇阻、遇卡或堵死 水眼。
• 2、水解聚丙烯腈盐类
• ⑴水解聚丙烯腈钠盐
• 代号Na－HPAN，是聚丙烯腈加NaOH水解 而得的产物。为淡黄色颗粒或粉末，溶 于水，水溶液呈碱性。
• 主要用作聚合物钻井液的降滤失剂，并 有增粘和絮凝作用。抗盐可至饱和而抗 钙较差，抗温性强。
• ⑵水解聚丙烯腈钙盐
• 代号Ca－HPAN或CPAN，为浅黄色、灰白 色颗粒或粉末，水溶性好。
• 二）、降滤失剂
• 1、羧甲基纤维素钠盐
• 代号为Na－CMC，简称CMC，目前常用的 有低粘CMC、中粘CMC、高粘CMC三种。为 白色纤维状粉末，具有吸湿性，不溶于 酸和醇等有机溶剂，易分散于水中形成 胶状液，抗温达90～140℃，有一定抗盐、 抗钙能力。
• 主要用于各种水基钻井液的降滤失剂， 还具有抑制页岩水化膨胀作用、增稠作 用等。
• 二）、钻井液粘度、切力与钻井的关系
• 1、粘度、切力过大有以下害处。
• ⑴流动阻力大，能量消耗多，功率低， 钻速慢；
• ⑵净化不良（固控设备不易充分发挥效 力），易引起井下复杂情况；
• ⑶易泥包钻头，压力波动大，易引起卡、 喷、漏和井塌等事故；
• ⑷脱气较难，影响气测并易造成气侵。
• 2、粘度和切力过低也不利于钻井，如： • ⑴洗井不良，井眼净化效果差； • ⑵冲刷井壁加剧，引起井塌等井下事故； • ⑶岩屑过细影响录井。
石油钻井行业定向井技术课件
井斜角的变化范围：0～180°
一、定向井基础知识
(3) 方位角φ ： 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。 井斜方位角增量Δ φ ： 上下测点的井斜方位角之差。 Δ φ ＝φ B－φ A 方位角的变化范围：0～360° （4）靶心距：在靶区平面上，实钻井眼轨迹与目标点之间的距离， 称为靶心距。 （5）全角变化率：“狗腿严重度”，“井眼曲率”都是相同的意 义。指的是在单位井段内前进的方向在三维空间内的角度变化。 单 位为：°／30m、 °／25m 、 °／100m 。
特点：
难度较三段制剖面大，主要原因是 有降斜段。降斜段会增大扭矩、摩阻 （如小水平位移深定向井采用三段式 剖面轨迹难控制）。
一、定向井基础知识
2、三维定向井剖面
三维定向井剖面指在设计的井身剖 面上既有井斜角的变化又有方位角的 变化。 常用于在地面井口位置与设计目 标点之间的铅垂平面内，存在井眼难 以通过的障碍物（如：已钻的井眼、 盐丘等），设计井需要绕过障碍钻达 目标点。 三维绕障设计 纠偏三维设计
一、定向井基础知识
2. 投影图示法
垂直投影图 轨迹在设计方位 线所在的铅垂面上 的投影。 原点：井口 横坐标：视平移 V 纵坐标：垂深 D 缺点：垂直投影图不能真实地反映井深L、 井斜角α和水平位移S 等轨迹参数。 + 水平投影图 轨迹在水平面 上的投影。 原点：井口
坐标轴：N、E
一、定向井基础知识
一、定向井基础知识
（6）造斜率：表示了造斜工具的造斜能力。其值等于用该造斜工 具所钻出的井段的井眼曲率。
（7）水平位移：井眼轴线上任一点，与井口铅直线的距离，称为 该点水平位移，也称该点的闭合距。
（8）视位移：水平位移在设计方位线上投影长度，称为视位移。
定向井基础知识讲解
定向井的使用范围 增加油层穿越面积，提高产量和采收率（水平井） 绕开地面障碍（河流、高山、建筑、沼泽） 适应井下地质条件，节省钻井时间
减小地面井场占用面积,节省投资（丛式井、多底井）
处理井下事故（救援井、侧钻井）
定向、水平井的主要用途
在地面上难以建立或不允许建立井场的地区，要勘探开发地 下的石油等资源，唯一的办法是从该地区附近打定向井； 在海洋或湖泊等水域上勘探开发石油时，最好是建立固定平 台或从岸边打定向井和丛式定向井； 可使用定向井饶过所钻遇的地下复杂地层或障碍物等； 打定向水平井和复杂结构井，可扩大勘探效果及提高开发效 益和采收率； 在发生卡钻、断钻及井喷着火等恶性钻井事故的情况下，用 侧钻井、救援井来处理这类事故最有效。
井斜变化率和井斜方位变化率
井斜角和井斜方位角是在随着井深而不 断变化的。既然在变化，就有变化快慢 之分。变化率就是变化的快慢。 井斜变化率：是指井斜角随井深变化的 K 程度，以Ｋα表示。严格地讲，井斜变 化率是井斜角α对井深Ｌ的一阶导数， 可写为： 以增量代替微分，以相邻二测点间的井 斜角变化值（Δα）与二测点间井段长 度（ΔL）的比值来表示井斜变化率的。 求得的乃是该测段的平均井斜变化率： K
井眼轨迹的基本参数
磁偏角
目前广泛使用的磁性测斜仪是 以地球磁北方位为基准的。磁 北方位与正北方位并不重合而 是有个夹角，称为磁偏角。磁 偏角又分为东磁偏角和西磁偏 角。东磁偏角指磁北方位线在 正北分位线的东面，西磁偏角 指磁北方位线在正北分位线的 西面。用磁性测斜仪测得的井 斜方位角称为磁方位角，并不 是真方位角，需要经过换算求 得真方位角。这种换算称为磁 偏角校正。换算的方法如下： • 真方位角＝磁方位角＋东 磁偏角 • 真方位角＝磁方位角－西 磁偏角
钻井基础知识(员工培训材料1)
7、修理时间：是指由于机械设备或地面建筑物损坏，运转失灵而被迫停 止钻井工作，进行维护、修理的时间。包括机械动力修理和钻具修理等。
8、组织停工时间：是指由于组织工作不善、器材供应不及时或劳力调配 不当，等待命令等原因而造成的停工时间。
9、复杂情况时间：是指处理因井斜过大或井壁坍塌、回填重钻、井漏、 水侵、气侵、遇阻遇卡、钻井液循环发生故障、钻井液性能变坏、跳钻、 蹩钻等作业时间。
第三节 钻井施工流程
二、钻前工程
1、道路勘测
道路勘测是对井队搬迁所经过的道路进行实地调查，以保证安全 顺利地搬迁。
1）勘查道路、桥梁、涵洞宽度、高度及承载能力。 2）沿途的通讯线、电力线分布情况等。
不符合搬迁要求及时进行整改或改变线路。
2、基础施工（由钻前队伍施工） 基础是安装钻井设备的地方，目的是保证钻井设备的稳固，保证设
3、钻井进尺：是衡量钻井工作量的基本指标。一般钻井进尺从转盘面算起， 多井底定向井的钻井进尺从原井眼侧出的位置开始计算，与原井眼累计计算进 尺。包括取心进尺、地质报废进尺和自然灾害造成的其它报废进尺，计算单位： 米。
第二节 钻井经济技术指标
4、工程报废进尺：由于钻井工程故障等 原因造成的报废进尺，不能作为钻进 进尺上报。 5、取心进尺： 是指实际取心钻进的进尺。它是衡量取心工作量的基本指标， 计算单位：米。 6、钻井周期：是指一口井从开钻到完钻所用的时间。一般用天（d）或小时 （h）表示。 7、完井周期：是完钻日期到完井日期之间的作业时间。 8、建井周期：是指从钻机搬迁安装到完井为止的全部时间。包括搬迁安装时 间、钻进时间和完井时间三部分。
一、钻前工程
在一口井施工前所进行的定井位、道路勘查、钻机基础 施工等作业叫钻前工程。
8、组织停工时间：是指由于组织工作不善、器材供应不及时或劳力调配 不当，等待命令等原因而造成的停工时间。
9、复杂情况时间：是指处理因井斜过大或井壁坍塌、回填重钻、井漏、 水侵、气侵、遇阻遇卡、钻井液循环发生故障、钻井液性能变坏、跳钻、 蹩钻等作业时间。
第三节 钻井施工流程
二、钻前工程
1、道路勘测
道路勘测是对井队搬迁所经过的道路进行实地调查，以保证安全 顺利地搬迁。
1）勘查道路、桥梁、涵洞宽度、高度及承载能力。 2）沿途的通讯线、电力线分布情况等。
不符合搬迁要求及时进行整改或改变线路。
2、基础施工（由钻前队伍施工） 基础是安装钻井设备的地方，目的是保证钻井设备的稳固，保证设
3、钻井进尺：是衡量钻井工作量的基本指标。一般钻井进尺从转盘面算起， 多井底定向井的钻井进尺从原井眼侧出的位置开始计算，与原井眼累计计算进 尺。包括取心进尺、地质报废进尺和自然灾害造成的其它报废进尺，计算单位： 米。
第二节 钻井经济技术指标
4、工程报废进尺：由于钻井工程故障等 原因造成的报废进尺，不能作为钻进 进尺上报。 5、取心进尺： 是指实际取心钻进的进尺。它是衡量取心工作量的基本指标， 计算单位：米。 6、钻井周期：是指一口井从开钻到完钻所用的时间。一般用天（d）或小时 （h）表示。 7、完井周期：是完钻日期到完井日期之间的作业时间。 8、建井周期：是指从钻机搬迁安装到完井为止的全部时间。包括搬迁安装时 间、钻进时间和完井时间三部分。
一、钻前工程
在一口井施工前所进行的定井位、道路勘查、钻机基础 施工等作业叫钻前工程。
钻井现场及定向井基本知识
石油工程技术开发中心简介
中国石化集团胜利石油管理局石油工程技术开发中心成立于1993年，是从事定 向井、水平井、开窗侧钻井等钻井技术服务的专业化公司，已取得中石化石油工程
队伍乙级资质证和市场准入证。
中心坚持“服务油田，奉献社会”的宗旨，贯彻“井身质量合格率100% ，顾客 满意100%”质量目标，在胜利、陕北、西藏、中原、吉林、新疆等油区优质、安全、 高效完成各类定向井（水平井）的施工任务，在业内享有良好声誉。在石油企业中 率 先引入“四证合一”（质量· 环境· 职业健康安全· HSE）体系，企业管理实现了标准化、 国际化。2008年、2009年先后被评为胜利油田行业一强、胜利油田金牌队。
数据传输方式：电缆作为数据传输介质，随钻连续测量。
优点：传输数据快。 缺点：操作繁琐、测斜时间长。
/
三、定向井基本知识
8、无线随钻定向方法介绍
使用仪器：无线随钻测斜仪。 数据传输方式：钻井液（或电磁波）作为数据传输介质， 随钻连续测量 优点：有利于现场施工
c、我不伤人、人不伤我。首先保证自己安全，再帮助他人安全。
d、遵守井队、所里制定的现场安全规章制度。
/
一、进入井场及现场工作注意事项
3、注意个人卫生、环境卫生及饮食卫生，生活垃圾、工作垃圾不 要随意丢弃，要放到指定地点。 4、礼貌待人，不卑不亢，坚持原则，注意工作中的小节。 5、积极主动与现场各单位人员沟通，及时了解生产动态，提前安 排下一步工作。 6、尽量不做与自己工作无关的工作。 7、工作结束，离开井场，做好收尾工作。
/
二、钻井基本知识
1、钻头类型及指标； 2、钻机八大件组成； 3、钻柱组成及其作用；
4、钻井液的性能及作用 ；
5、常用的钻井液净化设备； 6、钻井中钻井液的循环程序；
中国石化集团胜利石油管理局石油工程技术开发中心成立于1993年，是从事定 向井、水平井、开窗侧钻井等钻井技术服务的专业化公司，已取得中石化石油工程
队伍乙级资质证和市场准入证。
中心坚持“服务油田，奉献社会”的宗旨，贯彻“井身质量合格率100% ，顾客 满意100%”质量目标，在胜利、陕北、西藏、中原、吉林、新疆等油区优质、安全、 高效完成各类定向井（水平井）的施工任务，在业内享有良好声誉。在石油企业中 率 先引入“四证合一”（质量· 环境· 职业健康安全· HSE）体系，企业管理实现了标准化、 国际化。2008年、2009年先后被评为胜利油田行业一强、胜利油田金牌队。
数据传输方式：电缆作为数据传输介质，随钻连续测量。
优点：传输数据快。 缺点：操作繁琐、测斜时间长。
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三、定向井基本知识
8、无线随钻定向方法介绍
使用仪器：无线随钻测斜仪。 数据传输方式：钻井液（或电磁波）作为数据传输介质， 随钻连续测量 优点：有利于现场施工
c、我不伤人、人不伤我。首先保证自己安全，再帮助他人安全。
d、遵守井队、所里制定的现场安全规章制度。
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一、进入井场及现场工作注意事项
3、注意个人卫生、环境卫生及饮食卫生，生活垃圾、工作垃圾不 要随意丢弃，要放到指定地点。 4、礼貌待人，不卑不亢，坚持原则，注意工作中的小节。 5、积极主动与现场各单位人员沟通，及时了解生产动态，提前安 排下一步工作。 6、尽量不做与自己工作无关的工作。 7、工作结束，离开井场，做好收尾工作。
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二、钻井基本知识
1、钻头类型及指标； 2、钻机八大件组成； 3、钻柱组成及其作用；
4、钻井液的性能及作用 ；
5、常用的钻井液净化设备； 6、钻井中钻井液的循环程序；
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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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。
定向井知识培训
定向井知识培训一、定向井概念及分类定向井是指在油气勘探开发过程中，通过特殊的调控手段，改变井眼方向，使其在地层中具有一定的倾角和方向性。
定向井的分类主要包括定向钻井、水平井和多级水平井。
1. 定向钻井：是指在一般的垂直钻井方法之外，通过使用特殊的工具和技术来改变井眼方向，以实现在地层中特定目的的定向进尺。
2. 水平井：是指井眼地表段与地层接触平面倾角大于70度度的井。
3. 多级水平井：是指在水平井井身的不同深度段中开钻多个水平段。
定向井的分类主要是根据井眼的倾角和方向来划分的，不同的类型适用于不同的地质情况和开发目的。
二、定向井的优势1. 提高产量：通过定向井技术，可以最大限度的利用地层中的储集层，提高油气产量。
2. 降低成本：定向井可以减少钻井井眼数目，降低钻井成本。
3. 减少地表占地面积：通过定向井技术可以在一个地表场地上钻探多口钻井井眼，减少地表占地面积。
4. 提高勘探开发成功率：通过定向井技术可以钻探到难以到达的地层，提高勘探开发成功率。
三、定向井的主要工具和装备1. 定向井测井工具：包括测斜仪、磁探仪、地质定位仪等，用于测量井眼的倾角方向等。
2. 定向井钻头：包括定向导向钻头、下扩钻头、水平井磨岩钻头等，用于指导井眼方向并进行地层钻进作业。
3. 定向井钻探平台：包括双鼓式平台、三脚架平台等，用于安装井下工具，钻井作业和管柱下入等。
四、定向井施工流程1. 钻前准备：确定定向井的设计方案和目的、选型选用作业所需的工具设备。
2. 定向井井眼测斜：通过使用定向井测井工具，对井眼进行测斜，确定钻井方向。
3. 定向井导向钻进：采用定向井钻头和测斜工具对钻井方向进行调整，并进行定向钻进。
4. 定向井水平段钻进：根据地质要求，对水平段进行钻探并进行完井作业。
5. 定向井压裂和产出：通过定向井工具进行裸眼压裂或水平井砂浆封隔并进行产出。
五、定向井安全注意事项1. 定向井工作时应按照相应的安全操作规程进行作业，避免钻井事故的发生。
石油钻井行业定向井钻井技术讲座(非常全面)
3、垂深——井眼轴线上任一点，到井口所在水平面的距离，
称为该点垂深。 4、水平位移——井眼轴线上任一点，与井口铅直线的距离，
称为该点水平位移，也称该点的闭和距。
5、视位移——水平位移在设计方位线上投影长度，称为视 位移。
一、基本概念和要求
6、井斜角——井眼轴线上任一点的井眼方向线，与通过该点的 重力线之间的夹角。 7、方位角——以井眼轴线上任一点为原点的平面坐标系中，以 通过该点的正北方向线为始边，按顺时针方向旋转至该点处井眼
投影称为高边方。即井底的方位。
一、基本概念和要求
16、工具面角——是表示造斜工具下到井底后，工具面所
在位置的参数。工具面角有两种表示方法：一种是以高边为
基准的，一种是以磁北为准的，高边基准工具面角，简称高 边工具面角。是指高边方向线为始边，顺时针转到工具面与 井底圆平面的交线所转过的角度。由于高边方向线在水平面 上的投影，即为井底方位线，所以，若以正北方向线为始边，
初始造斜的准确性非常重要
前言
定向控制
钻定向井（水平井）时，必须准确地进行定向控制， 因为定向控制不当会导致：
“劳民伤财” 的起下钻 狗腿和键槽
过大的扭矩和阻力
过多的钻柱失效事故 钻速慢
生产效率低、钻井成本高！ 影响和丢掉技术服务市场！
过度的钻头和井下马达磨损和消耗 打捞作业 井眼报废
前言
定向控制
定向井钻井技术讲座
XXX
2006.03.29
前
言
除了在学校里学的专业理论书籍外，还要认真
地学习和研究现场中遇到的新情况、新问题，向有
经验的同志学习，向师傅学习，善于思考，在实际
工作中，克服“眼高手低” 等现象，做到“三勤”
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三、常用工具、仪器
井 下 钻 具 组 合
动力钻具
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三、常用工具、仪器
2、高效PDC钻头
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三、常用工具、仪器
3、弯接头：它是造斜钻具产生侧向力的原因。弯接 头壳体上有高边标志线，所谓高边即弯接头的弯曲方 向。
4、定向接头：其作用是支撑和固定测量仪器，使仪 器测出准确的工具面。
定向井基础知识讲座
钻井工艺研究所
2005年5月6日
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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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钻井技术发展趋势
直 井
定 向 井
水 平 井
分 支 井
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一、定向井水平井国内外发展现状
定向井技术起源于20世纪初，是美国Eastman公 司开展起来的，到20世纪中期，随着国际钻井三大技 术(MWD随钻测量技术、高效PDC钻头、长寿命导向螺 杆钻具)的应用，飞速发展了水平井，1995年，世界 上共钻成水平井12590口，我国是继美国和前苏联之 后，第三个钻水平井的国家，1965年在四川钻成了两 口水平井，90年水平井被列入国家“八五”重大科技 攻关项目。四年时间在10个油田钻成了50余口水平井， 目前全国各油田已经普遍推广应用。
水平段长：入靶点与终止点的轨道长度。
矩形靶：即纵向为a米,横向为b的长方体。
调整井段：用于施工中调整井眼轨迹的井段。
倒装钻具组合：在钻大斜度井段和水平段时，为了给钻
头加压，将部分重量较轻的钻具放至钻具组合下部，把
钻铤、加重钻杆等较重的钻具放至直井段或较小井斜的
井段的钻具组合。
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二、基本技术术语
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一、定向井 水平井国内外发展现状
江汉油田定向井技术起步较晚，但发展较快。 1984年打成了江汉第一口江油陆采的定向井—黄36井 （红旗码头），1999年打成了第一口水平井—王平1 井，现在江汉本土完成了16口, 鄂西渝东13口，清河 采油厂23口，吉国3口水平井。累计55口。
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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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二、基本技术术语
定向井：按照一定目的要求，沿着设计轨道钻达
预定目的层位的井。
水平井：指井斜角大于或等于86°并在目的层中
维持一定长度的水平段的定向井。
定向井的三要素：井斜角、方位角、井深。它是
4、磁参数： 地磁场强度，地磁倾角
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三、常用工具、仪器
（2）随钻测井
地面实时监视界面
地质参数曲线
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三、常用工具、仪器
（3） 用FEWD测井曲线确定标志层垂深
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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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三、常用工具、仪器
1、井下马达
单弯、双弯、铰链马达、加长马达、非磁性马达等。
其中单弯螺杆钻具应用最多
单弯螺杆钻具的设计是根据弯接头配接普通直马 达钻具组合用于造斜的基本原理，按照动力钻具在水 平井中的工作要求，在现有直螺杆钻具结构基础上改 制而成的。它可以获得较高的造斜率，为达到更好的 稳定效果，使用中通常配以上下两个稳定器。
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一、水平井国内外发展现状
※国内外水平井之最
•最深的水平井是意大利米兰所钻的井深6330米，垂深5994米。 •最浅的水平井是加拿大的一口井，井深597米，垂深162米。 •最大水平位移的井是美国完成的M16LPZ井水平位移10728米。 •我国所钻DH-P1超深水平井井深6452米,垂深5782.29米,水平段 长500.46米。 •我国最大水平位移的井是南海西江A14井的水平位移8060.7米。
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一、 水平井国内外发展现状
与胜利油田比较： 建平1井水平段长1046.19米,用了18趟钻，45 天完成;建27侧平1井水平段长712.83米，只用两趟 钻4.5天完成。 黄盐平1井是国内第一口直接对穿的采卤连通水 平井。胜利油田完成的沙盐平1井，对穿没成功，造 成第二次填井重钻。 差距在于仪器装备落后，技术人员奇缺。
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二、基本技术术语
水平井分类： 1、长半径水平井（小曲率水平井）：造斜率
K＜6°/30m，曲率半径R＞286.5m。 2、中半径水平井（中曲率水平井）：造斜率
K=6-20 °/30m，曲率半径R=286.5-86m 3、短半径水平井（大曲率水平井）：造斜率
K=3-10 ° /m,曲率半径R=19.1-5.73m
5、无磁钻铤：无磁钻铤的作用一是避免由于使用钢
钻铤对测量仪器产生的影响；二是屏蔽上下钻具及井
壁周围的磁场，以保证磁性测量仪器测量结果的准确
性。
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三、常用工具、仪器
6、抗压缩钻杆：在中曲率水平井的造斜段，由于 井眼曲率较大，普通钻铤下不去，故在钻柱的承压部 分要用特种钻杆，当造斜率小于15°/30m时。
3、FEWD。
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三、常用工具、仪器
（1）FEWD功能及组成：
1、随钻地质参数： 双向自然咖玛、电阻率（4种探测深度）、补偿中子孔隙度、岩石密度
2、定向工程参数： 井斜角、方位角、 磁性工具面、高边工具面角
3、井下仪器工况诊断： 震动传感器、 温度传感器
7、循环头：当测量仪器是有线随钻时，它被装在
水龙带与方钻杆连接处，电缆由它进入钻杆。造斜钻
进时，用高压油密封电缆入口，避免泥浆外泄。每打
完一立柱，接下一立柱时，必须把测量仪器从井底提
出，接好立柱后，再把测量仪器送到井底。
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三、常用工具、仪器
常用仪器有：
1、有线随钻测斜仪。
2、MWD。 由探管、脉冲发生器、涡轮发电系统、 悬挂短节、地面接收系统组成。
衡量定向井井身质量优劣，计算定向井井眼轨迹的重
要参数。
最小曲率法：把上下两侧点之间的井段看成圆弧
曲线,以曲率半径最小的曲线计算井眼轨迹的方法。
装置角：井眼轴线上某点的方位角与工具面之间
的夹角。
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二、基本技术术语
入靶点：是指地质设计规定的目标起始点。
终止点：是指地质设计规定的目标结束点。
靶前位移：是指入靶点的水平位移。