定向井讲义.ppt

定向井工艺目录
一、定向井基本知识

二、水平井简介

三、定向井技术要求和注意事项

四、螺杆钻具一、定向井基本知识一、定向井基本知识(二)、定向井的分类：l按段制分：常规定向井可分为二、三、四、五段，两段制是指在一口定向井中仅含有直井段、增斜井段的定向井。三段制是指在一口定向井中由直井段、增斜井段、稳斜井段三个井段组成的定向井。四段制是指在一口定向井中由直井段、增斜井段、稳斜井段、降斜井段四个井段组成的定向井。五段制是指在一口定向井中由直井段、增斜井段、稳斜井段、降斜井段、稳斜井段五个井段组成的定向井。定向井的剖面均由直、增、稳、降中的某几项来组合。l按设计井眼轴线形状分：

1、两维定向井：是指井眼轴线形状只在某个铅垂平面上变化的定向井，它们的井斜角是变化的，而方位角是不变的。
2、三维定向井：是指井眼轴线超出某一铅垂平面而在三维空间中变化的定向井。三维定向井既有井斜变化，又有方位角的变化。三维定向井又可分为三维纠偏井和三维绕障井。

l按设计最大井斜角可分为：
1、低斜度定向井：设计的最大井斜角不超过15度，这种定向井由于井斜角小，钻进时井斜、方位不易控制，钻井难度大。
2、中斜度定向井：设计的最大井斜角在15度至45度之间，钻进时井斜、方位较易控制，钻井难度相对不大。是使用最多的一种。
3、大斜度定向井：设计的最大井斜角在46度至85度之间，其斜度大、水平位移大，增加了钻井难度和成本。
4、水平井：设计的最大井斜角在86度至120度之间，并沿（近）水平方向钻进一定长度的井。根据造斜井段的曲率半径又可细分为长、中、中短、短四种曲率半径的水平井。水平井钻进相对较难，多数需要特殊设备、钻具、工具、仪器以及特殊工艺。l按定向井的钻井的目的可分为：1、救援井：为抢救某一口井的井喷、着火而设计施工的定向井。2、多目标井：为钻达数个目的层位而设计施工的定向井。3、绕障（三维）井：为绕过地下某种障碍而设计施工的定向井。4、立槽斜井：采用斜直钻机施工，从井口开始倾斜的定向井。5、多底井：凡在一个井口下面有两个以上井底的井称多底井。用定向侧钻的方法完成。定向侧钻是在已钻主井眼内，按预定方向和要求侧钻一口新井的工艺过程。根据侧钻的目的可分为纠斜侧钻、避开落鱼侧钻、二次完井侧钻等。根据侧钻方法可分为套管开窗侧钻和裸眼侧钻。套管开窗侧钻又有套管段铣和斜向器开窗之分。l按一个井场或平台钻井数可分为：1、单一定向井。2、双筒井：用一台钻机交叉作业，同时钻出井口相距很近的两口定向井或一直一斜。3、丛式井（组）：凡在一个井场或平台上有计划的钻两口或以上的定向井（含直井），这些井组统称丛式井。丛式井中的任一定向井可为多目标井、大位移井、水平井等井型。（三）、定向井的基本概念：1、测深：井眼轴线上任一点到井口的井身长度，称为该点的测深，也称为该点的测量井深。2、井斜角：某测点处的井眼方向线与通过该点的重力线之间的夹角称为该点的处的井斜角。井眼方向线和重力线都是有向的直线。3、井斜方位角：井斜方位角是指以正北方向线为始边，顺时针旋转至井斜方位线所转过的角度。4、井斜变化率：单位井段内井斜角的绝对变化值称为井斜变化率，通常以两测点间的井斜角的变化量与两测点间井段的长度比值表示。5、井斜方位变化率：单位井段内井斜方位角的绝对变化值称为井斜方位变化率，通常以两测点间的井斜方位角的变化量与两测点间井段的长度比值表示。6、垂深：垂深即测点的垂直深度，是指井身上任一点至井口所在平面的距离。7、水平位移：井眼轴线上某一点在水平面上的投影至井口的距离，又称闭合距。8、闭合方位或总方位：是指以正北方位线为始边顺时针转至闭合距方位线上所转过的角度。9、N（北）坐标E（东）坐标：是指测点以井口为原点的水平面坐标系里的坐标值。10、视平移：是井身上某点在某一垂直投影面上的水平位移，这个“水平位移”不是真实的水平位移。所以称之为视平移。11、最大井斜角：无论设计剖面还是实钻剖面，全井井斜角的最大值，称为最大井斜角。12、磁偏角：在某一地区内，其磁北极方向线与地理北极方位线之间的夹角，称为该地区的磁偏角。13、全角变化率：“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三维空间的角度变化。它既包含了井斜角的变化又包含着方位角的变化。二、定向井设计一般情况下，在给定的设计条件有：地面井位坐标、目标点坐标和目的层垂直深度，井底垂深。根据这些基本参数，通过坐标换算，可计算出设计方位角和设计水平位移。坐标换算方法如下：
X（地理北）

井口（Xa，Ya）
OY（地理东）
上图给定的井位坐标即井口坐标（Xa，Ya），目标点坐标(Xb,Yb)和目的层垂深H。
坐标换算公式如下：
△X=Xb-Xa
△Y=Yb-Ya
计算出△X、△Y的正负数值后确定目标所在的象限。