1定向井轨迹设计计算方法探析

《1定向井轨迹设计计算方法探析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、1.井眼轨迹的基本概念1・1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。（井斜控制是使井眼按规定的井斜、狗腿严重度、水平位移等限制条件的钻井过程）。1.2井眼轨迹的基本参数所谓井眼轨迹，实指井眼轴线。测斜：一口实钻井的井眼轴线乃是一条空间曲线。为了进行轨迹控制，就要了解这条空间曲线的形状，就要进行轨迹测量，这就是“测斜”。测点与测段：目前常用的测斜方法并不是连续测斜，而是每隔一定长度的井段测一个点。这些井段被称为“测段J这些点被称为“测点二基本参数：测斜仪器在每个点上测得的参数有三个，即井深、井斜角和井斜方位角。这三

2、个参数就是轨迹的基本参数。井深：指井口（通常以转盘而为基准）至测点的井眼长度，也有人称之为斜深，国外称为测量井深（MeasureDepth）。井深是以钻柱或电缆的长度来量测。井深既是测点的基本参数之一，又是表明测点位置的标志。井深常以字母L表示，单位为米（hi）。井深的增量称为井段，以AL表示。二测点之间的井段长度称为段长。一个测段的两个测点中，井深小的称为上测点，井深大的称为下测点。井深的增量总是下测点井深减去上测点井深。井斜角：井眼轴线上每一点都有自己的井眼前进方向。过井眼轴线上的某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

3、向线。井眼方向线与重力线之间的夹角就是井斜角。井斜角常以希腊字母a表示，单位为度（。）。一个测段内井斜角的增量总是下测点井斜角减去上测点井斜角，以Aa表示。井斜方位角：井眼轴线上每一点，都有其井眼方位线；称为井眼方位线，或井斜方位线。井眼轴线上某点处的井眼方向线投影到水平面上，即为该点的井眼方位线（井斜方位线）以正北方位线为始边，顺时针方向旋转到井眼方位线（井斜方位线）上所转过的角度,即井眼方位角。井斜方位角常以字母0表示，单位为度（。）。井斜方位角的增量是下测点的井斜方位角减去上测点的井斜方位角，以A0表示。井斜方位角的值可以在0〜360。范围

4、内变化。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。磁北方位与正北分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=磁方位角一西磁偏角象限角：井斜方位角还有另一种表示方式，称“象限角'‘它是指井斜方位线与正北方位线或与正南方位线之间的夹角。象限角在0〜90度之间变化。书写时需

5、注明所在的象限，如N67.5°Wo1.3井斜变化率与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程度，以K.表示。严格地讲，井斜变化率是井斜角ot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（△◎与二测点间井段长度（AL）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：井斜方位变化率：是指井斜方位角随井深变化的程度，以K©表示。严格地讲，井斜方位变化率是井斜方位角e对井深L的一阶导数，可写为：以增量代替微分，

6、以相邻二测点间的井斜方位角变化值（△4））与二测点间井段长度（△L）的比值来表示井斜方位变化率的。求得的乃是该测段的平均井斜方位变化率:1・4井眼轴线形状的图示法三维坐标图示法：井眼轴限的特点：形状复杂，结构简单。无法给人以立体感。需要采用辅助面增强立体感。只在特殊时候采用。第三象限lzrz(h)图IT三维坐标图柱面图表示法：垂直剖面图的形成：实钻井眼是一条空间曲线，设想经过这条曲线上的每一个点作一条铅垂线，所有这些铅垂线就构成了一个曲面。这个曲面与水平面的交线就是这口井的水平投影图。这个曲面乃是柱面，它的显著特点，是可以展平到平面上。当这个柱面

7、展平时，井眼轴线也被展到平面上，这就是井眼轴线的垂直剖面图。最大特点：柱面展平后，井眼长度和井斜角都保持不变。图1-2垂直柱血图1.5其他井身参数垂直深度：简称垂深，是指轨迹上某点至井口所在水平面的距离。垂深的增量称为垂增。垂深常以字母D表示，垂增以AD表示。水平投影长度：简称水平长度或平长，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。水平长度的增量称为平增。平长以字母P表示，平增以AP表示。N坐标和E坐标：是指轨迹上某点在以井口为原点的水平面坐标系里的坐标值。图1-3水平投影长度与水平坐标示意图水平位移：简称平移

8、，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。此投影线称为平移方位线。水平位移常以字母S表示。平移方