井眼轨道设计与轨迹控制ppt课件.ppt

《井眼轨道设计与轨迹控制ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第五章井眼轨道设计与轨迹控制1第五章井眼轨道设计与轨迹控制第一节井眼轨迹的基本概念第二节轨迹测量及计算第三节直井防斜技术第四节定向井井眼轨道设计第五节定向井造斜工具及轨迹控制第六节水平井钻井技术简介2概述轨道设计与轨迹控制的发展★1859年，美国E.H.Drake在宾夕法尼亚用钢绳冲击钻钻出第一口石油井。★1900年，旋转钻井问世，开创了石油钻井新纪元。但仍认为旋转钻井的井眼轨迹与顿钻一样，为一条铅垂直线。★20世纪20年代末，意外发现井斜，开始发展直井防斜技术。★20世纪30年代初，在海边向海里打定向井取得成功。此后，定向井技术得到了迅速发展和广泛应用。井轨道设计与轨迹控

2、制技术便应运而生。3概述直井轨道：过井口的铅垂线。定向井轨道：二维定向井：过井口和目标点的铅垂面上的曲线。三维定向井：具有不同曲率的空间曲线。轨道设计：定向井、水平井、侧钻井、大位移井等。井眼轨迹：一口井实际钻成后的井眼轴线形状。轨迹控制：直井防斜打直。特殊工艺井控制井斜和方位，使轨道与轨迹相一致。井眼轨道：一口井开钻之前，预先设计的井眼轴线形状。4直井用途：油田开发和勘探。有井斜限制要求。定向井用途：1.地面环境条件的限制高山，湖泊，沼泽，河流，沟壑，海洋，农田或重要的建筑物等。52.地下地质条件的要求断层遮挡油藏、薄油层、倾角较大的地层钻进等。63.处理井下事故的特殊手

3、段井下落物侧钻、打救援井等。4.提高油藏采收率的手段钻穿多套油气层、老井侧钻等。7第一节井眼轨迹的基本概念测量方法：非连续测量，间断测量。“测段”，“测点”。井深、井斜角和井斜方位角----轨迹的三个基本参数。一．轨迹的基本参数(1)井深（或称为斜深、测深）井口(通常以转盘面为基准)至测点的井眼长度。以字母Dm表示，单位为米(m)。井深增量（井段）：下测点井深与上测点井深之差。以ΔDm表示。8(2)井斜角(α)：井斜角增量(Δα)：下测点井斜角与上测点井斜角之差。Δα＝αB－αA指井眼方向线与重力线之间的夹角。单位为度(°)。井眼方向线：过井眼轴线上某测点作井眼轴线的切线，

4、该切线向井眼前进方向延伸的部分称为井眼方向线。9(3)井斜方位角φ井眼方位线（井斜方位线）：某测点处的井眼方向线在水平面上的投影。井斜方位角增量Δφ：上下测点的井斜方位角之差。Δφ＝φB－φA在水平投影图上，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。井斜方位角的变化范围：0～360°。10(3)井斜方位角φ：井斜方位角的另一种表示方式---象限角：磁偏角校正：真方位角＝磁方位角＋东磁偏角真方位角＝磁方位角－西磁偏角象限角的变化范围：0～90之间。磁偏角：磁北方位与正北方位之间的夹角。西磁偏角东磁偏角11二．轨迹的计算参数由基本参数计算得到的参数。(1)垂

5、直深度Ｄ（垂深）：轨迹上某点至井口所在水平面的距离。垂深增量称为垂增(ΔＤ)。(2)水平投影长度Lp（水平长度、平长）：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（ΔL）。12(4)平移方位角θ：平移方位线所在的方位角。国外，将平移方位角称作闭合方位角。国内，指完钻时的平移方位角为闭合方位角。(5)Ｎ坐标和Ｅ坐标：南北坐标轴，以正北方向为正；东西坐标轴，以正东方向为正。(6)视平移Ｖ：水平位移在设计方位线上的投影长度。13靶点VA设计方位线14(7)井眼曲率K（“狗腿严重度”、“全角变化率”）：狗腿角的计算：Lubinsk

6、i公式：cosγ=cosαA·cosαB+sinαA·sinαB·cos(φB-φA)指井眼轨迹曲线的曲率。平均曲率:Kc=30γ/ΔDm“狗腿角”或“全角变化”（γ）：上、下二测点的两条方向线之间的夹角(空间夹角)。我国钻井行业标准计算公式：γ=(Δα2+Δφ2·sin2αc)0.5αc=(αA+αB)/2γ——该测段的狗腿角，(°)；Ｋc——该测段的平均井眼曲率，(°)/30m；αc——该测段的平均井斜角，（°）。15１、水平投影图投影面：水平面坐标系：以井口为原点、Ｎ坐标轴、Ｅ坐标轴；表达的参数：Ｎ坐标值、Ｅ坐标值、水平位移S、水平长度Lp、闭合距、井斜方位角φ、平移

7、方位角θ、闭合方位角。２、垂直投影图投影面：过设计方位线的铅垂面，即井口和目标点所在的铅垂面；表达的参数：垂深D、视平移V、井斜的增减趋势；坐标系：原点(井口)、横坐标(视平移)、纵坐标(垂深)。163、垂直剖面图垂直剖面：过井眼轴线上各点垂线组成的柱面展开图；坐标系：原点(井口)、横坐标(水平长度)、纵坐标(垂深)；表达的参数：垂深D、水平长度Lp、井深Dm、井斜角α。17垂直投影图与水平投影图18垂直剖面图与水平投影图19第二节轨迹测量及计算1、随钻监测实钻井眼轨迹以保证钻达既定目标；2、当需用造斜工具定向钻进