第五章井眼轨道设计 与轨迹控制
第五章 井眼轨道设计 与轨迹控制
概述 ◆轨道与轨迹的概念 轨道设计的井眼轴线 井口 轨迹—实钻的井眼轴线 轨道 轨迹 目标点
◆ 轨道与轨迹的概念 轨道——设计的井眼轴线 轨迹——实钻的井眼轴线 概 述 A 井口 目标点 轨道 轨迹
概述 ◆直井:轨道为一条铅垂线的井 ◆定向井:设计目标点与井口不在一条铅垂线的井 定向井用途: 1.地面环境条件限制钻直井 高山、湖泊、沼泽、河流、沟壑、海洋、农田或重要的建筑物等 2地下地质条件要求 断层遮挡油藏、薄油层、倾角较大的地层钻进等。 3.处理井下事故 井下落物侧钻、打救援井等 4.提高油藏采收率 钻穿多套油气层、老井侧钻等
1.地面环境条件限制钻直井 高山、湖泊、沼泽、河流、沟壑、海洋、农田或重要的建筑物等。 2.地下地质条件要求 断层遮挡油藏、薄油层、倾角较大的地层钻进等。 3.处理井下事故 井下落物侧钻、打救援井等。 4.提高油藏采收率 钻穿多套油气层、老井侧钻等。 定向井用途： 概 述 ◆ 直井：轨道为一条铅垂线的井 ◆ 定向井：设计目标点与井口不在一条铅垂线的井
概述 ◆轨迹控制技术的发展 轨迹控制:直井防斜、定向钻井 ★20世纪20年代末,发现井斜,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,定向井技术迅速 发展和广泛应用。 ★20世纪30~40年代,转盘钻井经验预测定向钻井法 ★20世纪50-70年代,井底动力钻具经验预测定向钻井法 ★20世纪80年代,滑动导向钻井法,MWD技术 ★20世纪90年代至今,旋转导向钻井法,轨迹自动控制技术,几何导向与地质导 向技术、MWD、LWD、FEWD技术
概 述 ◆ 轨迹控制技术的发展 轨迹控制：直井防斜、定向钻井 ★ 20世纪20年代末，发现井斜，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，定向井技术迅速 发展和广泛应用。 ★ 20世纪30~40年代，转盘钻井经验预测定向钻井法 ★ 20世纪50~70年代，井底动力钻具经验预测定向钻井法 ★ 20世纪80年代，滑动导向钻井法，MWD技术 ★ 20世纪90年代至今，旋转导向钻井法，轨迹自动控制技术，几何导向与地质导 向技术、MWD、LWD、FEWD技术
本章内容提要 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 第四节定向井轨道设计 第五节定向井造斜工具及轨迹控制
本章内容提要 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 定向井轨道设计 第五节 定向井造斜工具及轨迹控制
第一节井眼轨迹的基本概念 轨迹的基本参数 轨迹的计算参数 轨迹的图示方法
第一节 井眼轨迹的基本概念 一、 轨迹的基本参数 二、 轨迹的计算参数 三、 轨迹的图示方法
轨迹的基本参数 三个基本参数:井深、井斜角、井斜方位角 1.井深(或称为斜深、测深) 井口(以转盘面为基准)至井眼轨迹上某点(测点)的井眼长度。 井深以字母Dm表示,单位为米(m)。井深增量(段长)以ADn表示。 2.井斜角 井眼轨迹上某点的切线向井眼前进方向延伸的部分(称井眼方向线)与 重力线(铅垂线)之间的夹角。 井斜角以字母α表示,单位为度(°)。井斜角增量用Δa表示。 3并井斜方位角(或称方位角) 以某点正北方位线为始边顺时针旋转至该点井斜方位线所转过的角度 (井眼轴线上某点的井眼方向线在水平面上的投影称为井斜方位线) 方位角以字母表示,单位为度(°)。方位角增量用Δ￠表示
一、轨迹的基本参数 三个基本参数：井深、井斜角、井斜方位角 1.井深（或称为斜深、测深） 井口(以转盘面为基准)至井眼轨迹上某点（测点）的井眼长度。 井深以字母 D m表示，单位为米(m)。井深增量（段长）以ΔDm 表示。 2.井斜角 井眼轨迹上某点的切线向井眼前进方向延伸的部分（称井眼方向线）与 重力线（铅垂线）之间的夹角。 井斜角以字母α表示，单位为度（°）。井斜角增量用Δα表示。 3.井斜方位角（或称方位角） 以某点正北方位线为始边顺时针旋转至该点井斜方位线所转过的角度。 （井眼轴线上某点的井眼方向线在水平面上的投影称为井斜方位线） 方位角以字母φ表示，单位为度（°）。方位角增量用Δφ表示
第一节井眼轨迹的基本概念 轨迹的基本参数 轨迹的计算参数 轨迹的图示方法
第一节 井眼轨迹的基本概念 一、 轨迹的基本参数 二、 轨迹的计算参数 三、 轨迹的图示方法
二、轨迹的计算参数 垂直深度、水平长度、水平位移、平移方位角、N坐标和E 坐标、视平移、井眼曲率 (1)垂直深度(垂深 轨迹上某点至井口所在水平面的距离(D)。垂深增量称为垂增(ΔD) (2)水平投影长度(水平长度、平长) 轨迹上某点至井口的井眼轨迹在水平面上投影的长度(Lp),水平长度的 增量称为平增(ΔL)。 (3)水平位移(平移) 轨迹上某点至井口所在铅垂线的距离(S)。或轨迹上某点至井口的距离 在水平面上的投影。此投影线又称为平移方位线。 国外将水平位移称作团合距。国内将完钻时的水平位移称为闭合距
垂直深度、水平长度、水平位移、平移方位角、Ｎ坐标和Ｅ 坐标、视平移、井眼曲率。 （1）垂直深度（垂深） 轨迹上某点至井口所在水平面的距离（D)。垂深增量称为垂增（ΔＤ）。 （2）水平投影长度（水平长度、平长） 轨迹上某点至井口的井眼轨迹在水平面上投影的长度（LP)，水平长度的 增量称为平增（ΔLP）。 （3）水平位移（平移） 轨迹上某点至井口所在铅垂线的距离（S）。或轨迹上某点至井口的距离 在水平面上的投影。此投影线又称为平移方位线。 国外将水平位移称作闭合距。国内将完钻时的水平位移称为闭合距。 二、轨迹的计算参数
二、轨迹的计算参数 (4)平移方位角 以正北方线为始边顺时针转至平移方位线上所转过的角度(θ)。 国外将平移方位角称作团合方位角。 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 轨迹上某点水平面上的投影在以井口为原点,南北方向和东西方向为坐 标轴的水平面坐标系里的坐标。分别用字母N、E表示,相应的增量用△N △E表示。 (6)视平移 水平位移在设计方位线上的投影长度。用字母V表示。 V=Scos(8-8o)
（4）平移方位角 以正北方线为始边顺时针转至平移方位线上所转过的角度（θ）。 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 轨迹上某点水平面上的投影在以井口为原点，南北方向和东西方向为坐 标轴的水平面坐标系里的坐标。分别用字母 N、E 表示，相应的增量用ΔN、 ΔE 表示。 （6）视平移 水平位移在设计方位线上的投影长度。用字母V 表示。 cos( ) V = S − 0 二、轨迹的计算参数