定向井基本知识 - 图文

定向井和水平井钻井技术

第一节 定向井井身参数和测斜计算

一．定向井的剖面类型及其应用

定向钻井就是“使井眼按预定方向偏斜，钻达地下预定目标的一门科学技术”。定向钻井的应用范围很广，可归纳如图9－l所示。

定向井的剖面类型共有十多种，但是，大多数常规定向井的剖面是三种基本剖面类型，见图9－2，称为“J”型、“S”型和连续增斜型。按井斜角的大小范围定向井又可分为： 一、专业名词

1．定向井（Directional Well） 一口井的设计目标点，按照人为的需要，在一个既定的方向上与井口垂线偏离一定的距离的井，称为定向井。

2．井深（Measure Depth）

井眼轴线上任一点，到井口的井眼长度，称为该点的井深，也称为该点的测量井深，或斜深。单位为“m”。

3．垂深（Vertical Depth or True Vertical Depth）

井眼轴线上任一点，到井口所在水平面的距离，称为该点的垂深。通常以“m”为单位。 4．水平位移（Displacement or Closure Distance）

井眼轨迹上任一点，与井口铅直线的距离，谓之该点的“水平位移”。也称该点的闭合距。其计量单位为“m”。

5．视平移（Vertical section）

水平位移在设计方位线上的投影长度，称为视平移。如图10—1所示，OQ为设计方位

??线，OT曲线为实钻井眼轴线在水平面上的投影，其上任一点P的水平位移为OP，以 AP

表示。P点的视平移为OK，其长度以VP表示。当OK与OQ同向时VP为正值，反向时为负值。视平移是绘制垂直投影图的重要参数。单位为m。 6．井斜角（Hole Inclination or Hole Angle）

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，称为该点处的“井斜角”。以度为单位。

7．最大的井斜角（Maxinum HoleAngle）

“最大井斜角”有两种不同的意义。

对已钻成的实际井眼来说，全井所有的各个测点中，井斜角的最大值称为该点的“最大井斜角”。 在定向井的设计剖面中，其增斜井段的终止点处，井斜角值应该最大。这就是通常所说的“最大井斜角”。以“度”表示。

综上，无论设计剖面，还是实钻剖面，全井井斜角的最大值，称为该

井的最大井斜角。

8．方位角（Hole Direction）

在以井眼轨迹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方向线在水平面上的投影线为终边，其所转过的角度称为该点的方位角。以“度”表示。见图10—2（a）。 方位角还有另外一种表示方法。即：在井眼轨迹上任一点建立一个以该点为原点的水平面直角坐标系。该点处井眼方位线与正北方位线或正南方位线的夹角、称为该点的“方位角”，

也称“井斜方位角”。这种表示方法，井斜方位角均不大于90℃，如图10—2（b）所示。 9．磁偏角（Declination） 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”。磁偏角的计量方法是以地理北极方向线为始边，以磁北极方向线为终边，顺时针为正值，逆时针为负值，转过的角度值即为磁偏角的数值。磁偏角的正值为东磁偏角，负值为西磁偏角。

10．磁方位校正

用磁性测斜仪测得的方位角称为磁方位角。它是以磁北方位线为基准的。由于大地磁场随着地理位置和时间在不断变化，所以需要以地理真北方位线为基准进行校正。这种校正称为磁方位校正。校正后的磁偏角计算方法是：磁方位角值加上该地区的磁偏角。 11．造斜点（Kick Off Point）

在定向井中，开始定向造斜的位置叫“造斜点”。通常以开始定向造斜的井深来表示。 12．井斜变化率

单位井段内井斜角的改变速度称为“井斜变化率”。通常以两测点间井斜角的变化量与两测点间井段的长度的比值表示。常用单位是：°／10m，°／25m和°／100 m。 井斜变化率的公式如下：

13．方位变化率

单位井段内方位角的变化值，称为方位变化率。通常以两测点间方位角的变化量与两测点间井段长度的比值表示。常用单位有：°／10m，°／25m和°／100m。

其计算公式如下： 14．造斜率

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。不等于井眼变化率。 15．增（降）斜率

指的是增（降）斜井段的井斜变化率。其井斜变化为正值时为增斜率。负值为降斜率。 16．全角变化率（Dogleg Seventy）

“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井眼前进的方向在三维空间内的角度变化。它即包含了井斜角的变化又包含着方位角的

变化。其 计量单位为：°／25m。 17．增斜段

井斜角随井深增加的井段，称增斜段。如图10—3所示。

18．稳斜段

井斜角保持不变的井段，称为稳斜段。

19．降斜段

井斜角随着井深的增加而逐渐减小的井段称为降斜段。 20．目标点（Target）

设计规定的、必须钻达的地层位置，称为目标点。通常是以地面井口为坐标原点的空间坐标系的坐标值来表示。

21．靶区半径

允许实钻井眼轨迹偏离设计目标点的水平距离，称为靶区半径。 所谓靶区，就是在目标点所在的水平面上，以目标点为圆心，以靶区半径为半径的一个圆面积。靶区半径的大小，根据勘探开发的需要或钻井的目的而定。 22．靶心距

在靶区平面上，实钻井眼轴线与目标点之间的距离，称为靶心距。 23．工具面（Tool Face）

在造斜钻具组合中，由弯曲工具的两个轴线所决定的那个平面，称为工具面。

24．反扭角

使用井底马达带弯接头进行定向造斜或扭方位时，动力钻具启动前

的工具面与启动后且加压钻进时的工具面之间的夹角，称为反扭角。反扭角总是使工具面逆时针转动。

24．高边（High Side）

定向井的井底是个呈倾斜状态的圆平面。称为井底圆。井底圆上的最高点称为高边。从井底圆心至高边之间的连线所指的方向，称为井底的“高边方向”。高边方向上的水平投影称为高边方位。即井底的方位。

26．工具面角（Tool Face Angle）

工具面角是表示造斜工具下到井底后，工具面所在的位置的参数。工具面角有两种表示方法：一种是以高边为基准（High Side Mode），一种是以磁北为基准（Magnetic Mode）。 高边基准工具面角，简称高边工具角。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上所转过的角度。

由于高边方向线在水平面上的投影，即为井底方位线，所以，若以正北方位线为始边，顺时针转到井底方位线上所转过的角度，即为井底方位角。

磁北基准工具面角（简称磁北工具面角），等于高边工具面角加上井底方位角。 27．定向角

定向角是定向工具面角的简称。在定向造斜或扭方位钻进时，当启动井下马达之后，工具面所处的位置，用工具面角表示，即为定向工具面角。

定向角可用高边工具面角表示。也可用磁北工具面角表示。

定向角与我国的现场常用的“装置角”词，意义和计 …… 此处隐藏：1195字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……