定向井知识及防碰要求.ppt

1、定向井知识与轨迹控制,普通定向井：最大井斜角小于60的定向井。 斜直井：用斜直钻机或斜井架完成，自井口开始井眼轨道一直是一段斜井段的定向井。 大斜度井：最大井斜角在60 80范围内的定向井 水平井：最大井斜角大于或等于86 ，并保持这种井斜角钻完一定长度段的井。 长曲率半径：6 /30m 中曲率半径：6 20 /30m 水平井: 中短曲率半径：1 20 /30m 短曲率半径：1 10/m 径向水平井：k= 丛式定向井：在一个井场内有计划地钻出两口或两口以上的定向井组，其中可含1口直井。 多底井（分支井）：一个井口下面有两个或两个以上井底的定向井。,定向井,定向的几个基本概念： 1、井斜角（）：

2、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。 2、方位角（）：在以井眼轴线上任一点为原点，从正北方向线顺时针旋转至该点处井眼方向线在水平面上的投影线所转过的角度。 3、工具面：造斜钻具弯曲工具的两个轴线所形成的平面。 4、工具面角： 磁工具面角 为以正北方向线为始边，顺时针转到工具面与井底圆平面的交线在水平面上的投影线所转过的角度 高边工具面 是以高边方向线为始边，顺时针转到工具面与井底圆平面的交线所转过的角度。,5、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”. 6、全角变化率K（狗腿度）：指的是单位井段内井眼钻进的方向在三维空间内的角

3、度变化 。 7、定 定预计施工工具面工具面反扭 所谓“定”实际上就是井底工具面需要转动的角度。 8、转 转即方转，就是方钻杆需要转到的角度（相对于转盘 0标记）,工具面角（）：造斜工具下到井底以后，工具面所在的角度。,高边工具面角是以高边方向线为始边，顺时针转到工具面与井底圆平面的交线所转过的角度；,磁工具面角为以正北方向线为始边，顺时针转到工具面与井底圆平面的交线在水平面上的投影线所转过的角度。,一般井斜6 就要读取高边工具面,为便于现场区分，高边工具面记作：L xx或R xx,重力工具面和磁工具面的区别,测斜前，打钻杆接箍印记，要与转盘0对齐。下面用油漆做标记，以免与旧印记混淆,转盘0标记

4、,+90,- 90,用吊线的办法把方钻杆标记棱延长至保护接头公扣段做标记，每次换接头都要重新标记。,接单根后，量取该标记与钻杆印记间的夹角，俗称“方”角。,为便于找到方钻杆标记棱，在滚子方补心对应的位置用油漆作标记,谨记： 以下量上 顺正逆负,方钻杆需要转动的相对角度俗称“定”角。,0,+90,- 90,180,转角,方钻杆标记棱转到的绝对角度（转盘刻度），俗称“转”角。,定+方=转,使用单弯螺杆定向（扭方位）时，应注意入井前必须量取螺杆弯曲方向与定向直接头间的夹角，称为“弯差角”。 弯差角的量取原则同样是“以下量上，顺正逆负”。计算实际工具面面的公式为： 实际工具面=所测工具面-弯差角 如图

5、中，弯差角应为50 如某次测得工具面为240 ，则 实际工具面=240 (50 )=290 如果测得工具面为L 40 ，则: 实际工具面=L 40 (50 )=R 10 ,简易定向方法 （转盘上取值方法）,注意：下放过程中 方钻杆不能转动,定向过程是使工具面转动到预定位置,简易定向方法 （接单根） （转盘取值法）,注意：下放过程中 方钻杆不能转动,定向就是使井底工具面转动到预定位置的过程,预定（目标）工具面：定向扭方位前，一定要通过轨迹预算，首先得出一个预定要把螺杆摆到的工具面，称之为目标工具面，记作预。 根据直井段的井斜方位形成的位移影响，结合本区块本队所钻井情况的地层规律和控制经验，考虑定

6、向后的超前量。就是定向的预。 根据预算扭方位情况，确定工具面。如稳斜降方位，则预=左90 注意：井斜6 ,用重力工具面，尽量使用扭方位施工，按照井斜和方位情况确定工具面的角度。,定向（扭方位）的计算公式,L90 稳斜降方位,R90 稳斜增方位,0 全力增斜,180 全力降斜,工具面角，记作工 反扭角：动力钻具启动前的工具面与启动后加压钻进时的工具面之间的夹角 定= 预工 反扭 （钻具要相对扭转的角度） 转= 定+ 方 （方钻杆标记棱要扭到的相对刻度）,定向（扭方位）的计算公式,举 例,例如：某定向井深800m，井斜，方位100，预定施工到200 ，测得工具面240 ，弯差角90 ，估计反扭角2

7、0 ，则： 定= 预工 反扭 =20033020=110或250 注意：拉转转盘应正转（顺时针），倒转只能采取开泵加压自然倒转的办法。,举 例,例如：某次扭方位井深1200m，井斜8，方位100，需要增斜降方位，预定工具面 L 60 ，测得工具面 L 40 ，弯差角90 ，估计反扭角35 ，则： 定= 预工 反扭 =L60R5035= 75,扭方位施工举例,某井井深1200米，井斜为18度，方位为120度，工具面左偏60(300)。 需要稳斜、全力增方位。预算需要施工后井斜1820，方位135。 （假定反扭角为度） 则定= 目标 工具面+反扭 =80-（-60）60=200 丈量方为-50 转

8、= 定+ 方=200+（-50）=5度,定向（扭方位）注意事项,在井口仔细检查定向键，准确量取角差，注意判明正负。 定向测斜必须在接好单根充分活动钻具释放扭矩后进行，注意在钻杆上对准转盘刻度处做明显标记。 测完斜算好“定”角，并推算出“转”角的确切值，工具面拉到位后,充分活动钻具释放扭矩保证工具面到位，然后缓慢加压钻进。 方钻杆标记棱必须清晰，油漆不得在2条棱上同时标记，便于钻进时检查。 井斜1.5时定向，必须考虑井斜方位的影响，选择合理的定向方案。,定向反扭角取20-30度，打完第一根测出效果对反扭角进行校订后再连定。 定向施工必须送钻平稳，前后一致，既有利于准确掌握反扭角，又能保证施工效果

9、。 要根据钻具滑动施工增斜率、当前井斜方位和施工工具面，对井底的井斜方位有一个合理的预判。 及时检查施工效果，若与预期相差较大，必须停钻分析清楚原因后再施工，切不可盲目冒进，造成更大的被动。(a.角差量取错误b.定向键转或测斜没坐上键c.测斜前没有释放钻具扭矩d.钻进时钻具转动e.送钻不均匀） 注意连续定向反查工具面,定向（扭方位）注意事项,井深扭方位工作量大时要起钻换牙轮钻头，甩掉扶正器。 必须留够足够井段，保证随钻施工可以进行。 必须有详细的全井施工笔记。,定向（扭方位）注意事项,定向井施工要求,拿到坐标后，及时预算，根据防碰需要联系技术办确定设计造斜点。 定向和扭方位必须有完整施工记录。

10、第一个单根必须划出草图。 出现自己解决不了的较紧急情况时，要及时与技术办取得联系。 每口井要小结，每阶段要总结。,定向井施工要求,控制直井段井斜，出现超标要打绕障申请报告。 要与录井公司及技术办公室校对坐标、设计方位、设计位移。做到三对口。 相邻两井造斜点错开50100米。 井口间距不小于6米。,防碰技术措施,测量井位时，对井场老井要同时复测老井井口坐标。对于前拖距离超过30m，或者前拖时左右偏移较大，井队要申请复测井口坐标。 表层防斜打直，若有防碰危险，必须起钻下小钻头绕障，再用表层钻头扩眼。 二开前制定合理的轨迹控制方案，确保防碰安全，原则上应尽早定向，提早分开。 注意技术员间的沟通交流和

11、数据交接，特别是在防碰问题上。 二开后要及时监控井眼轨迹发展，只要有两井相靠的可能必须尽早消除。,安全距离必须大于4米，小于3米且仍有靠近趋势的应果断填井侧钻，不可报侥幸心理。 有防碰趋势的必须制定绕障施工方案，并向技术办汇报。 遵守测斜间距规定，必要时加密测斜。 必须强化主动防碰意识，不可贻误绕障时机。 在老井场进行施工井，必须有老井测斜数据，新老两井距离不小于12米。,防碰技术措施,防碰技术措施,按照设计规定间距测斜，防碰井段必须要及时输入计算机计算，同时绘制1：100的手工防碰图，并观察分析轨迹趋势，坚持做到测一点、计算一点、防碰图绘制一点，并预算200米 。 绕障施工时，必须确保每一个

12、环节万无一失（有可靠的测斜仪器、认真检查入井工具和准确量取角差、造斜工具有良好的造斜率、技术员必须亲自测斜监督扶钻、消除可能的磁干扰等）。,防碰距离要求,长8目的层定向井施工提示 2008年11月,钻具组合的选择,推荐组合: 222mmPDC钻头+172mm1.25单弯+172mm短钻铤(1.8-3m)211212mm稳定器+165mm无磁+165mm钻铤（8根）+127钻杆,井身剖面控制思路,充分利用利用钻井行业标准，持续强化上部井段多走位移，减轻下部井段控制压力使施工重心尽量上移的基本思路，推行及早欠位移入靶的轨迹控制方法，把长8目的层的中深定向井当成浅井施工 。,适合长8目的层定向井的剖

13、面模式,位移小于200米的小位移井：造斜点二开 30-100米，初始井斜48，控制目标到洛河底剩余位移小于80米，井斜不大于8度； 位移200-400米的井：造斜点二开30-100米，初始井斜8-13，控制目标到井深约2000米剩余位移小于40米，井斜不大于6度； 位移大于400米的井，造斜点二开30-50米，初始井定到可以控制的最大井斜，控制目标到长2时能确定中靶。,高效率的轨迹控制的要点,二开施工前制定出充分考虑地层特点包括防碰绕障在内的完整单井施工方案 做好入井钻具检查，准确量取角差。 二开后先定一根检查角差量取是否准确，观察反扭角和钻具增斜能力后，连续定向到初始井斜,再放开复合。,高效

14、率的轨迹控制的要点,复合钻进段严格监控轨迹变化，避免贻误调整时机导致出洛河时井斜方位偏差很大，给后期施工造成困难， 下部井段根据剩余位移合理调整井斜，严防出现位移打超，轨迹失控的被动局面。,深井调整时机的合理选择,调整时机选择的方法：a. 中小位移井一般钻进到直罗组时剩余位移已经较小，需采取观察剩余位移变化的方法选择调整时机。 到直罗和延安组仍有较多剩余位移（大于150米）时，应以参考定向井程序中允许井斜方位变化率为主确定调整时机，强调及时微调，以保持对轨迹的控制。,使用MWD情况下的深井调整方法,使用 MWD滑动调整时由于工具面可以看见很大程度的降低了施工的难度，但由于传输数据的延时又给扶钻造成一定麻烦。具体施工方法：接单跟测斜后，取90-140反扭拉好工具面充分活动钻具，缓慢加压使施工工具面到达预定范围。,注意：a.扶钻时参看工具面必须注意数据的延时，综合考虑扶钻速度变化、钻压变化和工具面的变化趋势判断井底的实时工具面以调整扶钻速度，调整速度时必须微变、渐变，不可过于急躁，造成工具面大起大落。b.反扭角选择要视井筒情况而定，井筒状况良好、滑动顺畅时，应选择较大反扭角以提高滑动的钻速；滑动有少许粘阻时，钻压稍大就会引起工具面的反复，影响施工效率，建议选用较小反扭。,使用单点测斜仪进行深井