定向钻井教程.ppt

welcome,第八章定向钻井,8.1定向井的概念定义：一口井在设计时，井口位置与井底目标点不在同一铅垂线上的井称为定向井。,8.1.1定向井的使用范围,增加油层穿越面积，提高产量和采收率（水平井）绕开地面障碍（河流、高山、建筑、沼泽）适应井下地质条件，节省钻井时间减小地面井场占用面积,节省投资（丛式井、多底井）处理井下事故（救援井、侧钻井）,水平井,多底井,侧钻,救援井,8.1.2定向井名词解释,、测量井深(MD)L:井口至井眼某点的轨迹长度、垂直井深(TVD)H:井口至井眼某点的垂直距离、井斜角a:井身轨迹某点切线与铅垂线的夹角、方位角f:井身轨迹某点水平投影的切线与正北方向的夹角、井斜变化率Ka:单位井段的井斜变化、方位变化率Kf:单位井段的方位变化、水平位移S:井身轨迹某点与井口位置的水平距离、闭合距SE:完井井底水平位移、闭合方位角fE:闭合距与正北方向的夹角10、全角变化率K:井眼的空间曲率,定向井名词解释,点垂直井深,A,点测量井深：,点井斜角,HA,井斜变化率的概念,井斜变化率a：单位井段的井斜变化,A,方位变化率的概念,方位变化率f：单位井段的方位变化,fA,fB,水平位移：井身轨迹某点与井口位置的水平距离,点水平位移：AOA,E(完井井底),闭合距：SEOE,闭合方位角fE,全角变化率K:井眼的空间曲率,K,A,B,8.1.3表示空间井眼轨迹的两个平面,水平投影,fA,fE,8.2井身剖面设计,8.2.1设计原则、利用地层自然造斜规律、利于钻井、采油、修井工作、剖面简单、造斜井段地层稳定、井眼曲率变化均匀,8.2.2定向井剖面类型,、常规井身剖面整个井眼轨迹由直线和圆弧组成、特殊井身剖面井眼轨迹由直线、圆弧和其他平面曲线（悬链线、抛物线?.)组成,8.2.3定向井参数选择,、造斜点地层稳定、可钻性好、最大井斜角根据钻井工艺和采油的需要、井眼曲率，造斜率大曲率半径：中曲率半径：小曲率半径：、造斜点、最大井斜角、造斜率三者之间要满足一定的关系,8.2.4实际井眼轴线的计算方法,定向井井眼轴线是以等间距测量的，每一测点的数据有测量井深、井斜角和方位角。任意测点间的空间坐标位置需要根据两测点间的轨迹形状来计算。井眼轨迹形状是的未知的，不同假设就得到不同的计算方法。,正切法,、垂直位移：、水平位移：、北位移：、东位移：、井底垂深：、井底水平位移：、闭合方位角：,正切法计算公式,平衡正切法,、平均井斜角：、平均方位角：、垂直位移：、水平位移：、北位移：、东位移：、井底垂深：、井底水平位移：、闭合方位角：,平均角法计算公式,圆柱螺线法,8.2.5实际井身轴线的绘制方法,在垂直平面和水平投影面上绘制井眼轨迹，具体步骤如下：、将测井资料整理列表；、选定一种计算方法，将计算结果填入表中；、根据计算结果绘制井身轨迹垂直平面和水平投影图。,绘制井眼轨迹的数据表（平均角法）,8.3造斜工具,8.3.1转盘钻井用造斜工具槽式变向器，水力冲，锚式钻头，BHA(BottomHoleAssembly)。特点：非连续造斜8.3.2井底动力钻井用造斜工具弯接头，偏心短节，可调变向接头。特点：连续造斜,8.4井眼轨迹控制,8.4.1装置角w8.4.2钻具组合8.4.3反扭矩的影响,装置角的规定,当两个平面重合，且造斜工具起增斜作用时，装置角w为度；在垂直井眼内，造斜工具弯曲方向指向正北，装置角w为度。,装置角w对井斜和方位的作用,原井斜方位w0,w270,w90,w180,增斜,减斜,减方位,增方位,装置角w的图解法,一种实用的确定装置角的近似方法方法：用线段的长度表示井斜角a和导斜角g，用线段的夹角表示方位角f和装置角w。,1,2,w1,w2,D,O,North,原井底方位F,方位增量DF,装置角w的图解法,已知条件：原井斜角、原方位角；方法：在方位增量DF、井斜增量Da、导斜角g、装置角w四个参数中任意确定两个参数，求另外两个参数。,O,A,N,原方位角F,原井斜角a,8.4.2钻具组合用改变井底钻具组合的方法来控制井身轨迹8.4.3反扭矩的影响使用井下动力钻具造斜时，钻具产生的反扭矩对装置角会产生影响。,8.5定向井测量方法,、井斜角测量原理：重力方法：液体染色（虹吸测斜仪），腐蚀（），感光照相（单、多点照相仪），电法（随钻测量仪MWD）。、方位角测量原理：陀螺、磁场（在套管内不能测量，需使用无磁钻铤）方法：感光照相（单、多