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1 工作总结 2 3 关于坐标系统及地图投影 坐标系 包括大地坐标 地理坐标 相对坐标 相对井口极坐标 其中大地坐标又叫网格坐标或者是地图坐标 常用地图投影 包括高斯 克吕格投影 UTM投影 4 2020 4 19 4 六度带坐标系与三度带坐标系 5 关于定向井 一 基本概念二 定向井钻前准备三 定向井井眼轨道设计原则四 定向井的轨迹控制五 定向井常见问题与处理 6 2020 4 19 6 定向井的定义 定向井 按照预先设计的井斜角 方位角和井眼轴线形状进行钻进的井 7 从剖面形状分 单增剖面 双增剖面 多增剖面 渐变曲率剖面 8 一 基本概念 测深 垂深 井斜角 井斜方位角 水平位移 闭合矩 视位移 井斜变化率 方位变化率 井眼曲率 靶区半径 靶心距 磁偏角 收敛角 磁性工具面 高边工具面 工具面角差 反扭角 井眼曲率 在单位井段内井眼前进的方向在三维空间内的角度变化 既包含井斜角变化又包含方位角变化 单位 30m 9 2020 4 19 9 磁偏角 10 2020 4 19 10 收敛角 11 2020 4 19 11 12 定向井垂直剖面图 13 定向井水平投影图 14 井斜变化率 a 单位井段的井斜变化 15 方位变化率 f 单位井段的方位变化 16 水平位移 井身轨迹某点与井口位置的水平距离 17 反扭矩与反扭角 施加钻压时 螺杆钻具输出一定的扭矩 那么大小相同方向相反的反扭矩就作用在整个钻具组合及钻杆上 造成它们的扭转变形 从而产生了反扭角 反扭角的大小等于螺杆钻具加压前的工具面与加压钻进时工具面之间的夹角 由反扭矩造成的反扭角的大小取决于 钻压井斜角的大小钻杆的类型与长度钻铤与加重钻杆的类型与长度扶正器的数量与长度 18 四 完井数据核对 一 直井资料收集 二 轨迹设计核对 三 井身轨迹控制 二 定向井钻前准备 19 原因 一口定向井的实施 首先要有一个轨道设计 才能以此设计为依据进行具体的钻井施工 对于相同的勘探 开发目的和相同的设计限制条件 可以设计出不同的轨道 要保证设计轨道合理 就需要按轨道设计原则进行设计 1 总体原则 1 应能实现钻定向井的目的 2 应有利于安全 优质 快速钻井 3 满足采油工艺的要求 三 定向井井眼轨道设计原则 20 2 具体设计原则 1 选择合适的井眼形状 复杂的井眼形状 势必带来施工难度的增加 因此井眼形状的选择 力求越简单越好 应尽可能不采用降斜井段的轨道设计 21 2 选择合适的造斜点位置造斜点的选择应充分考虑地层稳定性 可钻性的限制 尽可能把造斜点选择在比较稳定 均匀的硬地层 避开软硬夹层 岩石破碎带 漏失地层 流沙层 易膨胀或易坍塌的地段 以免出现井下复杂情况 影响定向施工 造斜点的深度应根据设计井的垂深 水平位移和选用的轨道类型来决定 并要考虑满足采油工艺的需求 应充分考虑井身结构的要求 22 23 3 选择合适的井眼曲率 井眼曲率的选择 要考虑工具造斜能力的限制和钻具刚性的限制 结合地层的影响 留出充分的余地 保证设计轨道能够实现 在能满足设计和施工要求的前提下 应尽可能选择比较低的造斜率 这样 钻具 仪器和套管都容易通过 当然 造斜率过低 会增加造斜段的工作量和成本 因此 要综合考虑 24 四 定向井的轨迹控制 首先增斜井段的一部分 但它是从垂直井段开始增斜的 由于垂直井段井斜角接近零 所以称为 造斜 由于垂直井段没有方位角 所以开始造斜时需要 定向 如果定向造斜段的方位有偏差 则会给以后的轨迹控制造成巨大困难 所以 定向造斜是关键 一定要把好这一关 25 关于造斜率 对于斜率的掌握 限制狗腿 尽量要低于设计 若高出时 要复合钻进或采取划眼等其它措施 主要是基于甲方要求和井下安全考虑 大位移定向井或深井尤为为突出 26 1 提高造斜率和降低造斜率的方法 一般来说 在一定钻压范围内 提高钻压可以增大造斜率 反之降低钻压可以降低造斜率 2 钻完一单根后 提起方钻杆对刚钻完单根的上部进行划眼可以提高造斜率 如果对刚钻完单根的下部进行划眼则降低造斜率 改变造斜率大小 27 适时进行轨迹测量和轨迹计算造斜工具的装置角计算下步采取措施 定向井的轨迹控制的做法 28 1 地层因素导致钻头的不对称切削 或引起井斜变化 或引起方位漂移 2 在轨道设计和轨迹控制过程中 尽可能利用这些自然规律 减少利用工具和仪器进行控制的时间和井段 尽可能利用地层的自然规律 29 五 定向井常见问题与处理 1 钻时慢2 断钻具3 卡钻4 方位与工具面不符5 螺杆的造斜率异常 30 定向井轨迹计算软件 定向井轨迹计算软件的三个主要功能是 井眼轨迹设计 轨迹计算和防碰扫描