钻井工程2012培训资料

一、井身的基本要素（1）了解实钻定向井的井身轴线在三维空间的位置和形状，目前唯一的办法就是沿井身进行测斜。在每个测点上所取得的测斜数据有三项，即该点处的测深、井斜角、井斜方位角，我们称这三项测斜数据为井身的基本要素。,二、测深井深轴线上任一点到井口的井身长度，称为该点的测深，也称为该点的测量斜深。测深通常是用钻柱长度或电缆长度来测量的。测深即是测点的标志，又是该测点处的井身基本要素之一。（测深的计算和练习。）,三、井斜角和方位角的定义(1)井斜角:某测点处的井眼方向线与通过该点的重力线之间的夹角称为该测点处的井斜角。井眼方向线和重力线都是有向的直线。(2)方位角:方位角是指以正北方位线为始边，顺时针旋转至井斜方位线所转过的角度。凡所讲到的方位线，都是在水平面上。正北方位线和井斜方位线都是有向线段。正北方位线是沿着该测点处的地理子午线向正北方向延伸的线段。井斜方位线是指该测点处的井眼方向线在水平面上的投影线。,造斜点：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。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，不等于井斜变化率。增（降）斜率：指的是增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,四、造斜点、造斜率、增（降）斜率的定义,增斜段：井斜角随井深增加的井段，称为增斜段稳斜段：井斜角保持不变的井段称为稳斜段。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,五、增、稳、降斜段的定义,工具面：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。反扭角：使用井下马达进行定向造斜或扭方位时，因动力钻具反扭矩的作用，启动前的工具面与启动后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。,六、工具面、反扭角的定义,七、高边和工具面角的定义,高边：有斜度的井段井眼的横断面是呈倾斜状态的圆平面，若干个这样的圆平面上最高点的连线称为高边。因此，高边方位即是井眼方位。工具面角：工具面角是表示造斜工具下到井底后，造斜工具所指的位置参数。高边基准工具面角简称高边工具面角。它是指高边方向线与工具面方向线在所处井眼断面上投影所形成的夹角。,八、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工具面所处的位置，用工具面角表示。工具面所处位置有工作位置与非工作位置之分。当造斜钻具下到预定位置时，因动力钻具在开泵后将产生反扭角，并影响到工具面的位置。工具面的非工作位置是指不启动井下马达时的工具面角，而工具面的工作位置是马达启动后正常钻进的工具面角。（定向角其实就是+上反扭角后的安置角。）,安置角是安置工具面角的简称，在定向造斜和扭方位作业时，根据井深控制的有关计算，将工具面摆放的位置。反扭角：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”。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，磁偏角的正值为东磁偏角，负值为西磁偏角。,九、安置角、反扭角的定义,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。而地质、工程所设计的方位均为地理方位（其北方位）由于大地磁场随着地理位置和时间在不断变化，所以需要对所得的磁性方位进行校正。这种校正称为磁方位校正。（磁方位+磁偏角=真方位）,十、磁方位的校正,常见的卡钻方式，又被我们称为8大卡钻分别为：沉沙卡钻、落物卡钻、键槽卡钻、粘卡、压差缩径卡钻、泥包卡钻、井塌卡钻。,十一、常见的几种卡钻方式,1、钻具扣型（以下仅为陕北地区常规钻具的扣型，地域性较强）（1）钻头=431/430（其中43代表扣型，最后一个数字1/0代表公母扣的区分，1为公螺纹，0为母螺纹）（2）钻铤=4A10/4A11（3）螺杆=430/431（4）钻杆=410/411（5）双母扶正器=430/431（6）无磁钻铤=4A10/4A11,十二、钻井作业中的各种常见钻具组合及扣型,（1）大钟摆钻具组合=钻头+双母接头+两根钻铤+扶正器（此钻具组合特点是全降斜）（2）小钟摆钻具组合=钻头+接头+1根钻铤+扶正器（此钻具组合特点是全降斜）（3）光屁股钻具组合=钻头+接头+钻铤+钻杆（此钻具组合的特点是全力降斜，百米可达20多度）（4）双母单扶钻具组合=钻头+双母扶正器+钻铤（此钻具组合的特点是强增斜）,十三、常见钻具组合,（5）双扶正器组合=钻头+公母扶正器+两根钻铤+公母扶正器（此钻具组合可增斜可降斜，根据上下扶正器外径大小调整；当下扶正器大于上扶正器时为增斜钻具组合，当下扶正器小于上扶正器时为降斜钻具组合；当成为增斜钻具组合时，下扶正器必须大于上扶正器3CM以上。当下扶正器大于上扶正器且两个扶正器距离远时，增斜效果更佳。两个扶正器距离越近，降斜效果越好。距离适中，则起到稳斜效果。四合一钻具组合同理）（6）四合一钻具组合=8.6寸PDC钻头+螺杆+短钻铤+扶正器（此钻具组合特点为可随时调整井斜方位，方便二次定向。增降斜效果取决于短钻铤的长度。）,（1）当转盘高转速进行打钻的过程中，容易稳井斜，方位漂移率大。（2）当使用低转速进行打钻的过程中，容易稳方位，井斜漂移大。（3）当使用高转速高钻压打钻时，容易增斜，方位漂移大。（4）当使用低转速低钻压打钻时，容易稳方位，降井斜（5）钻压越低，井斜越降，钻压越高，井斜越增。,十四、钻进时用转速以及钻压的微调,例1：设计方位为200度，井斜为12度。当井斜为0度、方位为180度、工具面60度、井深为300米。预判反扭角为30度。应如何摆方工具面？先做一个十字象限图,十五、安置角以及定向角的运算。,当井斜小于3度时，使用磁性工具面角直接定方位，那么就是将线段A顺时针到线段B之间的角度计算出来就等于我们要安置角的位置，也就是：200-60=140度，我们旋转140度就等于安置角。但是我们要考虑反扭角的因素，再加30度反扭角，得出的结果就是我们的定向角，也就是我们实际要摆的位置。那么就是计算出的安置角+反扭角=定向角（140+30=170度），最终得出转盘顺时针转动170度，然后开泵滑动钻进就是我们的最终目标点。（当井斜大于3度的时候我们要使用装置角计算法来进行摆方位的运算。当井斜小于3度是，我们就用以上的计算方法直接摆工具面，当井斜大于5度时，我们使用重力工具面计算法摆工具面）,在大井斜时必须使用重力工具面摆方位，那么我们必须考虑十字象限中1至4象限分别起到的作用例二：,以螺杆弯向线为基准点，定向接头母线在螺杆弯向线左为正，右为负。将螺杆角差代入工具面运算时，正减负加。（此处与无线随钻测斜仪不同，因无线随钻测斜仪进行软件处理的时候，输入角差时已经自动运算处理。如果是无