定向钻井技术多媒体.ppt

1、定向井技术,定向钻井,定向井的概念 定义：设计井眼轨迹由多段直线和光滑曲线组成，井底相对井口有一定的水平位移；这种沿着预先设计的井眼轨迹钻进的井称为定向井。,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：应用于油气田开发的目标是增产、提高采收率。 尤其适应于裂缝性储层、低渗油气层、薄油层。,水平井,多底井,侧钻,救援井,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

2、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,

3、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,表示空间井眼轨迹的两个平面,水平投影,fA,fE,井身剖面设计,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,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,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

4、满足一定的关系,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,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

5、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）,造斜工具,转盘钻井用造斜工具 槽式变向器，水力冲，锚式钻头，BHA (BottomHole Assembly) 。 特点：非连续造斜 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,井眼轨迹控制,装置角w 钻具组合 反扭矩的影响,装置角的规定,当造斜工具面和原井眼方向所在铅垂面重合，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对井斜和方位的影响,原井斜方

6、位,增斜,减斜,减方位,增方位,w=0 全力增斜,w=270,w=90 全力增方位,w=180,增方位,增斜,减斜,减方位,全力降斜,全力减方位,w=090,w=90180,w=180270,w=270360,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,钻具组合 用改变井底钻具组合的方法来控制井身轨迹 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。,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