定向井基本知识及防碰知识1

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1、 定向井基本概念定向井基本概念定向(扭方位)的计算及施工定向(扭方位)的计算及施工定向(扭方位)施工注意事项定向(扭方位)施工注意事项定向井设计时注意的问题定向井设计时注意的问题直井直井:设计井眼轴线为一铅垂线,其井斜角、井:设计井眼轴线为一铅垂线,其井斜角、井底水平位移和全角变化率均在限定范围。底水平位移和全角变化率均在限定范围。定向井:定向井:沿着预先设计的井眼轨道,按既定方向沿着预先设计的井眼轨道,按既定方向偏离井口垂线一定距离,钻达一定目标的井。偏离井口垂线一定距离,钻达一定目标的井。定向井的基本概念定向井的基本概念普通定向井:普通定向井:一个井场内仅有一个井场内仅有1口最大井斜角小于
2、口最大井斜角小于60的定向井。的定向井。斜直井: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。段的定向井。大斜度井:大斜度井:最大井斜角在最大井斜角在60 80范围内的定向井范围内的定向井水平井:水平井:最大井斜角大于或等于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,并保持这种井斜角钻完一定长度段的井。段的井。 长曲率半径:长曲率半径:6 /30m 中曲率半径:中曲率半径:6 20 /30m水平井水平井: 中短曲率半径:中短曲率半径:1 20 /30m 短曲率半径:短曲率半径:1 10/ /m
3、m 径向水平井:径向水平井:k= 丛式井:丛式井: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,其中可含含1口直井。口直井。多底井(分支井)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。:一个井口下面有两个或两个以上井底的定向井。定定向向井井井深D :转盘补心到井底的深度。测深m:某测点到转盘补心的井眼轴线实际长度。垂深:井眼轴线上某测点至井口转盘所在平面的垂直距离。井斜角i i :轴线切向方向与垂线的夹角。方位角 :正北顺时针转至轴线上某点切线在水平面的投影的夹角。井眼曲率Rh:单位长度井段井眼轴线的切线所转过的角度。
4、井斜变化率Rn:单位长度井段井斜角变化值。方位变化率Ri:单位长度井段方位角变化值。井底闭合方位角h h :从正北方向顺时针转至井口与井底的水平投影连线的夹角。井底水平位移Sh:井口与井底两点在水平投影面上的直线距离。2.2.井身剖面井身剖面直井段直井段造斜点造斜点增斜段增斜段最大井斜角最大井斜角maxmax 降斜段降斜段直井段直井段斜井深斜井深水平位移水平位移1) 1) 直井段直井段: :设计井斜角为零设计井斜角为零度的井段。度的井段。2) 2) 造斜点(造斜点(): :开始开始定向造斜的位置称为造斜点。定向造斜的位置称为造斜点。通常以该点的井深来表示。通常以该点的井深来表示。3) 3) 造
5、斜率(造斜率(): :造斜工造斜工具的造斜能力具的造斜能力, ,即该造斜工即该造斜工具所钻出的井段的井眼曲率。具所钻出的井段的井眼曲率。4) 4) 造造( (增增) )斜段斜段: :井斜角随井井斜角随井深增加的井段。深增加的井段。5) 稳斜段稳斜段:井斜角保持不变的井段。井斜角保持不变的井段。6) 降斜段降斜段:井斜角随着井深的增加而减小的井段。井斜角随着井深的增加而减小的井段。7) 目标点目标点:设计规定的、必须钻达的地层位置,通常设计规定的、必须钻达的地层位置,通常以地面井口为坐标原点的空间坐标系的坐标值来表示。以地面井口为坐标原点的空间坐标系的坐标值来表示。8) 靶区及靶区半径()靶区及
6、靶区半径():包含目标点在内的一个包含目标点在内的一个区域称为靶区。在大斜度井和水平井中,靶区为包区域称为靶区。在大斜度井和水平井中,靶区为包含设计井眼轨道的一个柱状体。含设计井眼轨道的一个柱状体。9) 靶心距()靶心距():在在靶区平面上靶区平面上,实钻井眼轴线与目实钻井眼轴线与目标点之间的距离标点之间的距离 。井眼轨道水平投影井眼轨道水平投影1) 1) 工具弯角(工具弯角(): :在造在造斜钻具组合中斜钻具组合中, ,拐弯处上下拐弯处上下两段的轴线间的夹角。两段的轴线间的夹角。 2) 2) 工具面工具面: :在造斜钻具在造斜钻具组合中组合中, ,由弯曲工具的两个由弯曲工具的两个轴线所决定的
7、平面。轴线所决定的平面。 3) 3) 反扭角(反扭角(): :在使在使用井下动力钻具进行定向造用井下动力钻具进行定向造斜或扭方位时斜或扭方位时, ,动力钻具启动力钻具启动前的工具面与启动后且加动前的工具面与启动后且加压钻进时的工具面之间的夹压钻进时的工具面之间的夹角。反扭角总是使工具面逆角。反扭角总是使工具面逆时针转动。时针转动。4)高边:高边:定向井的井底是定向井的井底是个呈倾斜状态的圆平面,个呈倾斜状态的圆平面,称为称为井底圆井底圆;井底圆上的;井底圆上的最高点称为最高点称为高边高边;从井底;从井底圆心至高边之间的连线所圆心至高边之间的连线所指的方向称为指的方向称为高边方向高边方向;从正北
8、方向线顺时针转至从正北方向线顺时针转至高边方向在水平面上的投高边方向在水平面上的投影所转过的角度称为影所转过的角度称为高边高边方位角方位角。 5)工具面角(工具面角():):造造斜工具下到井底以后,工斜工具下到井底以后,工具面所在的角度。具面所在的角度。 高边工具面角高边工具面角是以高边方是以高边方向线为始边,顺时针转到工向线为始边,顺时针转到工具面与井底圆平面的交线所具面与井底圆平面的交线所转过的角度;转过的角度; 磁工具面角磁工具面角为以正北方向线为为以正北方向线为始边,顺时针转到工具面与井底始边,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圆平面的交线在水平面上的投影线所转过的角度
9、。线所转过的角度。 测斜前,打钻杆测斜前,打钻杆接箍印记,要与接箍印记,要与转盘转盘0对齐。下对齐。下面用油漆做标记,面用油漆做标记,以免与旧印记混以免与旧印记混淆淆 转盘0标记+90- 90 用吊线的办法把方用吊线的办法把方钻杆标记棱延长至保钻杆标记棱延长至保护接头公扣段做标记,护接头公扣段做标记,每次换接头都要重新每次换接头都要重新标记。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为便于找到方钻杆标记棱,在滚子方补心记棱,在滚子方补心对应的位置用油漆作对应的位置用油漆作标记标记 方钻杆方钻杆需要转动的需要转动的相对角度俗相对角度俗称称“定定”角。角。0+