第五章井眼軌道設計與軌跡控制第一節井眼軌跡的基本概念第二節軌跡測量及計算第三節直井防斜技術第四節定向井井眼軌道設計第五節定向井造斜工具及軌跡控制第六節水平井鉆井技術簡介主要內容概述

1、井眼軌道：一口井開鉆之前，預先設計的井眼軸線形狀。直井軌道：過井口的鉛垂線。定向井軌道：有二維和三維兩種。二維定向井：過井口和目標點的鉛垂面上的曲線。三維定向井：具有不同曲率的空間曲線。軌道設計：定向井、大斜度井、水平井、側鉆井、大位移井等。

2、井眼軌跡：一口井實際鉆成后的井眼軸線形狀。軌跡控制：直井防斜打直。特殊工藝井控制井斜和方位，使軌道與軌跡相一致。3、直井用途：油田開發和勘探。有井斜限制要求。4、定向井用途：（1）地面環境條件的限制高山，湖泊，沼澤，河流，溝壑，海洋，農田或重要的建筑物等。（2）地下地質條件的要求斷層遮擋油藏、薄油層、傾角較大的地層鉆進等。（3）處理井下事故的特殊手段井下落物側鉆、打救援井等。（4）提高油藏采收率的手段鉆穿多套油氣層、老井側鉆等。地面環境條件限制處理井下事故第一節井眼軌跡的基本概念目的：掌握有關參數的概念及這些參數之間的關系。一．軌跡的基本參數測量方法：非連續測量，間斷測量。“測段”，“測點”。井深、井斜角和井斜方位角--軌跡的三個基本參數。(1)井深（或稱為斜深、測深）井口(通常以轉盤面為基準)至測點的井眼長度。以字母Dm表示，單位為米(m)。

井深增量（井段）：下測點井深與上測點井深之差。以ΔDm表示。(2)井斜角(α)：指井眼方向線與重力線之間的夾角。單位為度。井眼方向線：過井眼軸線上某測點作井眼軸線的切線，該切線向井眼前進方向延伸的部分稱為井眼方向線。井斜角增量(Δα)：

下測點井斜角與上測點井斜角之差。Δα＝αB－αA

(3)井斜方位角φ（井眼方位角、方位角）以正北方位線為始邊，順時針方向旋轉到井眼方位線上所轉過的角度。井眼方位線（井斜方位線）：某測點處的井眼方向線在水平面上的投影。井斜方位角增量Δφ：上下測點的井斜方位角之差。

Δφ＝φB－φA

井斜方位角的變化范圍：0～360°。井斜方位角的另一種表示方式：象限角：指井斜方位線與正北方位線或與正南方位線之間的夾角。象限角的變化范圍：0～90之間。磁偏角：磁北方位與正北方位之間的夾角。磁偏角校正：真方位角＝磁方位角＋東磁偏角；真方位角＝磁方位角－西磁偏角二．軌跡的計算參數由基本參數計算得到的參數。(1)垂直深度Ｄ（垂深）：軌跡上某點至井口所在水平面的距離。垂深增量稱為垂增（ΔＤ）。(2)水平投影長度Lp（水平長度、平長）：井眼軌跡上某點至井口的長度在水平面上的投影，即井深在水平面上的投影長度。水平長度的增量稱為平增（ΔLp）。(3)水平位移Ｓ（平移）：軌跡上某點至井口所在鉛垂線的距離。（或：在水平投影面上，軌跡上某點至井口的距離）。平移方位線：在水平投影面上，井口至軌跡上某點的連線。國外將水平位移稱作閉合距。我國將完鉆時的水平位移稱為閉合距。(4)平移方位角θ：平移方位線所在的方位角。國外，將平移方位角稱作閉合方位角。國內，指完鉆時的平移方位角為閉合方位角。(5)Ｎ坐標和Ｅ坐標：南北坐標軸，以正北方向為正；東西坐標軸，以正東方向為正。(6)視平移Ｖ：水平位移在設計方位線上的投影長度。

(7)井眼曲率K（“狗腿嚴重度”、“全角變化率”）：指井眼軌跡曲線的曲率：平均曲率Kc=30γ/ΔDm“狗腿角”或“全角變化”（γ）：上、下二測點的兩條方向線之間的夾角(空間夾角)。

狗腿角的計算：

Lubinski計算公式：

cosγ=cosαA·cosαB+sinαA·sinαB·cos(φB-φA)

鉆井行業標準計算公式：

γ=(Δα2+Δφ2·sin2αc)0.5αc=(αA+αB)/2γ—該測段的狗腿角，(°)；Ｋc—該測段的平均井眼曲率，(°)/30m；αc—該測段的平均井斜角，（°）。三．井眼軌跡的圖示法對一條空間曲線可以有不同的表示方法。

三維坐標法：

投影圖示法：垂直投影圖+水平投影圖不能反映出真實的井深和井斜角。

柱面圖示法：垂直剖面圖（柱面展開圖）+水平投影圖柱面：設想經過井眼軌跡上每一個點作一條鉛垂線，所有這些鉛垂線構成的曲面稱為柱面。將柱面展平，就形成了垂直剖面圖?？梢苑从吵稣鎸嵉木韰担纾壕?、井斜角、垂深；作圖簡便。１．水平投影圖投影面：水平面坐標系：以井口為原點、Ｎ坐標軸、Ｅ坐標軸。表達的參數：Ｎ坐標值、Ｅ坐標值、水平位移S、

水平長度Lp、閉合距、井斜方位角φ、

平移方位角θ、閉合方位角。２．垂直投影圖投影面：過設計方位線的鉛垂面，即井口和目標點所在的鉛垂面。坐標系：原點（井口）、橫坐標（視平移）、縱坐標（垂深）表達的參數：垂深D、視平移V、井斜的增減趨勢。3．垂直剖面圖垂直剖面：過井眼軸線上各點垂線組成的柱面展開圖。坐標系：原點（井口）、橫坐標（水平長度）、縱坐標（垂深）表達的參數：垂深D、水平長度Lp、井深Dm、井斜角α。第二節軌跡測量及計算目的：掌握井眼軌跡參數的測量、計算、軌跡繪圖方法。一．測斜方法及測斜儀簡介1、測斜儀分類按工作方式分：單點式、多點式、隨鉆測量（有線、無線）。按工作原理分：磁性測斜儀（羅盤）、陀螺測斜儀（高速陀螺空間指向恒定）。2、測量內容井深Dm、井斜角α、方位角φ。3、磁性測斜儀的工作原理儀器內主要由井斜刻度盤、羅盤、十字擺錘、照明和照相系統組成。羅盤的S極始終指北。（1）井斜角的測量當測斜儀隨井眼傾斜時，十字擺錘始終指向重力線方向，重力線與儀器軸線的夾角即為井斜角。由擺錘在井斜刻度盤底片上的位置讀取。（2）井斜方位角的測量擺錘所在鉛垂線與儀器軸線（井眼方向線）構成井斜鉛垂面，該井斜鉛垂面與水平面的交線就是井斜方位線。擺錘在羅盤面上的投影位置所在的放射線與羅盤N極之間的夾角即為井斜方位角。注意：在井下羅盤標志方位與實際地理方位相反。（3）井深測量根據電纜長度或鉆柱長度。二．對測斜計算數據的規定1．測點編號：測斜自下而上，測點編號自上而下。第一個井斜角不等于零的測點作為第一測點。2．測段編號：自上而下編號。3．第０測點：第１測點的井深大于25m時，第０測點的井深比第１測點的井深小25m，且井斜角規定為零。第１測點的井深小于或等于25m時，規定第０測點的井深和井斜角均為零。4．若αi=0，則計算第i測段時，φi=φi-1；計算第i+1測段時，φi=φi+1。5．在一個測段內，井斜方位角變化的絕對值不得超過180°。φi-φi-1>180°時，Δφi=φi-φi-1-360°φc=(φi+φi-1)/2-180°φi-φi-1<-180°時，Δφi=φi-φi-1+360°φc=(φi+φi-1)/2+180°三．軌跡計算方法1、計算順序：計算的目的是算出每個測點的坐標值。從第１個測段開始，逐段向下進行；算出每個測段的坐標增量；累加求得測點的坐標值。2、計算內容：測點：五個直角坐標值(D,Lp,N,E,V)，

兩個極坐標值(S,θ)。

測段：四個坐標增量(ΔD，ΔLp，ΔN，ΔE)，

井眼曲率Ｋc。3、計算方法的多樣性要計算測段的四個坐標增量，就必須知道測段的幾何形狀。假設不同，計算方法不同。 （1）平均角法：假設測段是一條直線；該直線的方向是上下二測點處井眼方向的“和方向”（矢量和）。測段計算公式：

ΔD=ΔDm·cosαc

ΔLp=ΔDm·sinαc

ΔN=ΔDm·sinαc·cosφcΔE=ΔDm·sinαc·sinφcαc=（αi-1+αi）/2φc=（φi-1+φi）/2（2）圓柱螺旋線法假設測段形狀為一條等變螺旋角的圓柱螺線；其兩端與上下兩測點處井眼方向向切。在水平投影圖上是圓弧。在垂直剖面圖上也是圓弧。測段計算公式：ΔD=[2ΔDm·sin(Δα/2)·cosαc]/ΔαΔLp=[2ΔDm·sin(Δα/2)·sinαc]/ΔαΔN=[4ΔDm·sin(Δα/2)·sinαc·sin(Δφ/2)·cosφc]/(Δα·Δφ)ΔE=[4ΔDm·sin(Δα/2)·sinαc·sin(Δφ/2)·sinφc]/(Δα·Δφ)（3）曲率半徑法美國人也曾提出了以圓柱螺旋線為模型的測段參數計算方法，稱之為曲率半徑法。其計算結果與圓柱螺旋線法相同。只是計算公式的表達形式不同。曲率半徑法測段計算公式：

ΔD=ΔDm(sinαi-sinαi-1)/ΔαΔLp=ΔDm(cosαi-1-cosαi)/ΔαΔN=ΔDm(cosαi-1-cosαi)(sinφi-sinφi-1)/(Δα·Δφ)ΔE=ΔDm(cosαi-1-cosαi)(cosφi-1-cosφi)/(Δα·Δφ)（4）校正平均角法（2）、（3）的分母上有Δα、Δφ，一旦有一個增量為零就無法計算，鄭基英教授在“圓柱螺線法”基礎上，經過數學處理提出了“校正平均角法”。（我國鉆井行業標準規定使用的方法）

測段計算公式：

ΔD=fD·ΔDm·cosαcΔLp=fD·ΔDm·sinαcΔN=fH·ΔDm·sinαc·cosφcΔE=fH·ΔDm·sinαc·sinφc其中：

fD=1-Δα2/24fH=1-(Δα2+Δφ2)/24

注意：以上二式中的Δα和Δφ的單位為弧度。第三節直井防斜技術

井斜的危害：1、在地質勘探方面：造成地質資料失真；打亂合理的地下井網和開發方案。2、在鉆井施工方面：惡化鉆柱工作條件；易造成井壁坍塌和卡鉆；易造成固井下套管困難和注水泥竄槽；糾斜側鉆增加成本。3、在開發采油方面：影響分層開采；影響修井工作；影響采收率（死油區）。

一．井斜的原因1、地質因素：地層傾斜和地層可鉆性不均勻性兩個方面。（1）地層可鉆性的各向異性因素沉積巖特性：垂直層面方向的可鉆性高，平行層面方向的可鉆性低。鉆頭總是有向著容易鉆進的方向前進的趨勢。地層傾角小于45°時，鉆頭偏向垂直地層層面的方向；地層傾角超過60°時，鉆頭沿著平行地層層面方向下滑，地層傾角在45°～60°之間時，井斜方向屬不穩定狀態。（2）地層可鉆性的縱向變化地層傾斜且軟硬交錯，鉆頭偏向垂直地層層面方向。（3）地層可鉆性的橫向變化垂直于鉆頭軸線方向上可鉆性的變化。如：在鉆頭的一側下面鉆遇溶洞或較疏松的地層，而另一側則鉆遇較致密的地層。2、鉆具因素主要是鉆具的傾斜和彎曲。引起鉆頭傾斜，在井底形成不對稱切削。使鉆頭受側向力的作用，產生側向切削?！暗撞裤@具組合”(BottomHoleAssembly)，簡稱BHA。

導致鉆具傾斜和彎曲的原因：鉆具和井眼之間有一定間隙。鉆壓的作用，鉆柱受壓靠近井壁或發生彎曲。鉆具本身彎曲；轉盤安裝不平、井架安裝不正等。3、井眼擴大鉆頭在井眼內左右移動，靠向一側，鉆頭軸線與井眼軸線不重合，導致井斜。

二．滿眼鉆具組合控制井斜由鉆具引起井斜的原因可歸結為：①．鉆頭對井底的不對稱切削；②．鉆頭軸線相對于井眼軸線發生傾斜；③．鉆頭上的側向力導致對井底的側向切削。解決這些問題的方法之一是讓鉆具填滿井眼，即：滿眼鉆具組合。基本原理：增大下部鉆具組合的尺寸和剛度，近似“填滿井眼”，防止鉆柱彎曲和傾斜。方法：在下部鉆具適當位置上安裝3～4個扶正器。扶正器尺寸：Δd=dh-ds=1.0～2.0mm１．YXY組合的結構近鉆頭扶正器、中扶正器、上扶正器、第四扶正器。

作用：近扶正器：抵抗側向力，防止側向切削和不對稱切削。中扶正器：保證中扶正器與鉆頭之間的鉆柱不發生彎曲。其安放位置需嚴格計算。上扶正器：保證鉆具上至少有3個穩定點與井壁接觸，從而保證井眼的直線性。第四扶正器：增大下部鉆柱的剛度，協助中扶防止鉆柱彎曲。2．YXY組合“中扶”位置的計算根據等截面梁縱橫彎曲理論中的撓度計算公式和壓桿穩定的臨界載荷計算公式，并進行處理求導可得最優位置：Lp--中扶距鉆頭的最優長度，m；C--扶正器與井眼的半間隙，C=(dh-ds)/2，m；dh－井眼直徑，m；dm－扶正器外徑，m；E--鉆鋌鋼材的楊氏模量，kN/m2；J--鉆鋌截面的軸慣性矩，m4；qm--鉆鋌在鉆井液中的線重，kN/m；α--允許的最大井斜角，(°)。例題：已知鉆頭直徑216mm，扶正器直徑215mm，鉆鋌鋼材的楊氏模量為.0594×108kN/m2，鉆鋌外徑178mm，內徑71.4mm，鉆井液密度1.25g/cm3，鉆鋌線重1.6kN/m，允許的最大井斜角3°，求中扶距鉆頭的最優長度。解：根據給定條件，可求得：

J=（dco4-dci4）/64=0.48×10-4m4,

qm

=（1-d/s）q=1.34kN/m,c=（dh-ds）/2=0.0005mLp=[(16C·E·J)/(Qm·sinα)]0.25=5.789m。3.滿眼鉆具組合的使用(1).只能控制井眼曲率，不能控制井斜角的大小。不能糾斜。(2).“以快保滿，以滿保直”。間隙對滿眼鉆具組合性能影響顯著。設計間隙一般為Δd=dh-ds=0.8～1.6mm。當間隙Δd達到或超過兩倍的設計值時，應及時更換或修復扶正器。在井徑擴大井段不適用。要搶在井徑擴大以前鉆出新的井眼。(3).不宜在井眼曲率大的井段使用,防止卡鉆。(4).在鉆進軟硬交錯，或傾角較大的地層時，要注意適當減小鉆壓，勤劃眼，以便消除可能出現的“狗腿”。

三.鐘擺鉆具組合控制井斜1.鐘擺鉆具組合的原理

在下部鉆柱的適當位置安裝一個扶正器，當發生井斜時，該扶正器支撐在井壁上形成支點，使下部鉆柱懸空。則該扶正器以下的鉆柱就好象一個鐘擺，產生一個鐘擺力。鉆頭在此鐘擺力的作用下切削下井壁。從而使新鉆的井眼不斷降斜。2、YXY鐘擺鉆具組合設計鉆頭上的鐘擺力：可產生最大鐘擺力的最優扶正器安放位置計算：

W--鉆壓，kN；dh--井徑，m；dc--鉆鋌直徑，m。

考慮到扶正器磨損和井徑擴大，使用距離比計算距離適當減小:LS=（0.9～0.95）Lz3.鐘擺鉆具組合的使用(1).多數用于井斜角較大的井糾斜。直井內無防斜作用.(2).其性能對鉆壓特別敏感。鉆壓增大，則增斜力增大，鐘擺力減小。使用時必須嚴格控制鉆壓。(3).只能使用小鉆壓“吊打”。如果使用大鉆壓,可能形成新的支點。(4).不能有效控制井眼曲率，易形成“狗腿”。(5).間隙對鐘擺鉆具組合性能的影響比較明顯。四.其它直井防斜技術1、塔式鉆具（鐘擺原理）。2、偏心鉆鋌（形成公轉和鐘擺力）。3、方鉆鋌（滿眼鉆具原理）。4、鉆鋌偏心短節（形成鉆鋌公轉）。第四節定向井井眼軌道設計常規定向井：m=15°～60°大斜度井：m=60°～85°水平井：m=90°上翹井：m=90°～120°大位移井：水平位移與垂深之比大于2.0。一．定向井軌道分類

二維定向井：有常規二維定向井和非常規二維定向井兩種。常規二維定向井：井段形狀由直線和園弧曲線組成。非常規二維定向井：除了直線和園弧曲線外，還有某種特殊曲線，如懸鏈線、二次拋物線等。

三維定向井：糾偏三維定向井、繞障三維定向井。

二．常規二維定向井軌道設計１．設計原則(1)能實現鉆定向井的目的。(2)有利于安全、優質、快速鉆井。(3)有利于采油工藝的要求。２．軌道類型常規二維定向井軌道有四種類型：三段式，多靶三段式，五段式和雙增式。3．設計條件、內容及步驟（1）各參數的意義

Dt—目標點或目標段入口點的垂深，m；St—目標點或目標段入口點的水平位移，m；

Dkop—造斜點垂深，m；Kz—造斜段的造斜率，(°)/30m；

Kn—降斜段的造斜率，(°)/30m；

Kzz—雙增軌道的第二增斜段的造斜率，(°)/30m；0—設計方位角，(°)；αt—目標段井斜角，(°)；

ΔDmm—目標段長度，m；αb—穩斜段井斜角，(°)；

ΔDmw—穩斜段長度，m。（2）設計條件由地質、采油部門提供的要求：目標點位置：Dt、St、0；

目標段位置：Dt、ΔDmm、αt、0

由鉆井工程要求和設計原則確定的數據：Dkop、K（3）設計內容及步驟選擇軌道形狀；給定Dt、St、0，選用三段式；給定Dt、St、ΔDmm、αt、0，選用五段式；給定Dt、St、ΔDmm、αt、0，且αt較大，用雙增式。確定造斜點位置Dkop、造斜率Kz、降斜率Kn；

計算關鍵參數：最大井斜角αb、穩斜段長度ΔDmw；

計算各井段井身參數：ΔD、ΔS、ΔDm；

繪制垂直剖面圖和水平剖面圖。4、不同軌道類型的關鍵參數計算三段式、多靶三段式、五段式、雙增式。（1）三段式給定Dt、St、0、Dkop、Kz時，計算αb、ΔDmw；De=Dt-Dkop

Se=StRe=RzΔDmw=(De2+Se2-2·Re·Se)0.5αb=2·arctan[(De-ΔDmw)/(2·Re-Se)]給定Dt、St、0、Dkop、αb

時，計算Kz

、ΔDmw；Rz=(Dt-Dkop-St/tanαb)/[tan(αb/2)]Kz=1719/RzΔDmw=(Dt-Dkop-Rz·sinαb)/cosαb給定Dt、St、0、Kz

、αb

時，計算

Dkop

、ΔDmw；Dkop=Dt-St/tanαb-Rz·tan(αb/2)ΔDmw=(Dt-Dkop-Rz·sinαb)/cosαb（2）多靶三段式給定Dt、Dkop、Kz、θo、αt、ΔDmm，計算St、ΔDmw、αb；（倒推設計法）

St=[Dt-Dkop-Rz·tan(αt/2)]·tanαt

ΔDmw=(Dt-Dkop-Rz·sinαb)/cosαb（3）五段式已知條件：Dt、St、ΔDmm、αt、0、Dkop、Kz、Kn

中間參數：De=Dt-Dkop+Rn·sinαtSe=St+Rn·(1-cosαt)Re=Rz+Rn

ΔDmw=(De2+Se2-2·Re·Se)0.5αb=2·arctan[(De-ΔDmw)/(2·Re-Se)]（4）雙增式軌道給定條件：Dt、St、Dkop、Kz、θo、αt、ΔDmm、Kzz

中間參數：

De=Dt-Dkop-Rzz·sinαt

Se=St-Rz+Rzz·cosαt

Re=Rz-Rzz

ΔDmw=(De2+Se2-Re2)0.5αb=2·arctan[(De-ΔDmw)/(Re-Se)]

注意：以上各軌道類型計算公式中所有符號的含義見教材圖5-20、5-21、5-22、5-23中的標注。尤其是應注意不同軌道時Dt和St的取值。5、井段計算及設計結果表述

對每個井段計算出段長、垂增、水平位移增量三個參數。(1)增斜段

ΔDz=Rz·sinαb

ΔSz=Rz·(1-cosαb)ΔDmz=Rz·αb·π/180(2)穩斜段

ΔDmw（關鍵參數）已求出

ΔDw=ΔDmw·cosαbΔSw=ΔDmw·sinαb(3)降斜段

ΔDn=Rn·(sinαb-sinαt)；ΔSn=Rn·(cosαt-cosαb)ΔDmn=Rn·(αb-αt)·π/180(4)雙增軌道的第二增斜段

ΔDzz=Rzz·(sinαt-sinαb)；ΔSzz=Rzz·(cosαb-cosαt)ΔDmzz=Rzz·(αt-αb)·π/180

(5)目標段

ΔDmm（已知條件）

ΔDm=ΔDmm·cosαt；ΔSm=ΔDmm·sinαt

第五節定向井造斜工具及軌跡控制造斜：由垂直井段開始鉆出具有一定方位的斜井段的工藝過程。造斜點：開始造斜時的深度。垂直井段開始傾斜的起點。造斜工具：井底動力鉆具造斜工具；轉盤鉆造斜工具。一、井底動力鉆具造斜工具動力鉆具（井下馬達）：渦輪鉆具、螺桿鉆具、電動鉆具。工作特點：在鉆進過程中，動力鉆具外殼和鉆柱不旋轉，有利于定向造斜。1、動力鉆具造斜工具的種類三種：彎接頭、彎外殼馬達、偏心墊塊。abd(1)彎接頭(斜接頭)彎接頭的結構（畫）

彎曲角大小

造斜原理：迫使鉆頭傾斜，造成對井底的不對稱切削；井壁迫使彎曲部分伸直，由鉆柱的彈性力作使鉆頭產生側向切削。影響彎接頭造斜率的因素：彎曲角越大，造斜率越大；一般為0.5°～2.5°。彎曲點以上鉆柱的剛度越大，造斜率越大；彎點至鉆頭的距離越小且重量越小，造斜率越大；鉆速越小，造斜率越高。（2）彎外殼馬達將動力鉆具的外殼做成彎曲形狀比彎接頭造斜能力大（原理與彎接頭類似）（3）偏心墊塊在井下動力鉆具殼體的下端一側加焊一個“墊塊”，在井斜角較大的井內，通過定向使此墊塊處在井壁的下側，形成支點。實質：杠桿原理，墊塊作為支點。主要影響因素：

a.偏心墊塊的高度越大，造斜率越大

b.偏心墊塊距離鉆頭的距離越近，造斜率越大

c.原井斜角越大，造斜率越大一般用于原井斜角大于45的井斜角較大的井眼內。２．渦輪鉆具的結構與特性結構：如下圖（圖5－26）。特性：如下圖（圖5－27）轉數與流量成正比，扭矩與流量的平方成正比，壓降與流量的平方成正比，功率與流量的三次方成正比。流量一定時，轉速隨扭矩的減小而增大?？辙D時，轉速達到最高，所以不應當用渦輪鉆具進行劃眼。２．螺桿鉆具的結構與特性結構：如下圖（圖5－28）。特性：如下圖（圖5－29）(1)螺桿鉆具的轉數、扭矩、壓力降、功率與流量之間的關系，與渦輪鉆具相同。(2)螺桿鉆具的扭矩與壓力降成正比。壓力降可從泵壓表上讀出，扭矩則反映所加鉆壓的大小，所以可以看著泵壓表打鉆。根據泵壓表上的壓力降還可以換算出鉆頭上的扭矩，從而可以較為準確地求得反扭角。二、轉盤鉆造斜工具變向器、射流鉆頭、扶正器組合。１、變向器結構及原理如下圖（圖5－30）。早期造斜工具?，F在僅用于套管內開窗側鉆，或不適宜用動力鉆具的井內。2、射流鉆頭鉆頭上安放1個大噴嘴、2個小噴嘴?？看髧娮焐淞鳑_擊出斜井眼。3、扶正器鉆具組合僅用于已有一定斜度的井眼內進行增斜、降斜或穩斜。(1).增斜組合（杠桿原理）：分為強、中、弱三種增斜組合。鉆壓越大，增斜能力越大；L1越長，增斜能力越??；近鉆頭扶正器直徑減小，增斜能力也減小。使用時應保持低轉速。

(2)．穩斜組合（剛性滿眼鉆具原理）：分為強、中、弱三種穩斜組合。使用中要注意保持正常鉆壓和較高轉速。可使用雙扶正器串聯代替近鉆頭扶正器增強穩斜效果。(3).降斜組合（鐘擺原理）：分為強、弱兩種降斜組合。使用時要注意保持小鉆壓和較低轉速。對于強降斜組合，L1越長，降斜能力越強，但不能與井壁有新的接觸點。

三．定向井軌跡控制的基本方法垂直段、造斜段、增斜段、穩斜段、降斜段、扭方位井段。1、垂直井段利用防斜打直技術（滿眼鉆具、鐘擺鉆具）。2、定向造斜段使用動力鉆具造斜工具造斜。套管開窗側鉆用變向器。造斜段長度一般以井斜角達到8°～10°為準。

3、增斜井段一般用動力鉆具定向造斜到一定角度（8°～10°）后，換用轉盤鉆利用增斜鉆具組合繼續增斜。4、穩斜井段盡可能使用轉盤鉆扶正器鉆具組合進行控制。5、扭方位井段轉盤鉆扶正器組合不能控制井斜方位。必須用動力鉆具造斜工具扭方位。四．扭方位計算裝置角計算、動力鉆具反扭角計算、定向方位角計算。1、裝置角的概念

OA線稱為“高邊方向線”。Ｃ點是鉆頭中心，OC線稱為“裝置方向線”。以高邊方向線為始邊，順時針旋轉到裝置方向線上所轉過的角度，稱為造斜工具的裝置角。用ω表示。

工具面：造斜工具作用方向線與鉆柱軸線構成的平面（彎接頭的兩條交叉軸線所在的平面）。裝置角也稱為工具面角。

井斜鉛垂面：過井斜方位線的鉛垂面。

高邊方向線：在井底平面上自井眼低邊指向井眼高邊的方向線。

裝置方位角：裝置角與井斜方位角之和。以φω表示。

ω、φω是裝置角的兩種不同表示形式。ω稱為高邊模式工具面角；φω稱為正北（磁北）模式工具面角。

ω是井底平面（斜面）上的角度，不易測量；φω是水平面上的角度，可以測量，用于定向。ω、φω在0°～360°內變化，順時針為“+”，逆時針為“-”。2、裝置角與井斜角、方位角的關系（1）基本關系

cosα2=cosα1cosγ-sinα1sinγcosω

cosγ=cosα1cosα2+sinα1sinα2cosΔφtanΔφ=（sinγsinω）/（sinα1cosγ+cosα1sinγcosω）（2）ω對α、φ的影響

ω=0°，cosα2=cos（α1+γ），α2=α1+γ，全增斜。

ω=180°，cosα2=cos（α1-γ），α2=α1-γ，全降斜。

ω=90°，cosα2=cosα1cosγ，α2α1，近似穩斜，90°扭方位。

0°ω90°+Δω，增斜增方位。90°+Δωω180°，降斜增方位。180°ω270°-Δω，降斜減方位。270°+Δωω360°，增斜減方位。3、裝置角的計算已知條件：目前井斜角α1、方位角φ1；欲達到的井斜角

α2、方位角φ2；工具造斜率Ｋc。求解內容：造斜工具的裝置角ω；達到要求需要鉆進的井段長度ΔDm。（1）解析法

cosγ=cosα1cosα2+sinα1sinα2cosΔφcosω=(cosα1cosγ-cosα2)/(sinα1sinγ)ΔDm=30γ/K注意：求ω時反余弦的定義域為0°～180°。設cosω=C，

當Δφ>0，ω=cos-1C；當Δφ<0，ω=-cos-1C

上述三個公式中，共有７個參數：α1，α2，Δφ，γ，Ｋ，ω，ΔDm。顯然若已知其中４個就可求的另外三個，可根據扭方位的實際情況靈活應用。

（2）圖解法①選擇比例尺，用單位線段長度表示單位角度，例如，以１厘米代表１°。②選原點O，做射線OQ作為目前井底方位線，在OQ上量取OA=α1。③以Ａ點為圓心，以γ為半徑畫圓。④作線段OB，使∠AOB=Δφ，Δφ為正時，OB線在OA線的下方；Δφ為負時，OB線在OA線的上方。線段OB交圓于B、B′兩點，聯結AB和AB′。⑤∠QAB即為增斜扭方位的裝置角ω；∠QAB′即為降斜扭方位的裝置角ω′。⑥OB長度（換算成角度），即為增斜扭方位之后的井斜角α2；OB′長度（換算成角度），即為降斜扭方位之后的井斜角α2例題1:已知α1=15°，K=10°/100m，Δφ=22°，要求扭完方位以后的井斜角為18°。試求裝置角ω和扭方位的井段長度ΔDm。解：由解析公式可求得：

γ=6.88°，ω=75.19°，ΔDm=68.77m。

由圖解法可從圖中量得：

γ=7.9°，ω=75°；并計算出ΔDm=79m；例題2：已知α1