定向井技術

1PPT課件定向鉆井

定向井的概念

定義：設計井眼軌跡由多段直線和光滑曲線組成，井底相對井口有一定的水平位移；這種沿著預先設計的井眼軌跡鉆進的井稱為定向井。2PPT課件定向井的使用范圍增加油層穿越面積，提高產量和采收率（水平井）繞開地面障礙（河流、高山、建筑、沼澤）適應井下地質條件，節省鉆井時間減小地面井場占用面積,節省投資（叢式井、多底井）處理井下事故（救援井、側鉆井）3PPT課件

水平井：應用于油氣田開發的目標是增產、提高采收率。尤其適應于裂縫性儲層、低滲油氣層、薄油層。4PPT課件水平井5PPT課件多底井6PPT課件側鉆7PPT課件救援井8PPT課件定向井名詞解釋１、測量井深(MD)L:井口至井眼某點的軌跡長度２、垂直井深(TVD)H:井口至井眼某點的垂直距離３、井斜角a:井身軌跡某點切線與鉛垂線的夾角４、方位角f:井身軌跡某點水平投影的切線與正北方向的夾角５、井斜變化率Ka:單位井段的井斜變化６、方位變化率Kf:單位井段的方位變化７、水平位移S:井身軌跡某點與井口位置的水平距離８、閉合距SE:完井井底水平位移９、閉合方位角fE:閉合距與正北方向的夾角10、全角變化率K:井眼的空間曲率9PPT課件定向井名詞解釋Ａ點垂直井深AＡ點測量井深：Ｌ＝ＯＡＡ點井斜角ＯHA10PPT課件井斜變化率的概念Ｏ井斜變化率Ｋa：單位井段的井斜變化AＢ11PPT課件方位變化率的概念ＯＡＢＮＥ方位變化率Ｋf：單位井段的方位變化fAfB12PPT課件水平位移：井身軌跡某點與井口位置的水平距離ＯＡＮＡ點水平位移：ＳA＝OAE(完井井底)閉合距：SE＝OE閉合方位角fE13PPT課件全角變化率K:井眼的空間曲率KAB14PPT課件表示空間井眼軌跡的兩個平面15PPT課件fAfE16PPT課件17PPT課件水平投影fAfE18PPT課件井身剖面設計設計原則１、利用地層自然造斜規律２、利于鉆井、采油、修井工作３、剖面簡單４、造斜井段地層穩定５、井眼曲率變化均勻19PPT課件定向井剖面類型１、常規井身剖面

整個井眼軌跡由直線和圓弧組成２、特殊井身剖面

井眼軌跡由直線、圓弧和其他平面曲線（懸鏈線、拋物線?...)組成20PPT課件21PPT課件定向井參數選擇１、造斜點

地層穩定、可鉆性好２、最大井斜角

根據鉆井工藝和采油的需要３、井眼曲率，造斜率

大曲率半徑：中曲率半徑：小曲率半徑：４、造斜點、最大井斜角、造斜率

三者之間要滿足一定的關系22PPT課件實際井眼軸線的計算方法定向井井眼軸線是以等間距測量的，每一測點的數據有測量井深、井斜角和方位角。任意測點間的空間坐標位置需要根據兩測點間的軌跡形狀來計算。井眼軌跡形狀是的未知的，不同假設就得到不同的計算方法。23PPT課件正切法24PPT課件25PPT課件１、垂直位移：２、水平位移：３、北位移：４、東位移：５、井底垂深：６、井底水平位移：７、閉合方位角：正切法計算公式26PPT課件平衡正切法27PPT課件28PPT課件１、垂直位移：２、水平位移：３、北位移：４、東位移：５、井底垂深：６、井底水平位移：７、閉合方位角：平衡正切法計算公式29PPT課件30PPT課件31PPT課件１、平均井斜角：２、平均方位角：３、垂直位移：４、水平位移：５、北位移：６、東位移：７、井底垂深：８、井底水平位移：９、閉合方位角：平均角法計算公式32PPT課件圓柱螺線法33PPT課件34PPT課件35PPT課件36PPT課件１、井斜曲率半徑：２、方位曲率半徑：３、垂直位移：４、水平位移：５、北位移：６、東位移：７、井底垂深：８、井底水平位移：９、閉合方位角：曲率半徑法計算公式37PPT課件實際井身軸線的繪制方法在垂直平面和水平投影面上繪制井眼軌跡，具體步驟如下：１、將測井資料整理列表；２、選定一種計算方法，將計算結果填入表中；３、根據計算結果繪制井身軌跡垂直平面和水平投影圖。38PPT課件繪制井眼軌跡的數據表（平均角法）39PPT課件造斜工具轉盤鉆井用造斜工具

槽式變向器，水力沖，錨式鉆頭，BHA(BottomHoleAssembly)。特點：非連續造斜井底動力鉆井用造斜工具

彎接頭，偏心短節，可調變向接頭。特點：連續造斜40PPT課件井眼軌跡控制裝置角w鉆具組合反扭矩的影響41PPT課件42PPT課件43PPT課件44PPT課件45PPT課件46PPT課件47PPT課件48PPT課件49PPT課件裝置角的規定當造斜工具面和原井眼方向所在鉛垂面重合，且造斜工具起增斜作用時，裝置角w為０度；在垂直井眼內，造斜工具彎曲方向指向正北，裝置角w為０度。50PPT課件裝置角w對井斜和方位的影響原井斜方位增斜減斜減方位增方位w=0全力增斜w=270w=90全力增方位w=180增方位增斜減斜減方位全力降斜全力減方位w=0~90w=90~180w=180~270w=270~36051PPT課件裝置角w的圖解法一種實用的確定裝置角的近似方法方法：用線段的長度表示井斜角a和導斜角g，用線段的夾角表示方位角f和裝置角w。ＡＢ1Ｂ2w1w2DONorth原井底方位F方位增量DF52PPT課件裝置角w的圖解法已知條件：原井斜角、原方位角；方法：在方位增量DF、井斜增量Da、導斜角g、裝置角w四個參數中任意確定兩個參數，求另外兩個參數。OAN原方位角F原井斜角a53PPT課件鉆具組合用改變井底鉆具組合的方法來控制井身軌跡

反扭矩的影響使用井下動力鉆具造斜時，鉆具產生的反扭矩對裝置角會產生影響。54PPT課件定向井測量方法１、井斜角測量

原理：重力

方法：液體染色（虹吸測斜儀），腐蝕（ＨＦ），感光照相（單、多點照相儀），電法（隨鉆測量儀MWD）。２、方位角測量

原理：陀螺、磁場（在套管內不能測量，需