定向井知识及防碰要求

1、定向井知识与轨迹控制定向井知识与轨迹控制普通定向井：普通定向井：最大井斜角小于最大井斜角小于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：

2、中短曲率半径：1 20 /30m 短曲率半径：短曲率半径：1 10/ /m m 径向水平井：径向水平井：k= 丛式定向井：丛式定向井：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，其中可含中可含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。定定向向井井定向的几个基本概念：为以正北方向线为始边，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线所转过的角度是以高边方向线为始边，顺时针转到工具面与井底圆平面的交线所转过的角度。磁偏角：在某一地区内，其

3、磁北极方向线与地理北极方位磁偏角：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，称为该地区的线之间的夹角，称为该地区的“磁偏角磁偏角”. 定预计施工工具面工具面反扭定预计施工工具面工具面反扭 转即方转，就是方钻杆需要转到的角度（相对于转盘转即方转，就是方钻杆需要转到的角度（相对于转盘 0标标记）记）工具面角（工具面角（）：）：造斜工造斜工具下到井底以后，工具面具下到井底以后，工具面所在的角度。所在的角度。 高边工具面角高边工具面角是以高边是以高边方向线为始边，顺时针转方向线为始边，顺时针转到工具面与井底圆平面的到工具面与井底圆平面的交线所转过的角度；交线所转过的角度； 磁工具面角磁工

4、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。线所转过的角度。重力工具面和磁工具面的区别重力工具面和磁工具面的区别 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

5、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+90- 90180转角转角 方钻杆标记棱转到的绝对角度（转盘刻度），俗称“转”角。 使用单弯螺杆定向（扭方位）时，应注意入井前必须量取螺杆弯使用单弯螺杆定向（扭方位）时，应注意入井前必须量取螺杆弯曲方向与定向直接头间的夹角，称为曲方向与定向直接头间的夹角，称为“弯差角弯差角”。 弯差角的量取原则同样是弯差角的量取原则同样是“以下量上，顺正逆负以下量上，顺正逆负”。计算实际。计算实际

6、工具面面的公式为：工具面面的公式为： 如图中，弯差角应为如图中，弯差角应为50如某次测得工具面为如某次测得工具面为240 ，则，则实际工具面实际工具面=240 (50 )=290 如果测得工具面为如果测得工具面为L 40 ，则，则: 实际工具面实际工具面=L 40 (50 )=R 10 简易定向方法简易定向方法 （转盘上取值方法）（转盘上取值方法） 简易定向方法简易定向方法 （接单根）（接单根） （转盘取值法）（转盘取值法）n 预定（目标）工具面：预定（目标）工具面：定向扭方位前，一定要通过轨迹预算，首先得定向扭方位前，一定要通过轨迹预算，首先得出一个预定要把螺杆摆到的工具面，称之为目标工具面

7、，记作出一个预定要把螺杆摆到的工具面，称之为目标工具面，记作预预。 根据直井段的井斜方位形成的位移影响，结合本区块本队所钻井情况根据直井段的井斜方位形成的位移影响，结合本区块本队所钻井情况的地层规律和控制经验，考虑定向后的超前量。就是定向的的地层规律和控制经验，考虑定向后的超前量。就是定向的预。预。 根据预算扭方位情况，确定工具面。如稳斜降方位，则根据预算扭方位情况，确定工具面。如稳斜降方位，则预预=左左90 注意：井斜注意：井斜6 ,用重力工具面，尽量使用扭方位施工，按照井斜和方位用重力工具面，尽量使用扭方位施工，按照井斜和方位情况确定工具面的角度。情况确定工具面的角度。定向（扭方位）的计算

8、公式定向（扭方位）的计算公式n工具面角，记作工具面角，记作工工n反扭角：动力钻具启动前的工具面与启动后加压反扭角：动力钻具启动前的工具面与启动后加压钻进时的工具面之间的夹角钻进时的工具面之间的夹角 定向（扭方位）的计算公式定向（扭方位）的计算公式n例如：某定向井深例如：某定向井深800m，井斜，井斜，方位方位100，预定施工到，预定施工到200 ，测得工，测得工具面具面240 ，弯差角，弯差角90 ，估计反扭，估计反扭角角20 ，则：，则：n例如：某次扭方位井深例如：某次扭方位井深1200m，井斜，井斜8，方位，方位100，需要增斜降方位，需要增斜降方位，预定工具面预定工具面 L 60 ，测得

9、工具面，测得工具面 L 40 ，弯差角，弯差角90 ，估计反扭角，估计反扭角35 ，则：，则：扭方位施工举例扭方位施工举例 某井井深1200米，井斜为18度，方位为120度，工具面左偏60(300)。 需要稳斜、全力增方位。预算需要施工后井斜1820，方位135。 （假定反扭角为度）则定定= 目标目标 工具面工具面+反扭反扭 =80-（-60）60=200丈量方为-50转= 定+ 方=200+（-50）=5度定向（扭方位）注意事项n在井口仔细检查定向键，准确量取角差，注意判明正在井口仔细检查定向键，准确量取角差，注意判明正负。负。n定向测斜必须在接好单根充分活动钻具释放扭矩后进定向测斜必须在接

10、好单根充分活动钻具释放扭矩后进行，注意在钻杆上对准转盘刻度处做明显标记。行，注意在钻杆上对准转盘刻度处做明显标记。n测完斜算好测完斜算好“定定”角，并推算出角，并推算出“转转”角的确切值，角的确切值，工具面拉到位后工具面拉到位后,充分活动钻具释放扭矩保证工具面到充分活动钻具释放扭矩保证工具面到位，然后缓慢加压钻进。位，然后缓慢加压钻进。n方钻杆标记棱必须清晰，油漆不得在方钻杆标记棱必须清晰，油漆不得在2条棱上同时标条棱上同时标记，便于钻进时检查。记，便于钻进时检查。n井斜井斜1.5时定向，必须考虑井斜方位的影响，选择时定向，必须考虑井斜方位的影响，选择合理的定向方案。合理的定向方案。n定向反扭

11、角取定向反扭角取20-30度，打完第一根测出效果对反扭角进度，打完第一根测出效果对反扭角进行校订后再连定。行校订后再连定。n定向施工必须送钻平稳，前后一致，既有利于准确掌握定向施工必须送钻平稳，前后一致，既有利于准确掌握反扭角，又能保证施工效果。反扭角，又能保证施工效果。n要根据钻具滑动施工增斜率、当前井斜方位和施工工具要根据钻具滑动施工增斜率、当前井斜方位和施工工具面，对井底的井斜方位有一个合理的预判。面，对井底的井斜方位有一个合理的预判。n及时检查施工效果，若与预期相差较大，必须停钻分析及时检查施工效果，若与预期相差较大，必须停钻分析清楚原因后再施工，切不可盲目冒进，造成更大的被动。清楚原

12、因后再施工，切不可盲目冒进，造成更大的被动。(a.角差量取错误角差量取错误b.定向键转或测斜没坐上键定向键转或测斜没坐上键c.测斜前没有测斜前没有释放钻具扭矩释放钻具扭矩d.钻进时钻具转动钻进时钻具转动e.送钻不均匀）送钻不均匀） 注意连续定向反查工具面注意连续定向反查工具面定向（扭方位）注意事项n井深扭方位工作量大时要起钻换牙轮钻头，井深扭方位工作量大时要起钻换牙轮钻头，甩掉扶正器。甩掉扶正器。n必须留够足够井段，保证随钻施工可以进行。必须留够足够井段，保证随钻施工可以进行。n必须有详细的全井施工笔记。必须有详细的全井施工笔记。定向（扭方位）注意事项定向井施工要求定向井施工要求n拿到坐标后，

13、及时预算，根据防碰需要拿到坐标后，及时预算，根据防碰需要联系技术办确定设计造斜点。联系技术办确定设计造斜点。n定向和扭方位必须有完整施工记录。第定向和扭方位必须有完整施工记录。第一个单根必须划出草图。一个单根必须划出草图。n出现自己解决不了的较紧急情况时，要出现自己解决不了的较紧急情况时，要及时与技术办取得联系。及时与技术办取得联系。n每口井要小结，每阶段要总结。每口井要小结，每阶段要总结。定向井施工要求定向井施工要求n控制直井段井斜，出现超标要打控制直井段井斜，出现超标要打绕障绕障申请申请报告。报告。n要与录井公司及技术办公室校对坐标、要与录井公司及技术办公室校对坐标、设计方位、设计位移。做

14、到三对口。设计方位、设计位移。做到三对口。n相邻两井造斜点错开相邻两井造斜点错开50100米。米。n井口间距不小于井口间距不小于6米。米。防碰技术措施n测量井位时，对井场老井要同时复测老井井口坐标。测量井位时，对井场老井要同时复测老井井口坐标。对于前拖距离超过对于前拖距离超过30m，或者前拖时左右偏移较大，或者前拖时左右偏移较大，井队要申请复测井口坐标。井队要申请复测井口坐标。n表层防斜打直，若有防碰危险，必须起钻下小钻头绕表层防斜打直，若有防碰危险，必须起钻下小钻头绕障，再用表层钻头扩眼。障，再用表层钻头扩眼。n二开前制定合理的轨迹控制方案，确保防碰安全，原二开前制定合理的轨迹控制方案，确保

15、防碰安全，原则上应尽早定向，提早分开则上应尽早定向，提早分开。n注意技术员间的沟通交流和数据交接，特别是在防碰注意技术员间的沟通交流和数据交接，特别是在防碰问题上。问题上。n二开后要及时监控井眼轨迹发展，只要有两井相靠的二开后要及时监控井眼轨迹发展，只要有两井相靠的可能必须尽早消除。可能必须尽早消除。n安全距离必须大于安全距离必须大于4 4米，小于米，小于3 3米且仍有靠近趋势的米且仍有靠近趋势的应果断填井侧钻，不可报侥幸心理。应果断填井侧钻，不可报侥幸心理。n有防碰趋势的必须制定绕障施工方案，并向技术办有防碰趋势的必须制定绕障施工方案，并向技术办汇报。汇报。n遵守测斜间距规定，必要时加密测斜

16、。遵守测斜间距规定，必要时加密测斜。n必须强化主动防碰意识，不可贻误绕障时机。必须强化主动防碰意识，不可贻误绕障时机。n在老井场进行施工井，必须有老井测斜数据，新老在老井场进行施工井，必须有老井测斜数据，新老两井距离不小于两井距离不小于12米。米。防碰技术措施防碰技术措施n按照设计规定间距测斜，防碰井段必须要及时输入计按照设计规定间距测斜，防碰井段必须要及时输入计算机计算，同时绘制算机计算，同时绘制1 1：100100的手工防碰图，并观察分的手工防碰图，并观察分析轨迹趋势，坚持做到测一点、计算一点、防碰图绘析轨迹趋势，坚持做到测一点、计算一点、防碰图绘制一点，并预算制一点，并预算200200米

17、米防碰距离要求已钻临井已钻临井预算绕障预算绕障最小距离最小距离填井填井预算预算距离距离长庆已钻井长庆已钻井直井段直井段4米米直井段直井段3米米斜井段斜井段6米米斜井段斜井段4米米外雇队所钻井外雇队所钻井直井段直井段10米米直井段直井段5米米斜井段斜井段10米米斜井段斜井段6米米长8目的层定向井施工提示2008年11月钻具组合的选择n推荐组合: 222mmPDC钻头+172mm1.25单弯+172mm短钻铤(1.8-3m)211212mm稳定器+165mm无磁+165mm钻铤（8根）+127钻杆井身剖面控制思路 充分利用利用钻井行业标准，持续强化上部井段多走位移，减轻下部井段控制压力使施工重心尽

18、量上移的基本思路，推行及早欠位移入靶的轨迹控制方法，把长8目的层的中深定向井当成浅井施工 。适合长8目的层定向井的剖面模式n位移小于200米的小位移井：造斜点二开 30-100米，初始井斜48，控制目标到洛河底剩余位移小于80米，井斜不大于8度；n位移200-400米的井：造斜点二开30-100米，初始井斜8-13，控制目标到井深约2000米剩余位移小于40米，井斜不大于6度；n 位移大于400米的井，造斜点二开30-50米，初始井定到可以控制的最大井斜，控制目标到长2时能确定中靶。高效率的轨迹控制的要点n二开施工前制定出充分考虑地层特点包括防碰绕障在内的完整单井施工方案 n做好入井钻具检查，准确量取角差。n二开后先定一根检查角差量取是否准确，观察反扭角和钻具增斜能力后，连续定向到初始井斜,再放开复合。高效率的轨迹控制的要点n复合钻进段严格监控轨迹变化，避免贻误调整时机导致出洛河时井斜方位偏差很大，给后期施工造成困难，n下部井段根据剩余位移合理调整井斜，严防出现位移打超，轨迹失控的被动局面。深井调整时机的合理选择 n调整时机选择的方法：a. 中小位移井一般钻进到直罗组时剩余位移已经较小，需采取观察剩余位移变化的方法选择调整时