定向钻井教程讲解课件

welcomewelcome1第八章定向钻井8.1定向井的概念

定义：一口井在设计时，井口位置与井底目标点不在同一铅垂线上的井称为定向井。第八章定向钻井8.1定向井的概念28.1.1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）8.1.1定向井的使用范围增加油层穿越面积，提高产量和采3水平井水平井4多底井多底井5侧钻侧钻6救援井救援井78.1.2定向井名词解释１、测量井深(MD)L:井口至井眼某点的轨迹长度２、垂直井深(TVD)H:井口至井眼某点的垂直距离３、井斜角a:井身轨迹某点切线与铅垂线的夹角４、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５、井斜变化率Ka:单位井段的井斜变化６、方位变化率Kf:单位井段的方位变化７、水平位移S:井身轨迹某点与井口位置的水平距离８、闭合距SE:完井井底水平位移９、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8.1.2定向井名词解释１、测量井深(MD)L:井口至井8定向井名词解释Ａ点垂直井深AＡ点测量井深：Ｌ＝ＯＡＡ点井斜角ＯHA定向井名词解释Ａ点垂直井深AＡ点测量井深：Ｌ＝ＯＡＡ点井斜角9井斜变化率的概念Ｏ井斜变化率Ｋa：单位井段的井斜变化AＢ井斜变化率的概念Ｏ井斜变化率Ｋa：单位井段的井斜变化AＢ10方位变化率的概念ＯＡＢＮＥ方位变化率Ｋf：单位井段的方位变化fAfB方位变化率的概念ＯＡＢＮＥ方位变化率Ｋf：单位井段的方位变11水平位移：井身轨迹某点与井口位置的水平距离ＯＡＮＡ点水平位移：ＳA＝OAE(完井井底)闭合距：SE＝OE闭合方位角fE水平位移：井身轨迹某点与井口位置的水平距离ＯＡＮＡ点水平位移12全角变化率K:井眼的空间曲率KAB全角变化率K:井眼的空间曲率KAB138.1.3表示空间井眼轨迹的两个平面8.1.3表示空间井眼轨迹的两个平面14fAfEfAfE15定向钻井教程讲解课件16水平投影fAfE水平投影fAfE178.2井身剖面设计8.2.1设计原则１、利用地层自然造斜规律２、利于钻井、采油、修井工作３、剖面简单４、造斜井段地层稳定５、井眼曲率变化均匀8.2井身剖面设计8.2.1设计原则188.2.2定向井剖面类型１、常规井身剖面

整个井眼轨迹由直线和圆弧组成２、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8.2.2定向井剖面类型１、常规井身剖面19定向钻井教程讲解课件208.2.3定向井参数选择１、造斜点地层稳定、可钻性好２、最大井斜角根据钻井工艺和采油的需要３、井眼曲率，造斜率大曲率半径：中曲率半径：

小曲率半径：４、造斜点、最大井斜角、造斜率

三者之间要满足一定的关系8.2.3定向井参数选择１、造斜点218.2.4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。8.2.4实际井眼轴线的计算方法定向井井眼轴线是以等间距22正切法正切法23定向钻井教程讲解课件24１、垂直位移：２、水平位移：３、北位移：４、东位移：５、井底垂深：６、井底水平位移：７、闭合方位角：正切法计算公式１、垂直位移：正切法计算公式25平衡正切法平衡正切法26定向钻井教程讲解课件27１、垂直位移：２、水平位移：３、北位移：４、东位移：５、井底垂深：６、井底水平位移：７、闭合方位角：平衡正切法计算公式１、垂直位移：平衡正切法计算公式28定向钻井教程讲解课件29定向钻井教程讲解课件30１、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、东位移：７、井底垂深：８、井底水平位移：９、闭合方位角：平均角法计算公式１、平均井斜角：平均角法计算公式31圆柱螺线法圆柱螺线法32定向钻井教程讲解课件33定向钻井教程讲解课件34定向钻井教程讲解课件35１、井斜曲率半径：２、方位曲率半径：３、垂直位移：４、水平位移：５、北位移：６、东位移：７、井底垂深：８、井底水平位移：９、闭合方位角：曲率半径法计算公式１、井斜曲率半径：曲率半径法计算公式368.2.5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，具体步骤如下：１、将测井资料整理列表；２、选定一种计算方法，将计算结果填入表中；３、根据计算结果绘制井身轨迹垂直平面和水平投影图。8.2.5实际井身轴线的绘制方法在垂直平面和水平投影面37绘制井眼轨迹的数据表（平均角法）绘制井眼轨迹的数据表（平均角法）388.3造斜工具8.3.1转盘钻井用造斜工具

槽式变向器，水力冲，锚式钻头，BHA(BottomHoleAssembly)。特点：非连续造斜8.3.2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8.3造斜工具8.3.1转盘钻井用造斜工具398.4井眼轨迹控制8.4.1装置角w8.4.2钻具组合8.4.3反扭矩的影响8.4井眼轨迹控制8.4.1装置角w40定向钻井教程讲解课件41定向钻井教程讲解课件42定向钻井教程讲解课件43定向钻井教程讲解课件44定向钻井教程讲解课件45定向钻井教程讲解课件46定向钻井教程讲解课件47定向钻井教程讲解课件48装置角的规定当两个平面重合，且造斜工具起增斜作用时，装置角w为０度；在垂直井眼内，造斜工具弯曲方向指向正北，装置角w为０度。装置角的规定当两个平面重合，且造斜工具起增斜作用时，装置角w49装置角w对井斜和方位的作用原井斜方位w＝0w＝270w＝90w＝180增斜减斜减方位增方位装置角w对井斜和方位的作用原井斜方位w＝0w＝270w＝950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。ＡＢ1Ｂ2w1w2DONorth原井底方位F方位增量DF装置角w的图解法一种实用的确定装置角的近似方法ＡＢ1Ｂ2w151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。OAN原方位角F原井斜角a装置角w的图解法已知条件：原井斜角、原方位角；OAN原方位角528.4.2钻具组合用改变井底钻具组合的方法来控制井身轨迹

8.4.3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。8.4.2钻具组合538.5定向井测量方法１、井斜角测量

原理：重力

方法：液体染色（虹吸测斜仪），腐蚀（ＨＦ），感光照相（单、多点照相仪），电法（随钻测量仪MWD）。２、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、多点照相仪），电法（随钻测量仪MWD）。8.5定向井测量方法１、井斜角测量54本章要点小结定向井的有关概念、名词术语表示定向井的两个平面实际井眼轨迹的计算和绘制造斜与井眼轨迹控制方法装置角的定义及其图解法井身轨迹测量方法及原理本章要点小结定向井的有关概念、名词术语55本课到此结束！本课到此结束！56welcomewelcome57第八章定向钻井8.1定向井的概念

定义：一口井在设计时，井口位置与井底目标点不在同一铅垂线上的井称为定向井。第八章定向钻井8.1定向井的概念588.1.1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）8.1.1定向井的使用范围增加油层穿越面积，提高产量和采59水平井水平井60多底井多底井61侧钻侧钻62救援井救援井638.1.2定向井名词解释１、测量井深(MD)L:井口至井眼某点的轨迹长度２、垂直井深(TVD)H:井口至井眼某点的垂直距离３、井斜角a:井身轨迹某点切线与铅垂线的夹角４、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５、井斜变化率Ka:单位井段的井斜变化６、方位变化率Kf:单位井段的方位变化７、水平位移S:井身轨迹某点与井口位置的水平距离８、闭合距SE:完井井底水平位移９、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8.1.2定向井名词解释１、测量井深(MD)L:井口至井64定向井名词解释Ａ点垂直井深AＡ点测量井深：Ｌ＝ＯＡＡ点井斜角ＯHA定向井名词解释Ａ点垂直井深AＡ点测量井深：Ｌ＝ＯＡＡ点井斜角65井斜变化率的概念Ｏ井斜变化率Ｋa：单位井段的井斜变化AＢ井斜变化率的概念Ｏ井斜变化率Ｋa：单位井段的井斜变化AＢ66方位变化率的概念ＯＡＢＮＥ方位变化率Ｋf：单位井段的方位变化fAfB方位变化率的概念ＯＡＢＮＥ方位变化率Ｋf：单位井段的方位变67水平位移：井身轨迹某点与井口位置的水平距离ＯＡＮＡ点水平位移：ＳA＝OAE(完井井底)闭合距：SE＝OE闭合方位角fE水平位移：井身轨迹某点与井口位置的水平距离ＯＡＮＡ点水平位移68全角变化率K:井眼的空间曲率KAB全角变化率K:井眼的空间曲率KAB698.1.3表示空间井眼轨迹的两个平面8.1.3表示空间井眼轨迹的两个平面70fAfEfAfE71定向钻井教程讲解课件72水平投影fAfE水平投影fAfE738.2井身剖面设计8.2.1设计原则１、利用地层自然造斜规律２、利于钻井、采油、修井工作３、剖面简单４、造斜井段地层稳定５、井眼曲率变化均匀8.2井身剖面设计8.2.1设计原则748.2.2定向井剖面类型１、常规井身剖面

整个井眼轨迹由直线和圆弧组成２、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8.2.2定向井剖面类型１、常规井身剖面75定向钻井教程讲解课件768.2.3定向井参数选择１、造斜点地层稳定、可钻性好２、最大井斜角根据钻井工艺和采油的需要３、井眼曲率，造斜率大曲率半径：中曲率半径：

小曲率半径：４、造斜点、最大井斜角、造斜率

三者之间要满足一定的关系8.2.3定向井参数选择１、造斜点778.2.4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。8.2.4实际井眼轴线的计算方法定向井井眼轴线是以等间距78正切法正切法79定向钻井教程讲解课件80１、垂直位移：２、水平位移：３、北位移：４、东位移：５、井底垂深：６、井底水平位移：７、闭合方位角：正切法计算公式１、垂直位移：正切法计算公式81平衡正切法平衡正切法82定向钻井教程讲解课件83１、垂直位移：２、水平位移：３、北位移：４、东位移：５、井底垂深：６、井底水平位移：７、闭合方位角：平衡正切法计算公式１、垂直位移：平衡正切法计算公式84定向钻井教程讲解课件85定向钻井教程讲解课件86１、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、东位移：７、井底垂深：８、井底水平位移：９、闭合方位角：平均角法计算公式１、平均井斜角：平均角法计算公式87圆柱螺线法圆柱螺线法88定向钻井教程讲解课件89定向钻井教程讲解课件90定向钻井教程讲解课件91１、井斜曲率半径：２、方位曲率半径：３、垂直位移：４、水平位移：５、北位移：６、东位移：７、井底垂深：８、井底水平位移：９、闭合方位角：曲率半径法计算公式１、井斜曲率半径：曲率半径法计算公式928.2.5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，具体步骤如下：１、将测井资料整理列表；２、选定一种计算方法，将计算结果填入表中；３、根据计算结果绘制井身轨迹垂直平面和水平投影图。8.2.5实际井身轴线的绘制方法在垂直平面和水平投影面93绘制井眼轨迹的数据表（平均角法）绘制井眼轨迹的数据表（平均角法）948.3造斜工具8.3.1转盘钻井用造斜工具

槽式变向器，水力冲，锚式钻头，BHA(BottomHoleAssembly)。特点：非连续造斜8.3.2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8.3造斜工具8.3.1转盘钻井用造斜工具958.4井眼轨迹控制8.4.1装置角w8.4.2钻具组合8.4.3反扭矩的影响8.4井眼轨迹控制8.4.1装置角w96定向钻井教程讲解课件97定向钻井教程讲解课件98定向钻井教程讲解课件99定向钻井教程讲解课件100定向钻井教程讲解课件101定向钻井教程讲解课件102定向钻井教程讲解课件103定向钻井教程讲解课件104装置角的规定当两个平面重合，且造斜工具起增斜作用时，装置角w为０度；在垂直井眼内，造斜工具弯曲方向指向正北，装置角w为０度。装置角的规定当两个平面重合，且造斜工具起增斜作用时，装置角w105装置角w对井斜和方位的作用原井斜方位w＝0w＝270w＝90w＝180增斜减斜减方位增方位装置角w对井斜和方位的作用原井斜方位w＝0w＝270w＝9106装置角w的图解法一种实用的确定装置角的近似