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定向井设计

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定向井 轨迹 控制 节制 技术
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定向井设计中海油田服务有限公司 邢忠玺定向井设计原则 根据油田勘探、开发部署的要求,保证安全钻井 要有利于提高油气产量和采收率 应有利于钻井、采油和修井作业 应尽可能选择比较简单的剖面类型定向井培训材料 — 邢忠玺设计依据 钻井目的及采用的钻井方式 工艺装备 条件及技术水平 目的层的厚度、产状 设计井的基本设计数据定向井培训材料 — 向井设计 平台位置选择 总位移最少 总井深最少 尽量降低最大井斜角,反之定向井培训材料 — 向井设计 造斜点的选择1、选择地层均一,可钻性好的地层2、 0米,套以免损坏套管鞋3、初始造斜的准确性非常重要4、大于 25度的定向井方位易控制定向井培训材料 — 向井设计造斜率选择1、大斜度大位移定向井: 2~3度 /30米2、一般丛式井 3 ~5度 /30米3、造斜率要均匀降斜率1、对于“ S”井眼,通常降斜率 1~2度 /30米2、如降斜后仍然要钻长的井段,降斜率还要小,以免键槽卡钻定向井培训材料 — 向井设计最大井斜角1、一般定向井 20~60度,电测、完井容易2、大于 60度电测、完井困难定向井培训材料 — 向井设计导角(方位预留角)1、定义:实际造斜时的方位与设计方位的差值2、利用地层的自然漂移趋势来预留3、根据钻具组合和钻头形状而留4、自定向井成立以来最大方位预留角28度,并成功进靶5、但丛式井对方位预留角有限制圆柱,以免井眼碰撞定向井培训材料 — 向井设计狗腿严重度1、定义:描述井眼轨迹全角变化的尺度2、公式: 3、狗腿严重度大,易产生键槽卡钻、钻具易产生疲劳破坏定向井培训材料 — 向井设计仪器干扰信号1、钻具 2、邻井套管3、泥浆泵 4、通讯设备5、泥浆介质 6、泥浆马达定向井培训材料 — 面类型选择选择井剖面不是一件容易的事,必须考虑:地质条件、套管程序、目的层的位置、及钻井技术水平1、定向井剖面类型:“ J”型、 “ S”型:“水平井 ”2、“ J”型:剖面简单、易操作3、“ S”型:4、水平井 迹设计与计算井身剖面的设计:有三种:作图法、查图法、解析法1、解析法:由于计算机的迅速普及且精度高,解析法为广泛应用。; ;o^2+o)^(22*o=11+ 邢忠玺2、作图:已知条件:图法:定向井培训材料 — 邢忠玺(6)垂直投影)(1) 定造斜点。作平行线,按井斜半径画园,作造斜段。(2)定井底。定进油层段,定最下一个稳斜点。(3)按减斜半径画园,作减斜段。(4)画两园的切线,作稳斜段。(5)测最大造斜角定向井培训材料 — 析法关键点:① 2+向井井身剖面设计m 定向井培训材料 — 邢忠玺第二节 定向井井身剖面设计)c s i c t gm 邢忠玺作方位图第二节 定向井井身剖面设计向井培训材料 — 邢忠玺第二节 定向井井身剖面设计•基本概念•井身剖面设计原则造斜点井眼曲率最大井斜角•剖面类型•设计方法小结:定向井培训材料 — 眼轨迹的计算方法:1、直线法:正切法和平均角法2、折线法:平衡正切法3、曲线法:圆柱螺旋法(曲率半径法)、校正平均角法和弦步法现场常使用的方法1、钻台使用计算器时,一般用平均角法2、交报告用计算机时,最小曲率半径法定向井培训材料 — 法认为两相邻测点之间的井眼为一直线,该直线的井斜角 式: 1)/21+2△ H= △ △ S= △ N= △ E= △ 法认为两相邻测点之间的井段为为一段圆弧曲线,整个井眼就是由许多段曲率半径不同的圆弧线组成。公式: =( ( 12((12(( H= △ S= N= △ E=向井培训材料 — 邢忠玺三 、 主要计算方法( 脚标 1表示上测点 、 角标 2表示下测点 )1、 平均角法此法认为:两测点间的测段为一直线 , 该直线的方向为上 、 下二测点处井眼方向的 “ 平均方向 ” 。已知: 1、 1、 2、 2、 际井眼轴线的计算和绘制22 2121 1212定向井培训材料 — 邢忠玺第三节 实际井眼轴线的计算和绘制22 2121 12121212s i nc o ss i nc o s测段计算: 测点计算:1212H S12 N 邢忠玺2、 平衡正切法不准确 , 目前少采用第三节 实际井眼轴线的计算和绘制定向井培训材料 — 邢忠玺3、 园柱螺线法 ( 曲率半径法 )假设 :两测点间的井段是一条等变螺旋角 ( d/数 ) 的园柱螺线 , 螺线在两端点处与上 、 下二测点处的井眼方向相切 。园柱螺线的水平投影图是园弧 。园柱螺线的垂直剖面图是园弧 。第三节 实际井眼轴线的计算和绘制定向井培训材料 — 邢忠玺将柱面展开为平面:第三节 实际井眼轴线的计算和绘制 邢忠玺3、 园柱螺线法 ( 曲率半径法 )第三节 实际井眼轴线的计算和绘制12121221122112)c o s( c os)s s )c o s( c 定向井培训材料 — 邢忠玺4、 最小曲率法该法假设 :两测点间的井段是空间某一平面上的园弧 , 园弧在两端点处与上 、 下二测点处的井眼方向线相切 。第三节 实际井眼轴线的计算和绘制12 邢忠玺① 计算测段的狗腿角 和曲率半径 R( 用矢量法公式算 )② 据 、 2第三节 实际井眼轴线的计算和绘制221 定向井培训材料 — 邢忠玺第三节 实际井眼轴线的计算和绘制③ 由二切线与重力线的夹角,计算测段的垂增 (2)(121  22112121s i i n2)c c 定向井培训材料 — 邢忠玺④ 据  求测段的 增 际井眼轴线的计算和绘制)s i ns i ns i n( s i i ns i n)c o ss i nc o s( s i o sc o  邢忠玺④ 据  求测段的 增 际井眼轴线的计算和绘制)s i ns i ns i n( s i i ns i n)c o ss i nc o s( s i o sc o 
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