井眼轨迹设计--大庆石油学院.ppt

4) 造斜点位置 5) 造斜率与最大井斜角 6) 钻井次序 7) 控制安全圆柱 8) 提高测斜仪器的精度 9) 使用电子计算机绘制井眼防碰图 4) 通过钻柱可以了解钻头工作情况、井眼状况及地层情况等； 5) 进行取心、处理井下事故与复杂情况、打捞； 6) 对地层流体及压力状况等进行测试与评价。 2）钻头直径一定，井径越大，钻柱越细、则钻铤与井眼的间隙越大，因而钻头的倾角越大、井越容易钻斜。所以从防斜角度，应选用直径大、刚性大的钻铤，并尽量减小下部钻柱与井眼的间隙，以减少钻头倾角。 （2）钻铤稳定地靠在井的低边。 （3）钻头由于受力情况不同，可自由地向任一方向切割。 1. 下部钻具力学分析 大, 其中以增斜钻具组合最为明显。井斜角对稳斜钻具的增斜特性无明显作用。 (8) 导向钻具弯角位置的影响 向钻具弯角的位置是导向钻具重要的结构参数之一。随着第一弯角到近钻头稳定器距离的增加，两种导向钻具的增井斜力都迅速直线下降；随着弯角间距的增加,钻具的增井斜力直线增加。 (9) 导向钻具弯角大小的影响 导向钻具弯角大小是导向钻具重要的结构参数之一。导向钻具的增井斜力随第一弯角的增加而迅速线性增加，随第二弯角的增加而迅速线性减小。 (10) 导向钻具弯角装置角的影响 弯角的装置角是导向钻具的重要结构参数之一。钻具的增井斜力与装置角有关系。 上述分析说明，地质条件对井斜角的影响，主要是通过地层作用于钻头一个横向造斜力，使钻头偏离原井眼轴线，且一般情况下是使井眼向上倾方向发生偏斜。 可以推出该地层造斜力： 讨论： 第三章 2、下部钻柱弯曲对井斜的影响 由于钻柱时稳而发生弯曲，钻头及相邻连接部分钻柱的中心轴线偏离井眼轴线，从而使钻头偏离一角度β （称为钻头倾角）。钻头枪械后对井底形成了不对称切削，这是产生井斜的重要因素。 β 显然： β越大，井斜越大。 讨论： 1）钻压下于发生弯曲的临界钻压时，钻柱是直的，钻铤无倾斜现象；当钻压达到弯曲临界钻压时，钻柱发生弯曲，产生钻头倾角。如果钻压继续增大、则切点下降，钻头倾角也越大。 第三章 二、斜井内钻柱的受力分析 斜井井眼的斜度是增大还是减小或是保持某个平衡角度，取决于钻头的受力情况。 假设： （1）钻头可以象球窝一样自由转动，但其横向运动受到约束。 第三章 β W α T Ff Fi Wp Fd 钻压 钟摆力 地层造斜力 作用在钻头上的力 第三章 1、钻压 由于钻柱弯曲，钻压不是沿着井眼轴线方向施加给钻头，而是偏离一个角度β。因此钻压可分解为与井眼轴线相平行的力Wo和与井眼相垂直的力Fi 使钻头偏离井眼，造成井斜，为增斜力 沿井眼轴向继续钻进，对井斜无影响 2、钟摆力 井内切点以下的重量Wp势必在垂直于井壁方向产生一个分力。此力与钟摆作用相似，将驱使钻头破碎井眼低侧岩石，使井眼恢复垂直状态，所以，为一减斜力。 第三章 3、地层造斜力 Ff取决于地层倾角和各向异性等因素，多数情况下增斜，也可以降斜（水平井）。 钻头上作用的力： 造斜力 降斜力 第三章 讨论： （1）当F1=Fd时，平衡，保持原井斜角α ； （2）当F1Fd时， α增大，此时， Fd也增大，达到一个新的大于平衡井斜角； （3）当F1Fd时， α减小，达到一个小于的新平衡角。 在直井防斜方面提出了： 钟摆钻具 偏重钻铤 刚性满眼钻具 各向异性地层中的平衡角数值主要取决于三个因素：钻压、钻铤尺寸和井眼尺寸。 第三章 三、定向井眼轨道控制理论与技术 造成井斜的原因是多方面的，如地质条件、钻具结构、钻井技术措施以及设备安装质量等。但归纳起来，主要有两方面原因：一是钻头与岩石的相互作用方面的原因，即由于所钻地层的倾斜、各向异性和非均质性使井眼轨道发生弯曲；二是钻柱力学方面的原因，即下部钻具受压发生弯曲变形使钻头偏斜和在钻头上产生侧向力使井眼轨道发生弯曲。 第三章 (2)井斜角的影响 ? 钻具的横向分布载荷是由于重力和井斜而产生的。当下部钻具组合选定后,横向分布载荷大小取决于井斜角的大小,同时轴向载荷密度也随井斜角而变化。因此,钻头与地层的作用力必然与井斜角有密切的关系。降斜钻具的降斜力随井斜角的增大而