钻井工程-12-13-井眼轨道设计与轨迹控制.ppt

（2）多靶三段式 给定： 计算： （ 倒推设计法 ） （3）五段式 已知条件： 中间参数： （4）双增式 给定条件： 中间参数： 注意：以上各轨道类型计算公式中所有符号的含义见教 材图5-20、5-21、5-22、5-23 中的标注，尤其是 应注意不同轨道时的 和 的取值。 6 、井段计算及设计结果表示 对每个井段计算出段长、垂增、平增三个参数。 （1）增斜段 （4）双增轨道的第二增斜段 （2）稳斜段 （5）目标段 （3）降斜段 （关键参数）已求出 （已知条件） 第2节 定向造斜工具及轨迹控制 造斜：由垂直井段开始钻出一定方位的斜井段的工艺过程。 造斜点：开始造斜时的深度。垂直井段开始倾斜的起点。 造斜工具： 井底动力钻具造斜工具； 转盘钻造斜工具。 一、井底动力钻具造斜工具 动力钻具（井下马达）：涡轮钻具、螺杆钻具、电动钻具。 工作特点：在钻进过程中，动力钻具外壳和钻柱不旋转， 　　　　　　有利于定向造斜。 　　　　　　 １、动力钻具造斜工具的种类 　　　三种：弯接头、弯外壳、偏心垫块。 （1）弯接头 　　造斜原理： 　?　迫使钻头倾斜，造成对井底的不对称切削； 　?　井壁迫使弯曲部分伸直，钻柱弹性力使钻头产生侧向切削 　?　弯角越大，造斜率越大；一般为0.5 ~ 2.5度； 　? 弯曲点以上的钻柱刚度越大，造斜率越大； ? 弯点至钻头的距离越小且重量越小，造斜率越大； ? 钻速越小，造斜率越高。 （2）弯外壳马达（原理与弯接头类似） （3）偏心垫块 杠杆原理，垫块作为支点。 二、转盘钻造斜工具 变向器、射流钻头和扶正器组合。 1、变向器 结构及原理如图： ? 早期造斜工具 ? 现在仅用于套管内开 窗侧钻，或不适宜用 动力钻具的井内。 2、射流钻头 钻头上安装1 个大喷嘴，2 个小喷嘴，大喷嘴射流冲击出斜井眼。 3、扶正器钻具组合 仅用于有一定斜度的井眼内进行增斜、降斜和稳斜。 （1）增斜组合（杠杆原理） ? 分为强、中、弱三种增斜组合 ? 钻压越大，造斜能力越大； 越长，增斜能力越小。 ? 近钻头扶正器直径减小，增斜能力也减小。 ? 使用时应保持低转速。 增斜钻具组合 （2）稳斜组合（刚性满眼钻具原理）： ? 分为强、中、弱三种稳斜组合 ? 使用中注意保持正常的钻压和较高的转速。 ? 可使用双扶正器串联代替近钻头扶正器增强稳斜效果。 稳斜钻具组合 （3）降斜组合（钟摆原理）： ? 分为强、弱两种降斜组合 ? 使用中注意保持小钻压和较低的转速。 ? 对于强降斜组合， 越长，降斜能力越强，但不能 与井壁有新的接触点。 降斜钻具组合 三、定向井轨迹控制的基本方法 垂直段、造斜段、增斜段、稳斜段、降斜段、扭方位等。 1、垂直井段 利用防斜打直技术（满眼钻具、钟摆钻具）。 2、定向造斜段 使用动力钻具造斜工具造斜，套管开窗侧钻用变向器， 造斜段长度一般以井斜角达到 8 ~ 10度为准。 3、增斜井段 一般用动力钻具定向造斜到一定角度（8 ~ 10 度）后， 换用转盘钻利用增斜钻具组合继续增斜。 4、稳斜井段 尽可能使用转盘钻扶正器钻具组合进行控制。 5、扭方位井段 转盘钻扶正器组合不能控制井斜方位，必须利用动力钻具 造斜工具扭方位。 四、扭方位的计算 装置角的计算 动力钻具反扭角的计算 定向方位角的计算。 1、装置角的概念 O