定向井基础知识.ppt

Orient Energy Technology (Beijing) Lmd. 前言 本ppt主要讲述一些关于定向井技术中井眼轨迹和井眼轨迹控制方面的术语和基本方法。其目的是抛砖引玉，立足于现场运用，如需要详细了解和掌握请查阅相关的书籍。 定向井的定义 井眼轨迹的基本参数 所谓井眼轨迹，实指井眼轴线。 一口实钻井的井眼轴线乃是一条空间曲线。为了进行轨迹控制，就要了解这条空间曲线的形状，就要进行轨迹测量，这就是“测斜”。 目前常用的测斜方法并不是连续测斜，而是每隔一定长度的井段测一个点。这些井段被称为“测段”，这些点被称为“测点”。 测斜仪器在每个点上测得的参数有三个，即测深、井斜角和井斜方位角。这三个参数就是轨迹的基本参数。 井眼轨迹的基本参数 测深(MD)： 指井口(通常以转盘面为基准)至测点的井眼长度。国外称为测量井深(Measure Depth)。井深是以钻柱或电缆的长度来量测。测深既是测点的基本参数之一，又是表明测点位置的标志。 井深： 指井口(通常以转盘面为基准)至钻头的井眼长度，也有人称之为斜深。 滞后距： 指测点至钻头的距离。 井眼轨迹的基本参数 井斜角（Inc）： 过井眼轴线上某测点作井眼轴线的切线，该切线向井眼前进方向延伸的部分称为井眼方向线。井眼方向线与重力线之间的夹角就是井斜角。显然，井眼方向线与重力线都是有向线段。井斜角表示了井眼轨迹在该测点处倾斜的大小。 井斜角常以希腊字母α表示，单位为度(°)。一个测段内井斜角的增量总是下测点井斜角减去上测点井斜角，以Δα表示。 井眼轨迹的基本参数 井斜方位角(Amz)： 某测点处的井眼方向线投影到水平面上，称为井眼方位线，或井斜方位线。以正北方位线为始边，顺时针方向旋转到井眼方位线上所转过的角度，即井眼方位角。注意，正北方位线是指地理子午线沿正北方向延伸的线段。所以正北方位线和井眼方位线也都是有向线段，都可以用矢量表示。 井眼轨迹的基本参数 井斜方位角常以字母φ表示，单位为度(°)。井斜方位角的增量是下测点的井斜方位角减去上测点的井斜方位角，以Δφ表示。井斜方位角的值可以在0～360° 范围内变化。 注意“方向”与“方位”的区别。方位线则是水平面上的矢量，而方向线乃是空间的矢量。只要讲到方位，方位线，方位角，都是在某个水平面上；而方向和方向线则是在三维空间内(当然也可能在水平面上)。井眼方向线是指井眼轴线上某一点处井眼前进的方向线。该点的井眼方位线则指该点井眼方向线在水平面上的投影。在学习扭方位计算时，也要特别注意这个区别。 井眼轨迹的基本参数 磁偏角 目前广泛使用的磁性测斜仪是以地球磁北方位为基准的。磁北方位与正北分位并不重合而是有个夹角，称为磁偏角。磁偏角又分为东磁偏角和西磁偏角。东磁偏角指磁北方位线在正北分位线的东面，西磁偏角指磁北方位线在正北分位线的西面。用磁性测斜仪测得的井斜方位角称为磁方位角，并不是真方位角，需要经过换算求得真方位角。这种换算称为磁偏角校正。换算的方法如下： 真方位角＝磁方位角＋东磁偏角 真方位角＝磁方位角－西磁偏角 井眼轨迹的基本参数 象限角 井斜方位角还有另一种表示方式，称“象限角”它是指井斜方位线与正北方位线或与正南方位线之间的夹角。象限角在 0～90度之间变化。书写时需注明所在的象限，如N67.5°W。 井眼轨迹的基本参数 象限方位角得校正，更为麻烦。 区别东西磁偏角； 区别在那个象限里； 磁偏角校正(讨论) 1. 我国胜利油田的磁偏角大约是西偏5.50。某测点测得井斜方位角为2.50，求真方位角=？ 2. 我国新疆克拉玛依油田的磁偏角大约是东偏4.10。某测点测得井斜方位角为358，求真方位角=？ 井斜变化率和井斜方位变化率 井斜角和井斜方位角是在随着井深而不断变化的。既然在变化，就有变化快慢之分。变化率就是变化的快慢。 井斜变化率：是指井斜角随井深变化的程度，以Ｋα表示。严格地讲，井斜变化率是井斜角α对井深Ｌ的一阶导数，可写为： 以增量代替微分，以相邻二测点间的井斜角变化值（Δα）与二测点间井段长度（ΔL）的比值来表示井斜变化率的。求得的乃是该测段的平均井斜变化率： 井斜变化率和井斜方位变化率 井斜方位变化率：是指井斜方位角随井深变化的程度，以Ｋφ表示。严格地讲，井斜方位变化率是井斜方位角φ 对井深Ｌ的一阶导数，可写为： 以增量代替微分，以相邻二测点间的井斜方位角变化值（Δφ ）与二测点间井段长度（ΔL）的比值来表示井斜方位变化率的。求得的乃是该测段的平均井斜方位变化率： 井眼轴线形状的图示法 投影图表示法 相当于机械制图中的视图表示法，在国外使用广泛。 这种图示法包括两张图：一张是水平投影图，相当于俯视图。一张是垂直投影图，相当于侧视图，其投影面选在原设计方位线所在的