1.2井眼軌跡的基本概念ppt課件

1、定向井鉆井技術(shù)定向井鉆井技術(shù)鉆井工程技術(shù)服務(wù)處鉆井工程技術(shù)服務(wù)處井眼軌跡的基本概念井眼軌跡的基本概念井眼軌跡的基本概念井眼軌跡的基本概念1、定向井的定義、井身的基本參數(shù)；2、井斜變化率與井斜方位變化率；3、井眼軸線形狀的圖示法；4、其他井身參數(shù)；5、井眼軸線在平面圖上的曲率；定向井的定義一、定向井 定向鉆井是使井眼沿預(yù)先設(shè)計(jì)的井眼軸線井眼軌跡鉆達(dá)預(yù)定目標(biāo)的鉆井過(guò)程。（井斜控制是使井眼按規(guī)定的井斜、狗腿嚴(yán)重度、水平位移等限制條件的鉆井過(guò)程）。井眼軌跡的基本參數(shù)4所謂井眼軌跡，實(shí)指井眼軸線。4一口實(shí)鉆井的井眼軸線乃是一條空間曲線。為了進(jìn)行軌跡控制，就要了解這條空間曲線的形狀，就要進(jìn)行軌跡測(cè)量，這就

2、是“測(cè)斜”。4目前常用的測(cè)斜方法并不是連續(xù)測(cè)斜，而是每隔一定長(zhǎng)度的井段測(cè)一個(gè)點(diǎn)。這些井段被稱為“測(cè)段”，這些點(diǎn)被稱為“測(cè)點(diǎn)”。4測(cè)斜儀器在每個(gè)點(diǎn)上測(cè)得的參數(shù)有三個(gè)，即井深、井斜角和井斜方位角。這三個(gè)參數(shù)就是軌跡的基本參數(shù)。 井眼軌跡的基本參數(shù)4井深：4指井口(通常以轉(zhuǎn)盤(pán)面為基準(zhǔn))至測(cè)點(diǎn)的井眼長(zhǎng)度，也有人稱之為斜深，國(guó)外稱為測(cè)量井深(Measure Depth)。井深是以鉆柱或電纜的長(zhǎng)度來(lái)量測(cè)。井深既是測(cè)點(diǎn)的基本參數(shù)之一，又是表明測(cè)點(diǎn)位置的標(biāo)志。4井深常以字母表示，單位為米(m)。井深的增量稱為井段，以表示。 二測(cè)點(diǎn)之間的井段稱為測(cè)段。一個(gè)測(cè)段的兩個(gè)測(cè)點(diǎn)中，井深小的稱為上測(cè)點(diǎn)，井深大的稱為下測(cè)點(diǎn)

3、。井深的增量總是下測(cè)點(diǎn)井深減去上測(cè)點(diǎn)井深。 井眼軌跡的基本參數(shù)4井斜角：4過(guò)井眼軸線上某測(cè)點(diǎn)作井眼軸線的切線，該切線向井眼前進(jìn)方向延伸的部分稱為井眼方向線。井眼方向線與重力線之間的夾角就是井斜角。顯然，井眼方向線與重力線都是有向線段。井斜角表示了井眼軌跡在該測(cè)點(diǎn)處傾斜的大小。4井斜角常以希臘字母表示，單位為度()。一個(gè)測(cè)段內(nèi)井斜角的增量總是下測(cè)點(diǎn)井斜角減去上測(cè)點(diǎn)井斜角，以表示。 井眼軌跡的基本參數(shù)4井斜方位角：4某測(cè)點(diǎn)處的井眼方向線投影到水平面上，稱為井眼方位線，或井斜方位線。以正北方位線為始邊，順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)到井眼方位線上所轉(zhuǎn)過(guò)的角度，即井眼方位角。注意，正北方位線是指地理子午線沿正北方向延

4、伸的線段。所以正北方位線和井眼方位線也都是有向線段，都可以用矢量表示。 井眼軌跡的基本參數(shù) 井斜方位角常以字母表示，單位為度()。井斜方位角的增量是下測(cè)點(diǎn)的井斜方位角減去上測(cè)點(diǎn)的井斜方位角，以表示。井斜方位角的值可以在0360 范圍內(nèi)變化。 注意“方向與“方位的區(qū)別。方位線則是水平面上的矢量，而方向線乃是空間的矢量。只要講到方位，方位線，方位角，都是在某個(gè)水平面上；而方向和方向線則是在三維空間內(nèi)(當(dāng)然也可能在水平面上)。井眼方向線是指井眼軸線上某一點(diǎn)處井眼前進(jìn)的方向線。該點(diǎn)的井眼方位線則指該點(diǎn)井眼方向線在水平面上的投影。井眼軌跡的基本參數(shù)4磁偏角4目前廣泛使用的磁性測(cè)斜儀是以地球磁北方位為基準(zhǔn)

5、的。磁北方位與正北分位并不重合而是有個(gè)夾角，稱為磁偏角。磁偏角又分為東磁偏角和西磁偏角。東磁偏角指磁北方位線在正北分位線的東面，西磁偏角指磁北方位線在正北分位線的西面。用磁性測(cè)斜儀測(cè)得的井斜方位角稱為磁方位角，并不是真方位角，需要經(jīng)過(guò)換算求得真方位角。這種換算稱為磁偏角校正。換算的方法如下： 4真方位角磁方位角東磁偏角4真方位角磁方位角西磁偏角 井眼軌跡的基本參數(shù)4磁偏角4磁篇角地圖：井眼軌跡的基本參數(shù)4象限角 4井斜方位角還有另一種表示方式，稱“象限角它是指井斜方位線與正北方位線或與正南方位線之間的夾角。象限角在 090度之間變化。書(shū)寫(xiě)時(shí)需注明所在的象限，如N67.5W。 井眼軌跡的基本參數(shù)

6、4象限方位角得校正，更為麻煩。4區(qū)別東西磁偏角；4區(qū)別在那個(gè)象限里；井斜變化率和井斜方位變化率4井斜角和井斜方位角是在隨著井深而不斷變化的。既然在變化，就有變化快慢之分。變化率就是變化的快慢。 4井斜變化率：是指井斜角隨井深變化的程度，以表示。嚴(yán)格地講，井斜變化率是井斜角對(duì)井深的一階導(dǎo)數(shù)，可寫(xiě)為：4以增量代替微分，以相鄰二測(cè)點(diǎn)間的井斜角變化值與二測(cè)點(diǎn)間井段長(zhǎng)度L的比值來(lái)表示井斜變化率的。4求得的乃是該測(cè)段的平均井斜變化率： KdadLKL井斜變化率和井斜方位變化率井斜方位變化率：是指井斜方位角隨井深變化的程度，以表示。嚴(yán)格地講，井斜方位變化率是井斜方位角 對(duì)井深的一階導(dǎo)數(shù)，可寫(xiě)為：以增量代替微

7、分，以相鄰二測(cè)點(diǎn)間的井斜方位角變化值 ）與二測(cè)點(diǎn)間井段長(zhǎng)度L的比值來(lái)表示井斜方位變化率的。求得的乃是該測(cè)段的平均井斜方位變化率： dLdKLK井眼軸線形狀的圖示法4三維坐標(biāo)圖示法：4井眼軸限的特點(diǎn)：形狀復(fù)雜，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。無(wú)法給人以立體感。4需要采用輔助面增強(qiáng)立體感。4只在特殊時(shí)候采用。井眼軸線形狀的圖示法4柱面圖表示法：4垂直剖面圖的形成：實(shí)鉆井眼是一條空間曲線，設(shè)想經(jīng)過(guò)這條曲線上的每一個(gè)點(diǎn)作一條鉛垂線，所有這些鉛垂線就構(gòu)成了一個(gè)曲面。4這個(gè)曲面與水平面的交線就是這口井的水平投影圖。4這個(gè)曲面乃是柱面，它的顯著特點(diǎn)，是可以展平到平面上。當(dāng)這個(gè)柱面展平時(shí)，井眼軸線也被展到平面上，這就是井眼軸線的垂

8、直剖面圖。 井眼軸線形狀圖示法4柱面圖表示法：4此法曾在我國(guó)油田現(xiàn)場(chǎng)得到廣泛使用。4包括兩張圖：一是水平投影圖，相當(dāng)于俯視圖，與投影圖表示法相同；一是垂直剖面圖(橫坐標(biāo)P，縱坐標(biāo)D)，與垂直投影圖不同，它不是在某個(gè)鉛垂平面上的投影。4 優(yōu)點(diǎn)：4憑著這兩張圖，即可了解井眼的 空間形狀； 4可以反映出井身參數(shù)的真實(shí)值 4作圖容易，利用測(cè)斜資料算出每個(gè)測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)位置，即可作圖。 井眼軸線形狀的圖示法4投影圖表示法 4相當(dāng)于機(jī)械制圖中的視圖表示法，在國(guó)外使用廣泛。4這種圖示法包括兩張圖：一張是水平投影圖，相當(dāng)于俯視圖。一張是垂直投影圖，相當(dāng)于側(cè)視圖，其投影面選在原設(shè)計(jì)方位線所在的鉛垂平面上(橫坐標(biāo)V，

9、縱坐標(biāo)D)。 4投影圖主要用于指導(dǎo)施工。4優(yōu)點(diǎn)：從圖上可直接看出，需要增斜還是需要降斜，需要增方位還是需要減方位。也可根據(jù)這張圖，可以想象出井眼軸線的空間形狀。4缺點(diǎn)：這種垂直投影圖不能反映出井身參數(shù)的真實(shí)值。 其他井身參數(shù)4垂直深度：簡(jiǎn)稱垂深，是指軌跡上某點(diǎn)至井口所在水平面的距離。垂深的增量稱為垂增。垂深常以字母表示，垂增以表示。4 水平投影長(zhǎng)度：簡(jiǎn)稱水平長(zhǎng)度或平長(zhǎng)，是指井眼軌跡上某點(diǎn)至井口的長(zhǎng)度在水平面上的投影，即井深在水平面上的投影長(zhǎng)度。水平長(zhǎng)度的增量稱為平增。平長(zhǎng)以字母表示，平增以表示。4坐標(biāo)和坐標(biāo)：是指軌跡上某點(diǎn)在以井口為原點(diǎn)的水平面坐標(biāo)系里的坐標(biāo)值。 其他井身參數(shù)4水平位移：簡(jiǎn)稱平

10、移，指軌跡上某點(diǎn)至井口所在鉛垂線的距離，或指軌跡上某點(diǎn)至井口的距離在水平面上的投影。此投影線稱為平移方位線。水平位移常以字母表示。4平移方位角：指平移方位線所在的方位角，即以正北方位為始邊順時(shí)針轉(zhuǎn)至平移線上所轉(zhuǎn)過(guò)的角度，常以字母表示。4閉合距與閉合方位：國(guó)外將水平位移稱作 閉合距(Closure Distance)，將平移方位角稱作閉合方位角(Closure Azimuth)。我國(guó)現(xiàn)場(chǎng)常特指完鉆時(shí)的水平位移為閉合距，平移方位角為閉合方位角。 4水平位移和水平長(zhǎng)度是完全不同的概念。 視平移：有人稱為投影位移，視平移：有人稱為投影位移，英文稱英文稱Vertical Section，是，是水平位移在設(shè)計(jì)方位線上的水平位移在設(shè)計(jì)方位線上的投影長(zhǎng)度。視平移以字母投影長(zhǎng)度。視平移以字母表示。表示。視平移也可以定義為水平位視平移也可以定義為水平位移在設(shè)計(jì)方位線上