定向井和水平井簡(jiǎn)單介紹

1、定向井和水平井鉆井技術(shù)簡(jiǎn)介 第一節(jié)  定向井井身參數(shù)和測(cè)斜計(jì)算 一定向井的剖面類型及其應(yīng)用     定向鉆井就是“使井眼按預(yù)定方向偏斜，鉆達(dá)地下預(yù)定目標(biāo)的一門科學(xué)技術(shù)”。定向鉆井的應(yīng)用范圍很廣，可歸納如圖9l所示。        定向井的剖面類型共有十多種，但是，大多數(shù)常規(guī)定向井的剖面是三種基本剖面類型，見(jiàn)圖92，稱為“J”型、“S”型和連續(xù)增斜型。按井斜角的大小范圍定向井又可分為： 常規(guī)定向井井斜角55°大斜度井井斜角5585°水平井井斜角85°

2、;（有水平延伸段）大位移井指總水平位移與總垂深之比n2的井，對(duì)n3的大位移井稱為超大位移井。二定向井井身參數(shù)     實(shí)際鉆井的定向井井眼軸線是一條空間曲線。鉆進(jìn)一定的井段后，要進(jìn)行測(cè)斜，被測(cè)的點(diǎn)叫測(cè)點(diǎn)。兩個(gè)測(cè)點(diǎn)之間的距離稱為測(cè)段長(zhǎng)度。每個(gè)測(cè)點(diǎn)的基本參數(shù)有三項(xiàng)：井斜角、方位角和井深，這三項(xiàng)稱為井身基本參數(shù)，也叫井身三要素。1測(cè)量井深：指井口至測(cè)點(diǎn)間的井眼實(shí)際長(zhǎng)度。2井斜角：測(cè)點(diǎn)處的井眼方向線與重力線之間的夾角。3方位角：以正北方向線為始邊，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)至方位線所轉(zhuǎn)過(guò)的角度，該方向線是指在水平面上，方位角可在0360°之間變化。  

3、60; 目前，廣泛使用的各種磁力測(cè)斜儀測(cè)得的方位值是以地球磁北方位線為準(zhǔn)的，稱為磁方位角。磁北方向線與正北方向線之間有一個(gè)夾角，稱磁偏角，磁偏角有東、西之分，稱為東或西磁偏角，真方位的計(jì)算式如下：真方位磁方位角十東磁偏角或  真方位磁方位角一西磁偏角;    公式可概括為“東加西減”四個(gè)字。4造斜點(diǎn)：從垂直井段開始傾斜的起點(diǎn)。5垂直井深：通過(guò)井眼軌跡上某點(diǎn)的水平面到井口的距離。6閉合距和閉合方位（l）閉合距：指水平投影面上測(cè)點(diǎn)到井口的距離，通常指靶點(diǎn)或井底的位移，而其他測(cè)點(diǎn)的閉合距離可稱為水平位移。（2）閉合方位：指水平投影響圖上，從正北方向順時(shí)針轉(zhuǎn)至測(cè)

4、點(diǎn)與井口連線之間的夾角。7井斜變化率和方位變化率：井斜變化率是指單位長(zhǎng)度內(nèi)的井斜角度變化情況，方位變化率是指單位長(zhǎng)度內(nèi)的方位角變化情況，均以度100米來(lái)表示（也可使用度30米或度100英尺等）。8方位提前角（或?qū)Ы牵侯A(yù)計(jì)造斜時(shí)方位線與靶點(diǎn)方向線之間的夾角。三全角變化率（狗腿嚴(yán)重度） 狗腿嚴(yán)重是用來(lái)測(cè)量井眼彎曲程度或變化快慢的參數(shù)（以度100英尺表示）?？捎媒馕龇?、圖解法、查表法、尺算法等來(lái)計(jì)算狗腿嚴(yán)重度k。全角變化率按(9-1)式計(jì)算:  式中：     ab測(cè)量點(diǎn)a和b間井段的全角變化率，(°)/30m；   

5、  ab測(cè)量點(diǎn)a和b間的井段長(zhǎng)度，m；     a測(cè)量點(diǎn)a處的井斜角，(°)；     b測(cè)量點(diǎn)b處的井斜角，(°)；     ab測(cè)量點(diǎn)a和b間的方位角變化量（a和b兩測(cè)量點(diǎn)方位角a和b終邊的夾角，(°)。     注：計(jì)算中，如果ab即（ab）的絕對(duì)值大于180°，當(dāng)（ab）>0時(shí)，則abab -360°；當(dāng)（ab）<0時(shí)，則abab +360

6、6;。四測(cè)斜計(jì)算的主要方法 測(cè)斜計(jì)算的方法可分為兩大類二十多種。一類是把井眼軸線視為由很多直線段組成，另一類則視其為不同曲率半徑的圓弧組成。計(jì)算方法多種多樣，測(cè)段形狀不可確定。主要的計(jì)算方法有正切法、平衡正切法、平均角法、曲率半徑法、最小曲率法、弦步法和麥庫(kù)立法。從計(jì)算精度來(lái)講，最高的是曲率半徑法和最小曲率法，其次是平均角法。以下各圖和計(jì)算公式中下角符號(hào)1、2分別代表上測(cè)和下測(cè)點(diǎn)。1平均角法 此法認(rèn)為兩測(cè)點(diǎn)間的測(cè)段為一條直線，該直線的方向?yàn)樯舷聝蓽y(cè)點(diǎn)處井眼方向的矢量和方向。測(cè)段計(jì)算公式：12=（1+2）/212=（1+2）/2H12=L12 cos12S12=L12 sin12N12=S12

7、cos12E12=S12 sin12     注：計(jì)算中，如果12即（12）的絕對(duì)值大于180°，當(dāng)（12）>0時(shí)，則1212 -360°；當(dāng)（12）<0時(shí)，則1212 +360°。 2曲率半徑法     此法假設(shè)兩測(cè)點(diǎn)間的測(cè)段是條等變螺旋角的圓柱螺線，螺線在兩端點(diǎn)處與上、下二測(cè)點(diǎn)處的井眼方向相切。R12=L12/（|21|）×57.3H12= R12×( sin2 sin1)|S12= R12×(cos1 cos2 )N12=S12( sin

8、2 sin1)E12=S12( cos1 cos2)第二節(jié)  定向井剖面設(shè)計(jì)     在開鉆前認(rèn)真進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以大大節(jié)約定向鉆井的成本。影響井眼軌跡的因素很多，其中一些因素很難進(jìn)行估算（如在某些地層中的方位漂移情況等）。因此，在同一地區(qū)得到的鉆井經(jīng)驗(yàn)很重要，這些經(jīng)驗(yàn)可以在其他井設(shè)計(jì)過(guò)程中起重要的參考作用。一設(shè)計(jì)資料     要進(jìn)行一口定向井的軌道設(shè)計(jì)工作，作業(yè)者至少應(yīng)提供靶點(diǎn)的垂深、水平位移和方位角，或提供井口與靶點(diǎn)的座標(biāo)位置，通過(guò)座標(biāo)換算，計(jì)算出方位角和水平位移。此外，定向井工程師還要收集下列資料：  

9、  1作業(yè)區(qū)域和地理位置。通過(guò)作業(yè)區(qū)域，通?？梢哉业皆摰貐^(qū)已完井的鉆井作業(yè)資料（野貓井除外），并對(duì)地層情況、方位漂移有一定的了解，根據(jù)地理位置，可以計(jì)算或查得到地磁偏角。2地質(zhì)設(shè)計(jì)書和井身結(jié)構(gòu)。了解有關(guān)地層壓力、地溫梯度、地層傾角、走向、巖性、斷層，可能遇到的復(fù)雜情況，以及油藏工程師的特殊要求等。    3作業(yè)者對(duì)造斜點(diǎn)、造斜率、增（降）斜率的要求，以及安全圓柱、最大井斜等井身質(zhì)量的要求。4了解鉆井承包商的情況，如泥漿泵性能，井下鉆具組合各組件的基本情況等。二設(shè)計(jì)原則     1能實(shí)現(xiàn)鉆定向井的目的  &

10、#160; 定向井設(shè)計(jì)首先要保證實(shí)現(xiàn)鉆井目的，這是定向井設(shè)計(jì)的基本原則。設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)不同的鉆探目的對(duì)設(shè)計(jì)井的井身剖面類型、井身結(jié)構(gòu)、鉆井液類型、完井方法等進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，以利于安全、優(yōu)質(zhì)、快速鉆井。    如救險(xiǎn)井的鉆井目的是制服井噴和滅火，保護(hù)油、氣資源。因此，救險(xiǎn)井的設(shè)計(jì)應(yīng)充分體現(xiàn)其目的：一是靶點(diǎn)的層位選擇合理。二是靶區(qū)半徑小（小于10米），中靶要求高；三是盡可能選擇簡(jiǎn)單的剖面類型，以減小井眼軌跡控制和施工難度，加快鉆井速度。四是井身結(jié)構(gòu)、井控措施等應(yīng)滿足要求。2盡可能利用方位的自然漂移規(guī)律在使用牙輪鉆頭鉆進(jìn)時(shí)，方位角的變化往往有向右增加的趨勢(shì)，稱為右手漂移規(guī)

11、律。提前角的大小，要根據(jù)地區(qū)的實(shí)鉆資料，統(tǒng)計(jì)出方位漂移率來(lái)確定，開發(fā)井一般取27度。    PDC鉆頭對(duì)方位右漂具有較好的抑制效果。在地層傾角小、巖性穩(wěn)定時(shí)，PDC鉆頭具有方位左漂的趨勢(shì)，這主要是由于PDC鉆頭的切削方式造成的。因此，要使用PDC鉆頭鉆進(jìn)的定向井，提前角要適當(dāng)?shù)匦∫稽c(diǎn)。3根據(jù)油田的構(gòu)造特征，有利于提高油氣產(chǎn)量，提高投資效益。4有利于安全、優(yōu)質(zhì)和快速鉆井，滿足采油和修井的作業(yè)要求。三剖面設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的問(wèn)題 1選擇合適的井眼曲率     井眼曲率不宜過(guò)小，這是因?yàn)榫矍氏拗铺?huì)增加動(dòng)力鉆具造斜井段、扭方位井段和增（降）

12、斜井段的井眼長(zhǎng)度，從而增大了井眼軌跡控制的工作量，影響鉆井速度。    井眼曲率也不宜過(guò)大，否則鉆具偏磨嚴(yán)重、摩阻力增大和起下鉆困難，也容易造成鍵槽卡鉆，還會(huì)給其他作業(yè)（如電測(cè)、固井以及采油和修井等）造成困難。因此，在定向井中應(yīng)控制井眼曲率的最大值，一般取716°100米，最大不超過(guò)20°100米。不同的井段要選用不同的井眼曲率，具體如下：井下動(dòng)力鉆具造斜的井眼曲率?。?16°100米。轉(zhuǎn)盤鉆增斜的增斜率取：712°100米。    轉(zhuǎn)盤鉆降斜的降斜率取：38°100米。 &

13、#160;  井下動(dòng)力鉆具扭方位的井眼曲率?。?14°100米。    導(dǎo)向馬達(dá)調(diào)方位或增斜的井眼曲率?。?12°100米。2井眼尺寸     目前常規(guī)的定向井工具能滿足152445毫米（6171/2英寸）井眼的定向鉆井要求，一般地說(shuō)，大尺寸井眼比較容易控制軌跡，但由于鉆鋌的尺寸也較大，形成彎曲所需的鉆壓較大，小井眼要使用更小、更柔的鉆具，而且地層因素對(duì)軌跡的影響也較大。因此小井眼的軌跡控制更困難一些。    在常規(guī)的井眼尺寸中，大多數(shù)定向井可采用直井的套管程序。如果實(shí)鉆井眼

14、軌跡較光滑，沒(méi)有較大的狗腿，那么即使在大井斜井段，也能較順利地進(jìn)行下套管作業(yè)。當(dāng)然，在斜井段，應(yīng)在套管上加扶正器以支撐套管，避免在下套管過(guò)程中發(fā)生壓差卡鉆，同時(shí)提高固井質(zhì)量。另外，在大斜度井段，可根據(jù)井段長(zhǎng)度和作業(yè)時(shí)間，決定是否使用厚壁套管。3鉆井液設(shè)計(jì)：     （1）定向井鉆井液設(shè)計(jì)十分重要，鉆井液應(yīng)有足夠的攜砂能力和潤(rùn)滑性，以減少卡鉆的機(jī)會(huì)；    （2）鉆井液性能控制對(duì)減少定向井鉆柱拉伸與扭矩也很重要；    （3）鉆井液中應(yīng)加潤(rùn)滑劑，鉆井液密度與粘度必須隨時(shí)控制。  

15、0; （4）如果用水基鉆井液，那么在正常壓力井段，應(yīng)使用高排量和低固相含量的鉆井液，這樣有利于清潔井眼；    （5）水基鉆井液應(yīng)具有良好的潤(rùn)滑性能，以減少鉆具摩阻和壓差卡鉆；然而在海上鉆井，一定要避免污染問(wèn)題。    （6）如果有異常高壓井段要求鉆井液密度達(dá)到1.45或更高，那么應(yīng)考慮在鉆開該高壓地層前下一層保護(hù)套管，以封固所有正常壓力井段。4造斜點(diǎn)的選擇     造斜點(diǎn)的選擇要適當(dāng)淺些，但是在極淺的地層中造斜時(shí)也容易形成井眼擴(kuò)大。同時(shí)，由于地層很軟，造斜完成后下入穩(wěn)斜鉆具時(shí)，要特別小心，以免出現(xiàn)新井眼

16、，尤其是在穩(wěn)斜鉆具剛度大或造斜率較高時(shí)。通常地說(shuō)，淺層造斜比深層造斜容易一些，因?yàn)樯顚拥貙油z結(jié)良好，機(jī)械鉆速低，需花費(fèi)較長(zhǎng)的造斜時(shí)間。    另外，造斜點(diǎn)通常選在前一層套管鞋以下3050米處，以免損壞套管鞋，同時(shí)減少水泥掉塊產(chǎn)生卡鉆的可能性。    在深層地層造斜時(shí)，應(yīng)盡量在大段砂層中造斜，因?yàn)樯皩拥木鄯€(wěn)定，鉆速較快，而頁(yè)巖段較易受到?jīng)_蝕，鉆速較低，而且在以后長(zhǎng)時(shí)間鉆井作業(yè)，容易在造斜段形成鍵槽而可能導(dǎo)致卡鉆。5靶區(qū)形狀和范圍     靶區(qū)形狀與范圍通常由地質(zhì)構(gòu)造、產(chǎn)層位置決定，并考慮油田油井的分布

17、情況，靶區(qū)大小是由作業(yè)者確定的。通常認(rèn)為，鞍區(qū)范圍不能定得太小，很小的靶區(qū)范圍不僅會(huì)增加作業(yè)成本，同時(shí)也會(huì)增加調(diào)整方位的次數(shù)，造成井眼軌跡不平滑，增加轉(zhuǎn)盤扭矩，同時(shí)也增加產(chǎn)生健槽卡鉆的可能性。    通常，靶區(qū)形狀為圓形（嚴(yán)格地講，應(yīng)該是球形）。淺井和水平位移小的定向井，其靶區(qū)范圍小一些，一般靶區(qū)半徑3050米，而深井和水平位移大的井，靶區(qū)范圍可以適當(dāng)?shù)卮笠恍话惆袇^(qū)半徑為5070米。6造斜率和降斜率選擇     常規(guī)定向井的造斜率為714°100米，如果需要在淺層造斜并獲得較大的水平位移，造斜率可提高到1416°

18、;100米。但是，淺層的高造斜率容易出現(xiàn)新井眼，也容易對(duì)套管產(chǎn)生較大的磨損。因此，淺層造斜通常選擇較低的造斜率，而深層造斜（1000米2000米）可選擇較高的造斜率。    對(duì)于“S”型井眼，通常把降斜率選在38°100米，如果降斜后仍然要鉆較長(zhǎng)的井段，則必須采用較小的降斜率平緩降斜，以避免鍵槽卡鉆，同時(shí)，可降低鉆進(jìn)時(shí)的摩阻力。7最大井斜角     常規(guī)定向井的最大井斜角，一般在1545°，如果井斜太小，則井眼的井斜和方位都較難控制。井斜大于60°時(shí)，鉆具的摩阻力將大大增加。8允許的方位偏移與極限

19、60;   （1）定向鉆進(jìn)時(shí)，初始造斜方向通常在設(shè)計(jì)方位的左邊（即選定導(dǎo)角），然后通過(guò)自然漂移鉆達(dá)靶區(qū)，井眼軌跡是一條空間曲線。    （2）但是對(duì)導(dǎo)角也有一個(gè)限制，在井眼密集的井網(wǎng)中，要求定向井軌跡保持在安全圓柱內(nèi)，以避免與鄰井相碰。（3）同樣，由于油藏特性和地質(zhì)地層條件，也對(duì)導(dǎo)角的大小有一定的限制。9井身剖面類型     在滿足設(shè)計(jì)和工藝要求的前提下，盡可能縮短井段長(zhǎng)度，因?yàn)榫味虅t鉆井時(shí)間短。在設(shè)計(jì)井身剖面形狀時(shí)，要考慮井身結(jié)構(gòu)，造斜點(diǎn)一般選在套管鞋以下3050米處。目前，我國(guó)海上定向井的井身剖面通常由作業(yè)者

20、決定，往往選擇“J”型剖面。四剖面設(shè)計(jì) 1設(shè)計(jì)步驟：     （l）選擇剖面類型；    （2）確定增斜率和降斜率，選擇造斜點(diǎn)；    （3）計(jì)算剖面上的未知參數(shù)，主要是最大井斜角；（4）進(jìn)行井身計(jì)算，包括各井段的井斜角、水平位移、垂深和斜深；（5）繪制垂直剖面圖和水平投影圖。    井身剖面的設(shè)計(jì)方法有試算法、作圖法、查圖法和解析法四種。我國(guó)海洋定向井通常采用解析法，并使用計(jì)算機(jī)完成。剖面設(shè)計(jì)完成以后，應(yīng)向作業(yè)者提供下列資料：    （1）總體

21、定向鉆井方案和技術(shù)措施。（2）剖面設(shè)計(jì)結(jié)果，包括設(shè)計(jì)條件、計(jì)算結(jié)果、垂直剖面圖和水平投影圖。（3）測(cè)斜儀器類型和該地區(qū)的磁偏角，以及測(cè)斜計(jì)算方法；    （4）設(shè)備和工具計(jì)劃。2二維定向井設(shè)計(jì)（解析法） 解析法是根據(jù)給出的設(shè)計(jì)條件，應(yīng)用解析公式計(jì)算出剖面上各井段的所有井身參數(shù)的井身設(shè)計(jì)方法。在使用計(jì)算機(jī)的條件下，還可同時(shí)給出設(shè)計(jì)井身的垂直投影圖和水平投影圖。    解析法進(jìn)行井身剖面設(shè)計(jì)所用公式如下（用于三段制J型、五段制S型和連續(xù)增斜型剖面）。（1）求最大井斜角max。（2）各井段的井身參數(shù)計(jì)算：   

22、 增斜段    穩(wěn)斜段    降斜段    穩(wěn)斜段    總井深L3設(shè)計(jì)方法舉例     例  某定向井設(shè)計(jì)全井垂深H=2000米（靶點(diǎn)），上部地層300米至350米是流砂層，1000米至1050米有一高壓水層，作出井身剖面設(shè)計(jì)。井口座標(biāo)     X1：3 246 535.0         Y1：2 054 875.

23、0井底座標(biāo)     X2：3 245 972.95        Y2：2 054 665.0先根據(jù)井口與井底座標(biāo)，計(jì)算出水平位移和目標(biāo)方位。（1）根據(jù)提供的地質(zhì)資料，在進(jìn)行剖面設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)設(shè)法使造斜井段和增斜的井段避開流砂層和高壓水層。（2）對(duì)于鉆井工藝及其它限制條件，在滿足（l）項(xiàng)條件的前提下，應(yīng)選擇較簡(jiǎn)單的剖面類型。（3）剖面類型選用“直一增一穩(wěn)”三段制井身剖面。此種剖面簡(jiǎn)單，地面井口至目標(biāo)點(diǎn)的井身長(zhǎng)度短，有利于加快鉆井速度。 （4）選擇造斜點(diǎn)。根據(jù)垂直井深和水平位移的關(guān)

24、系，造斜點(diǎn)應(yīng)選在350米至600米間。如選在1050米以下，會(huì)使井斜角太大，是不合理的。    因300米至350米是流砂層，在井深結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)用套管封固，以利于定向造斜，防止流砂層漏失、垮塌等復(fù)雜情況出現(xiàn)。造斜點(diǎn)應(yīng)選在套管鞋以下不少于50米的地方為宜。因此，造斜點(diǎn)與井口之間井眼長(zhǎng)度不應(yīng)小于450米。    又因1000米至1050米是高壓水層，為了下部井段能順利鉆進(jìn)，也應(yīng)考慮下入一層中間套管封住高壓水層。為了減少井下復(fù)雜情況和有利于定向井井眼軌跡控制，在進(jìn)行套管設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)避免套管鞋下在井眼曲率較大的井段中，中間套管的下入深度應(yīng)進(jìn)入穩(wěn)

25、斜井段150米左右為宜。在考慮上述因素后，造斜點(diǎn)的位置應(yīng)在高壓水層以上不少于400米處，也就是造斜點(diǎn)與井口之間的井眼長(zhǎng)度不應(yīng)大于600米。    經(jīng)過(guò)上述的分析，如果造斜點(diǎn)應(yīng)在450米至600米之間選擇，那么，把造斜點(diǎn)確定在500米處是比較合理的。（5）選擇造斜率K為7°100米。根據(jù)造斜率計(jì)算造斜井段的曲率半徑R。（6）計(jì)算最大井斜角max        R造斜段曲率半徑，米。把已知條件代入上式得：    max=24.4°（7）分段井眼計(jì)算：

26、增斜段（略）    穩(wěn)斜段（略）4三維定向井     設(shè)計(jì)的井眼軸線，既有井斜角的變化，又有方位角的變化，這類井段為三維定向井，實(shí)際作業(yè)中，有時(shí)會(huì)碰到三維定向井的問(wèn)題，大體上分為三種情況。    第一種情況  原設(shè)計(jì)為兩維定向井，在實(shí)鉆中偏離了目標(biāo)方位，如果偏得不多，只要調(diào)整鉆具組合或扭一次方位就可以了。嚴(yán)格地說(shuō)，實(shí)鉆的定向井軌跡，都有井斜角的變化和方位角的變化，這種三維定向井可以簡(jiǎn)化為二維的。    第二種情況  在地面井位和目標(biāo)點(diǎn)確定的情況下，在這兩點(diǎn)

27、的鉛垂平面內(nèi)，存在著不允許通過(guò)或難以穿過(guò)的障礙物，不能在鉛垂平面上設(shè)計(jì)軌道，需要繞過(guò)障礙，設(shè)計(jì)繞障三維定向井。在海上叢式井經(jīng)常碰到這類井。    第三種情況在地面井位確定的情況下，要鉆多目標(biāo)井。地面井位和多目標(biāo)點(diǎn)不在同一鉛垂平面內(nèi)，只有井斜角和方位角都變化，才能鉆達(dá)設(shè)計(jì)的多個(gè)目標(biāo)點(diǎn)。三維定向井的軌跡設(shè)計(jì)和測(cè)斜計(jì)算很復(fù)雜，通常使用計(jì)算機(jī)軟件完成這些工作。第三節(jié)  井眼軌跡控制技術(shù)     井眼軌跡控制的內(nèi)容包括：優(yōu)化鉆具組合、優(yōu)選鉆井參數(shù)、采用先進(jìn)的井下工具和儀器、利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行井眼軌跡的檢測(cè)預(yù)測(cè)、利用地層的方位漂移規(guī)律、避免

28、井下復(fù)雜情況等等。    軌跡控制貫穿鉆井作業(yè)的全過(guò)程，它是使實(shí)鉆井眼沿著設(shè)計(jì)軌道鉆達(dá)靶區(qū)的綜合性技術(shù)，也是定向井施工中的關(guān)鍵技術(shù)之一。    井眼軌跡控制技術(shù)按照定向井的工藝過(guò)程，可分為直井段、造斜段、增斜段、穩(wěn)斜段、降斜段和扭方位井段等控制技術(shù)。一定向造斜井段     目前，定向井一般采用井下馬達(dá)和彎接頭定向，常用造斜鉆具組合為：鉆頭十井下馬達(dá)十彎接頭十非磁鉆鋌十普通鉆鋌（ 030米）十撓性接頭十震擊器十加重鉆桿。    這種造斜鉆具組合是利用彎接頭使下部鉆具產(chǎn)生一個(gè)彈性

29、力矩，迫使井下動(dòng)力鉆具驅(qū)動(dòng)鉆頭側(cè)向切削，使鉆出的新井眼偏離原井眼軸線，達(dá)到定向造斜或扭方位的目的。    造斜鉆具的造斜能力主要與彎接頭的彎角和動(dòng)力鉆具的長(zhǎng)度有關(guān)。彎接頭的彎角越大，動(dòng)力鉆具長(zhǎng)度越短，造斜率也越高。    彎接頭的彎角應(yīng)根據(jù)井眼大小、井下動(dòng)力鉆具的規(guī)格和要求造斜率的大小選擇。現(xiàn)場(chǎng)常用彎接頭的彎角為1.52.25度，一般不大于2.5度。    造斜鉆具組合使用的井下動(dòng)力鉆具型號(hào)應(yīng)根據(jù)造斜井段或扭方位井段的井深選擇。使用井段在2000米以內(nèi)，一般采用渦輪鉆具或普通螺桿鉆具，深層走向造斜或扭方位

30、應(yīng)使用耐高溫的多頭螺桿鉆具。    造斜鉆具組合、鉆井參數(shù)和鉆頭水眼應(yīng)根據(jù)廠家推薦的鉆井參數(shù)設(shè)計(jì)。    由于井下動(dòng)力鉆具的轉(zhuǎn)速高，要求的鉆壓小一般為29.4 78.4千牛（38噸），因此，使用的鉆頭不宜采用密封軸承鉆頭，尤其是在淺層，可鉆性好的軟地層應(yīng)使用銑齒滾動(dòng)軸承鉆頭或合適的PDC鉆頭。根據(jù)測(cè)斜儀器的種類不同，分為四種定向方式：1單點(diǎn)定向     此方法只適用造斜點(diǎn)較淺的情況，通常井深小于1000米。因?yàn)樵煨秉c(diǎn)較深時(shí)，反扭角很難控制，且定向時(shí)間較長(zhǎng)。施工過(guò)程如下：（l）下入定向造斜鉆具至造斜點(diǎn)位置（

31、注意：井下馬達(dá)必須按廠家要求進(jìn)行地面試驗(yàn)）。（2）單點(diǎn)測(cè)斜，測(cè)量造斜位置的井斜角，方位角，彎接頭工具面；    （3）在測(cè)斜照相的同時(shí)，對(duì)方鉆桿和鉆桿進(jìn)行打印，并把井口鉆桿的印痕投到轉(zhuǎn)盤面的外緣上，作為基準(zhǔn)點(diǎn)；    （4）調(diào)整工具面（調(diào)整后的工具面是：設(shè)計(jì)方位角十反扭角）。鎖住轉(zhuǎn)盤、開泵鉆進(jìn)；    （5）定向鉆進(jìn)。每鉆進(jìn)24個(gè)單根進(jìn)行一次單點(diǎn)測(cè)斜，根據(jù)測(cè)量的井斜角和方位角及時(shí)修正反扭矩的誤差，并調(diào)整工具面；    （6）當(dāng)井斜角達(dá)到810度和方位合適時(shí)，起鉆換增斜鉆具，用

32、轉(zhuǎn)盤鉆進(jìn)。在單點(diǎn)定向作業(yè)中要注意：    在確定了反扭角和鉆壓后，要嚴(yán)格控制鉆壓的變化范圍，通常在預(yù)定鉆壓±19.6千牛（2噸）內(nèi)變化；    每次接單根時(shí)，鉆桿可能會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)一點(diǎn)，注意轉(zhuǎn)動(dòng)鉆桿的打印位置至預(yù)定位置；    如果調(diào)整工具面的角度較大（90度），調(diào)整后應(yīng)活動(dòng)鉆具23次（停泵狀態(tài)），以便鉆桿扭矩迅速傳遞。2地面記錄陀螺（SRO）定向     在有磁干擾環(huán)境的條件下（如套管開窗側(cè)鉆井）的定向造斜，需采用SRO定向。這種儀器可將井下數(shù)據(jù)通過(guò)電纜傳至地面處理系統(tǒng)，

33、并顯示或用計(jì)算機(jī)打印出來(lái)，直至工具面調(diào)整到預(yù)定位置，再起出儀器，施工過(guò)程如下：（l）選擇參照物，參照物應(yīng)選擇易于觀察的固定目標(biāo)，距井40米左右；（2）預(yù)熱陀螺不少于15分鐘，工作正常才可下井；    （3）瞄準(zhǔn)參照物，并調(diào)整陀螺初始讀數(shù)；（4）接探管，連接陀螺外筒，再瞄準(zhǔn)參照物，對(duì)探管和計(jì)算機(jī)初始化；（5）下井測(cè)量，按規(guī)定作漂移檢查；（6）起出儀器坐在井口，再次瞄準(zhǔn)參照物記錄陀螺讀數(shù)；（7）校正陀螺漂移，確定測(cè)量的精度；    （8）定向鉆進(jìn)。3有線隨鉆測(cè)斜儀（SST）定向     造斜鉆具下到井底后，開

34、泵循環(huán)半小時(shí)左右，然后接旁通頭或循環(huán)接頭。把測(cè)斜儀的井下儀器總成下入鉆桿內(nèi)，使定向鞋的缺口坐在定向鍵上。定向造斜時(shí)，可從地面儀表直接讀出實(shí)鉆井眼的井斜、方位和工具面，司鉆和定向井工程師要始終跟蹤預(yù)定的工具面方向，保持井眼軌跡按預(yù)定方向鉆進(jìn)。4隨鉆測(cè)量?jī)x（MWD）定向     MWD井下儀器總成安裝在下部鉆具組合的非磁鉆鋌內(nèi)，其下井前要調(diào)整好工作模式和傳輸速度，并準(zhǔn)確地測(cè)量偏移值，輸入計(jì)算機(jī)。儀器在井下所測(cè)的井眼參數(shù)通過(guò)鉆井液脈沖傳至地面，信息經(jīng)地面處理后，可迅速傳到鉆臺(tái)。MWD不僅可用于定向造斜，也可用于旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)中的連續(xù)測(cè)量，是一種先進(jìn)的測(cè)量?jī)x器。5定向造斜中的注

35、意事項(xiàng)： （1）如果定向作業(yè)前的裸眼段較長(zhǎng)，應(yīng)短起下鉆，保證井眼暢通。（2）井下馬達(dá)下井前應(yīng)在井口試運(yùn)轉(zhuǎn)，測(cè)量軸承間隙；記錄各種參數(shù)，工作正常方可下井；（3）MWD等儀器下井前，必須輸入磁場(chǎng)強(qiáng)度、磁傾角等參數(shù)；（4）定向造斜鉆進(jìn)，要按規(guī)定加壓，均勻送鉆，以保持恒定的工具面。（5）造斜鉆進(jìn)或起下鉆，用旋扣鉗或動(dòng)力水龍頭上卸扣，不得用轉(zhuǎn)盤上卸扣；（6）起鉆前方位角必須在2030米井段內(nèi)保持穩(wěn)定，且保證預(yù)定的提前角。目前，“一次造斜到位法”也經(jīng)常在定向井中使用，這種方法適用于造斜點(diǎn)較淺，且機(jī)械鉆速很快的造斜井段，常常配合使用隨鉆測(cè)量?jī)x。（7）井下馬達(dá)出井時(shí)，按規(guī)定程序進(jìn)行清洗、保養(yǎng)。二轉(zhuǎn)盤鉆增斜井段

36、     常用增斜鉆具組合為：鉆頭十近鉆頭穩(wěn)定器十非磁鉆鋌十鉆鋌（非磁鉆鋌和鉆鋌的總長(zhǎng)度為1830米之間）十穩(wěn)定器十鉆鋌（10米）十穩(wěn)定器十鉆鋌十隨鉆震擊器十加重鉆桿十鉆桿。   施工注意事項(xiàng)：    1按設(shè)計(jì)鉆井參數(shù)鉆進(jìn)，均勻送鉆，使井眼曲率變化平緩。    2每鉆進(jìn)2550米測(cè)量一次，隨時(shí)作圖，掌握井斜、方位的變化趨勢(shì)。如果增斜率不能滿足設(shè)計(jì)要求，應(yīng)及時(shí)采取措施：    （1）調(diào)整鉆壓改變?cè)鲂甭?。增加鉆壓可使增斜率增大，減小鉆壓，則使增斜率降低。

37、60;   （2）更換鉆具組合，改變近鉆頭穩(wěn)定器與相鄰穩(wěn)定器之間的距離。改變的范圍為1030米，距離越短，增斜率越低，距離越長(zhǎng)，增斜率越高；    （3）改變近鉆頭穩(wěn)定器與相鄰穩(wěn)定器之間的鉆鋌剛性，剛性越高，增斜率越低；剛性越低，增斜度越高。    （4）鉆頭底部距近鉆頭穩(wěn)定器翼片中部的距離為0.71.2米。   3如果增斜率比設(shè)計(jì)值稍低（5°100米以內(nèi)），可采用強(qiáng)行增斜法。  （l）接單根后，開泵至設(shè)計(jì)排量，慢慢加壓至設(shè)計(jì)鉆壓的75左右；  （2）轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤至設(shè)計(jì)

38、轉(zhuǎn)速，同時(shí)逐步增加鉆壓至允許的最大鉆壓；  （3）鉆完一個(gè)單根時(shí)，馬上停轉(zhuǎn)盤，鉆壓不回零，上提鉆具。  （4）劃眼時(shí)，井底的最后2米左右不劃眼。    采用強(qiáng)行增斜法要注意：一是當(dāng)前鉆進(jìn)的轉(zhuǎn)盤扭矩不應(yīng)過(guò)大；二是啟動(dòng)轉(zhuǎn)盤時(shí)，要保持鉆壓達(dá)到預(yù)定的數(shù)值；三是整個(gè)井下鉆具各組件質(zhì)量應(yīng)合格；四是采用這種特殊方法只能達(dá)到微增效果（增斜率可提高4°100米左右經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)）。三穩(wěn)斜井段     常用的穩(wěn)斜鉆具組合（見(jiàn)圖911，從下至上，穩(wěn)斜效果越來(lái)越強(qiáng)。圖中UG是指尺寸不足的扶正器）。   

39、鉆頭十近鉆頭穩(wěn)定器十短鉆鋌（36米）十穩(wěn)定器十非磁鉆鋌十穩(wěn)定器十鉆鋌十鍵槽破壞器十撓性接頭十震擊器十加重鉆桿。    施工措施：    l造斜或增斜結(jié)束后，下入第一趟穩(wěn)斜鉆具時(shí)，從造斜點(diǎn)開始要慢慢下鉆。尤其是在軟地層、高造斜率的情況下，容易遇阻，并可能產(chǎn)生新井眼，必須注意：    （1）下鉆遇阻時(shí)，活動(dòng)鉆具35次，切勿 “壓死”鉆具；    （2）開泵，慢慢下放23次。    （3）在遇阻點(diǎn)以上1.5米左右，中高速轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤（8090轉(zhuǎn)分），快速下

40、放，鉆壓不超過(guò)98千牛（10噸）；    （4）通過(guò)遇阻點(diǎn)以后，上、下活動(dòng)鉆具l2次，繼續(xù)下鉆。    注意：在硬地層時(shí)，穩(wěn)斜鉆具在造斜段遇阻，仍可采用前述（l）、（2）步驟，只是活動(dòng)鉆具的次數(shù)適當(dāng)減少，仍然遇阻時(shí)，同樣要轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤，只是轉(zhuǎn)速適當(dāng)?shù)氐鸵恍?，且控制鉆壓，慢慢下放，切勿“壓死”鉆具。    2在方位右漂嚴(yán)重的地層中鉆進(jìn)，可采用“超長(zhǎng)翼”的穩(wěn)定器（鉆具組合相同），以穩(wěn)定方位角。也可采用PDC鉆頭（如R426型），以利用PDC鉆頭具有方位左漂趨勢(shì)的特性。    3總結(jié)同

41、一地層的自然增斜或降斜特性，合理地選擇穩(wěn)斜鉆具組合。    4測(cè)斜，最大測(cè)斜間距不超過(guò)100米，特殊井的關(guān)鍵井段測(cè)斜間距應(yīng)為30米左右，并及時(shí)繪制垂直剖面圖和水平投影圖，隨時(shí)掌握實(shí)鉆井眼軌跡情況。四降斜井段     常用降斜鉆具組合：鉆頭十非磁短節(jié)十非磁鉆鋌十穩(wěn)定器十鉆鋌十鍵槽破壞器十撓性接頭十震擊器十加重鉆桿十鉆桿。    1定向井的降斜鉆具組合不宜采用大鐘擺式，否則降斜率過(guò)高，起下鉆困難。    2降斜段一般接近完井井段，井下扭矩和摩擦阻力較大，在滿足中靶的前提下，應(yīng)盡量

42、簡(jiǎn)化鉆具組合，使用加重鉆桿加壓。五扭方位     一般地說(shuō)，井斜的控制要比方位控制容易一些，如何實(shí)現(xiàn)方位的有效控制，是定向鉆井的難題。影響方位的因素很多，除地層這一不可改變的因素之外，鉆井參數(shù)和鉆具組合也對(duì)方位產(chǎn)生一定的影響。其影響規(guī)律如下：    在鉆具組合方面，一般認(rèn)為，對(duì)方位漂移產(chǎn)生主要影響的是鉆頭前3060米的鉆具組件。穩(wěn)定器能起到穩(wěn)定方位漂移的作用，穩(wěn)定器越多，方位漂移總趨勢(shì)的變化不會(huì)太大。也就是說(shuō)，對(duì)穩(wěn)斜鉆具組合，由于穩(wěn)定器較多，方位的漂移趨勢(shì)變化不大，而對(duì)于增斜和降斜鉆具組合，方位的漂移趨勢(shì)就顯示出來(lái)了。 &#

43、160;  在鉆井參數(shù)方面，鉆壓和轉(zhuǎn)速也對(duì)方位產(chǎn)生影響。一般地認(rèn)為，適當(dāng)?shù)母咿D(zhuǎn)速（90110轉(zhuǎn)分）和中等鉆壓98147千牛（1015噸），抑制方位向右漂移的效果較好。由于影響方位漂移的因素很多，地層的變化也很難掌握，因此方位控制的確較困難。但是，要盡量少扭方位，一口井扭一次方位，還是可以接受的。    當(dāng)實(shí)鉆井眼軌跡嚴(yán)重偏離靶區(qū)范圍，且根據(jù)當(dāng)前的方位漂移趨勢(shì)無(wú)望進(jìn)入靶區(qū)時(shí)，應(yīng)下入造斜鉆具（導(dǎo)向）組合扭方位。1施工要點(diǎn)：     （1）扭方位鉆具組合及其采用的鉆井參數(shù)和定向造斜施工基本上相同（建議盡量少下鉆鋌，防止壓差卡鉆）；

44、    （2）選擇可鉆性和穩(wěn)定性較好的地層（尤其是大段砂層），實(shí)施扭方位作業(yè)；    （3）深井扭方位，由于反扭角較大，一般采用隨鉆測(cè)斜儀扭方位；    （4）井斜角較大井段（40°以上）扭方位，容易降斜。扭方位前一趟鉆，可以事先增加23°井斜，以彌補(bǔ)扭方位時(shí)的降斜效果。當(dāng)然，采用先扭完方位，井斜自然降低以后，再適當(dāng)?shù)卦鲂?，也能保證較好的井眼軌跡；    （5）依據(jù)實(shí)鉆的垂直剖面圖，確定采用何種扭方位的工具面角度（增、降或穩(wěn)斜）。2方位扭轉(zhuǎn)角的計(jì)算 方位扭

45、轉(zhuǎn)角的計(jì)算，可按如下步驟進(jìn)行：    （l）進(jìn)行測(cè)斜計(jì)算，算出目前的井底坐標(biāo)位置（三維空間坐標(biāo)以井口為基點(diǎn)）。    （2）計(jì)算現(xiàn)用鉆具組合的方位漂移率Kp。    （3）計(jì)算現(xiàn)用鉆具組合鉆達(dá)目標(biāo)點(diǎn)的總方位漂移量jp：    （4）計(jì)算對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)的方位線的方位角jz ：    （4）計(jì)算按照方位漂移率不變，那么從目前井底e鉆達(dá)目標(biāo)T，需要的方位漂移。  （6）控制方位角的方法    （7）用動(dòng)力鉆具強(qiáng)扭方位的

46、扭轉(zhuǎn)角j可用下式計(jì)算：jjz1/2jp在計(jì)算用動(dòng)力鉆具（帶彎接頭）扭方位的方位扭轉(zhuǎn)角時(shí)，必須考慮方位漂移的影響。用動(dòng)力鉆具強(qiáng)扭方位時(shí)，要“少扭”一些角度，留下一些角度讓鉆具組合的自然漂移去扭。這個(gè)“少扭”的角度就是1/2jp。（8）計(jì)算預(yù)計(jì)的井底井斜方位角jrjrjejjp ，（je為目前井底方位）    有一個(gè)問(wèn)題需要特別強(qiáng)調(diào)。上述的計(jì)算是根據(jù)該井正在使用的鉆具組合和正在鉆進(jìn)的地層的具體條件下的井眼方位漂移率來(lái)計(jì)算的。在繼續(xù)鉆進(jìn)過(guò)程中，當(dāng)鉆具組合和地層發(fā)生變化時(shí)，方位漂移率也發(fā)生變化，原來(lái)的計(jì)算也就無(wú)效了。這時(shí)需要根據(jù)井身水平投影圖及新的測(cè)斜資料，重新計(jì)算。定向

47、井的方位控制是一個(gè)不斷進(jìn)行的過(guò)程，不可能進(jìn)行一次計(jì)算就能成功。但是每一次計(jì)算都只能是根據(jù)靠近目前井底的那個(gè)井段的方位漂移率來(lái)進(jìn)行。六長(zhǎng)曲率大斜度井技術(shù) 1常用井身剖面     大斜度井的井斜為5585°，大斜度井可以采用常規(guī)的定向鉆井工具來(lái)完成，穩(wěn)斜井段通常使用MWD跟蹤測(cè)斜。大斜度井常采用三段制和五段制剖面。    水平位移在1000米左右或最大井斜為5570°的大斜度井，適合用三段制剖面。這種剖面要求連續(xù)造斜至預(yù)定的最大井斜，在大斜度的情況下穩(wěn)斜鉆進(jìn)，以便增加油層的裸露面積，穩(wěn)斜井段一般較短，以防止摩擦阻力過(guò)大

48、和降斜，增加施工困難。這種剖面尤其適合于地層傾角較大的油層。    水平位移較大的大斜度井，適合采用五段制剖面，即直井段、第一增斜段、第一穩(wěn)斜段、第二增斜段、第二穩(wěn)斜段的剖面，在同等條件下，它比三段式剖面需要的垂直井段長(zhǎng)。這種剖面的施工方法可以這樣進(jìn)行：鉆完直井段后下入表層套管，然后按24度30米的增斜率鉆完第一增斜段，根據(jù)需要第一段井斜角可增至30一40度左右，穩(wěn)斜鉆進(jìn)部分井段后，下入技術(shù)套管，再按47度30米的增斜率鉆至最大井斜角，如果余下的穩(wěn)斜段還很長(zhǎng)（一般超過(guò)300米），應(yīng)在增斜段鉆完后再鉆部分穩(wěn)斜段時(shí)下入一層技術(shù)套管，以保證下步施工順利。 &#

49、160;  一般來(lái)說(shuō)，進(jìn)行大斜度井剖面設(shè)計(jì)，還應(yīng)考慮下列問(wèn)題：（1）井眼曲率過(guò)大以及重力問(wèn)題，它們與摩擦阻力、鉆速、降斜趨勢(shì)、壓差卡鉆、機(jī)械卡鉆以及巖屑堵塞等有很大的關(guān)系，應(yīng)采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行摩擦阻力的設(shè)計(jì)計(jì)算；（2）地層因素，油藏類型及厚度等地質(zhì)資料，它們直接影響到井眼能否在正確的設(shè)計(jì)深度準(zhǔn)確地穿過(guò)目的層。（3）設(shè)計(jì)合理的井身結(jié)構(gòu)。2大斜度井的鉆具組合選擇     （l）三段式剖面大斜度井鉆具組合    這種大斜度井的造斜、增斜、穩(wěn)斜鉆具組合與普通走向井基本上一樣，但穩(wěn)斜鉆具通常只使用2柱以內(nèi)的鉆鋌（包括非磁鉆鋌），而加重鉆桿

50、則達(dá)到1015柱、穩(wěn)定器一般用2只以降低鉆具失重，減少摩擦阻力。所用鉆具一般為微增斜組合，達(dá)到穩(wěn)斜效果（因井斜大，出現(xiàn)自然降斜趨勢(shì)）。（2）五段制剖面的大斜度井鉆具組合：    第一增斜段、穩(wěn)斜段的鉆具組合與普通走向井一樣；第二增斜段的增斜率通常比第一增斜段高，是關(guān)鍵井段，常用鉆具組合為三種：第一種  導(dǎo)向鉆進(jìn)    鉆頭十導(dǎo)向馬達(dá)十穩(wěn)定器十MWD十鉆鋌（24根）十鍵槽破壞器十撓性接頭十震擊器十加重鉆桿。    第二種  轉(zhuǎn)盤增斜    鉆頭十近鉆頭穩(wěn)定器

51、十MWD十鉆鋌十穩(wěn)定器十鉆鋌（36根）十鍵槽破壞器十撓性接頭十震擊器十加重鉆桿。    第三種  柔性增斜鉆具    鉆頭十近鉆頭穩(wěn)定器十加重鉆桿（1根）或小尺寸鉆鋌l根十穩(wěn)定器十MWD十鉆鋌（35根）十鍵槽破壞器十撓性接頭十震擊器十加重鉆桿。如在311毫米（121/4英寸）井眼，“小尺寸鉆鋌”可以是159毫米（61/4英寸）。第二穩(wěn)斜段的鉆具組合與三段制剖面的穩(wěn)斜井段一樣。    （3）大斜度井施工注意事項(xiàng)：    使用高標(biāo)準(zhǔn)高質(zhì)量的管材，特別是加重鉆桿，以防止鉆

52、井過(guò)程中扭矩過(guò)大而發(fā)生鉆具斷裂。因此，所有井下鉆具必須經(jīng)探傷合格，方可下井；    選用扶正塊表面平滑的一體式穩(wěn)定器和鉆柱擴(kuò)眼器等可以降低摩擦阻力，特別是較深的大斜度井；    隨鉆震擊器的質(zhì)量和位置非常重要，應(yīng)該選用震擊力大的機(jī)械式震擊器。如果斜井段很長(zhǎng)，有必要用兩個(gè)震擊器，一個(gè)位于下部鉆具組合附近以防壓差卡鉆，另一個(gè)在上部以防類似鍵槽等復(fù)雜情況（上部的震擊噸位要比下部的定的大）。    推薦使用PDC鉆頭，因?yàn)镻DC鉆頭所需要的鉆壓較小，如果有條件，與導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)聯(lián)合使用，以減少起下鉆次數(shù)，縮短裸眼時(shí)

53、間，同時(shí)也易于控制井斜和方位。    使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行摩阻計(jì)算。根據(jù)實(shí)測(cè)的摩擦力情況，逐步調(diào)整校對(duì)摩擦系數(shù)，保證計(jì)算結(jié)果有一定的準(zhǔn)確性；大斜度井的鉆井液非常重要，要確保井眼暢通。下列方法是現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常采用的：A調(diào)整鉆井液性能和流型來(lái)降低扭矩及防止巖屑堵塞穩(wěn)定器；    B在不影響井眼穩(wěn)定性的情況下經(jīng)常短起下鉆劃眼；C在循環(huán)鉆井液過(guò)程中，上下活動(dòng)鉆具有助于巖屑返出地面；D保證凈化系統(tǒng)始終處于完好狀態(tài)；E提高鉆井液潤(rùn)滑性，降低摩擦阻力。七救險(xiǎn)井的設(shè)計(jì)和施工要點(diǎn) 1確定失控井的井底位置。 根據(jù)原有的測(cè)斜結(jié)果進(jìn)行分析，對(duì)可能有的單點(diǎn)、多點(diǎn)、陀螺和M

54、WD等幾種結(jié)果得到的不同井底位置，選擇最為精確的一種結(jié)果作為失控井的井底位置。2進(jìn)行救險(xiǎn)井的軌道設(shè)計(jì)。 救險(xiǎn)井的井口必須選在失控井的上風(fēng)、在盡可能縮短救險(xiǎn)井軌跡長(zhǎng)度的條件下，使其與失控井井口有足夠的距離，以保作業(yè)安全。在設(shè)計(jì)新老井眼連通井段時(shí)，使救險(xiǎn)井連通井段與失控井有足夠的平行井段（這個(gè)“平行井段”應(yīng)從失控井的走向背后采取尾隨跟蹤的方法平行鉆進(jìn)），增加新老井眼交會(huì)的機(jī)會(huì)，使救險(xiǎn)易于成功。3隨時(shí)測(cè)斜，盡早發(fā)現(xiàn)新老井眼的連通。 4確定新老井眼是否接近的方法有：     （1）超長(zhǎng)電極距電測(cè)（ULSEL）法    利用地層電阻率測(cè)井對(duì)新老

55、井眼連通點(diǎn)的地層進(jìn)行分層電阻率模擬。在救險(xiǎn)井靠近失控井時(shí)，由于失控井的套管會(huì)影響電阻率的變化，觀察到的ULSEL電阻率的比值可以確定新老井眼之間的距離，可監(jiān)測(cè)距離達(dá)22.86米（ 75英尺），但不能得到失控井的方位。    （2）磁場(chǎng)梯度確定法    它對(duì)于套管接箍等引起的磁場(chǎng)變化十分敏感。根據(jù)磁場(chǎng)強(qiáng)度可確定失控井內(nèi)套管與救險(xiǎn)井的距離和方位。它可以監(jiān)測(cè)到12.1915.24米（ 4050英尺）處的套管。第四節(jié)  定向井專用工具 一井下馬達(dá)     井下動(dòng)力鉆具是常用的造斜工具之一，它分為渦輪鉆具

56、、容積式馬達(dá)和電動(dòng)鉆具三大類。目前電動(dòng)鉆具已不存在，渦輪鉆具也很少使用，通常使用容積式馬達(dá)主要是螺桿鉆具。容積式馬達(dá)具有下列優(yōu)點(diǎn)：一是動(dòng)力鉆具所鉆井眼尺寸與原井眼完全相同，不必再次下鉆擴(kuò)眼；二是井內(nèi)有橋塞時(shí)，這類鉆具可以鉆過(guò)，并能在開始造斜前將井底循環(huán)干凈；三是空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速與工作轉(zhuǎn)速相差的幅度較?。ㄅc渦輪相比），有利于鉆頭選型。螺桿鉆具     （l）主要結(jié)構(gòu)與工作原理。    螺桿鉆具由旁通閥、馬達(dá)（轉(zhuǎn)子、定子）、萬(wàn)向軸（節(jié)）和傳動(dòng)軸四部分組成（見(jiàn)圖919）。螺桿鉆具的工作動(dòng)力來(lái)自循環(huán)鉆井液，在一定壓力下，鉆井液泵入鉆具，進(jìn)入馬達(dá)的螺旋

57、形空腔使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，而后動(dòng)力經(jīng)萬(wàn)向軸傳遞到傳動(dòng)軸和鉆頭上。    所設(shè)計(jì)的旁通閥是為了在起下鉆時(shí)使循環(huán)液繞過(guò)不工作的馬達(dá)，溝通鉆柱與環(huán)空的鉆井液通道。    當(dāng)無(wú)鉆井液循環(huán)或低泵沖循環(huán)時(shí)，在彈簧的作用下，閥心處于上部位置，此時(shí)旁通孔開啟，鉆井液可灌入鉆柱或自鉆柱泄出。閥心的移動(dòng)由流量大小決定，當(dāng)鉆井液泵量達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，水力推力克服彈簧力，使閥心下移，關(guān)閉旁通孔，所有鉆井液流經(jīng)馬達(dá)所作的功轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。    （2）使用要求    鉆井液的要求   

58、; 螺桿鉆具對(duì)于各種鉆井液都能有效地工作，包括油基、水基和乳化的鉆井液。鉆井液粘度和密度對(duì)鉆具的影響很小，但對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的壓力有直接影響，如果推薦排量下的壓力大于額定泵壓值，就得減少鉆井液排量，或者有必要降低通過(guò)鉆具或鉆頭的壓力降。鉆井液中的砂粒等雜質(zhì)會(huì)影響鉆具性能，加速軸承和馬達(dá)定子的磨損。因此，鉆井液中的含砂量必須控制在l以內(nèi)，每種型號(hào)的鉆具都有各自的流量范圍，只有在此范圍內(nèi)，鉆具才能有較高的效率，一般情況下，流量范圍的中間值是鉆具最佳輸入流量值。    流經(jīng)螺桿鉆具的壓力降要求    鉆具懸空時(shí)排量不變，則通過(guò)螺桿鉆具的鉆井液壓力

59、降也不變，隨著鉆頭接觸井底鉆壓增加時(shí)，鉆井液循環(huán)壓力增加，泵壓也增加，司鉆可以用以下公式來(lái)控制操作：打鉆泵壓循環(huán)泵壓十螺桿鉆具的負(fù)載壓降。    循環(huán)泵壓，就是鉆頭沒(méi)有接觸井底時(shí)的泵壓，也叫離底泵壓。鉆頭接觸井底，扭矩增大，泵壓就要上升。這時(shí)壓力表的讀數(shù)就叫作打鉆泵壓。    離底泵壓不是一個(gè)常數(shù)，它隨井深和鉆井液的特性變化而變化，但實(shí)際操作中，沒(méi)必要隨時(shí)測(cè)取循環(huán)泵壓的精確值，一般取每次接單根后的離底泵壓為近似值，這樣做完全可以滿足公式的精度要求。如果忘記測(cè)量，則必須將鉆具提離井底進(jìn)行補(bǔ)測(cè)。    鉆具工

60、作中，打鉆泵壓達(dá)到最大推薦壓力時(shí)，鉆具產(chǎn)生最佳扭矩，繼續(xù)增加鉆壓將增加泵壓，當(dāng)超過(guò)最大設(shè)計(jì)壓力時(shí)，馬達(dá)可能會(huì)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)應(yīng)立即降低鉆壓，以防螺桿鉆具內(nèi)部損壞。    扭矩    螺桿鉆具的扭矩與鉆井液流經(jīng)馬達(dá)產(chǎn)生的壓力降成正比，轉(zhuǎn)速與輸入排量成正比，排量一定時(shí)，扭矩增加而轉(zhuǎn)速基本保持不變，螺桿鉆具從空載到滿載，速度降低一般不超過(guò)10左右。    （3）使用方法    下井前的地面檢查：    A用提升短節(jié)將鉆具提起，坐入轉(zhuǎn)盤卡瓦內(nèi)，使旁通閥位于

61、轉(zhuǎn)盤之上，裝上安全卡瓦，卸去提升短節(jié)；    B用木棒壓下旁通閥的閥心至下死點(diǎn)，然后松開閥心，檢查彈簧復(fù)位力（舊馬達(dá)有時(shí)因彈簧銹死，可能壓不下）；    C用木棒壓下旁通閥心，向閥體內(nèi)注水檢查密封性，如密封性好，則小孔無(wú)水流出，然后松開閥心，則有水從小孔流出；    D將螺桿鉆具接上方鉆桿，下放螺桿鉆具使旁通閥處于轉(zhuǎn)盤下方易觀察的部位，慢慢開泵，當(dāng)排量不足以使旁通閥關(guān)閉時(shí)，應(yīng)有鉆井液從旁通孔流出，然后加大排量至馬達(dá)啟動(dòng)，看驅(qū)動(dòng)接頭是否旋轉(zhuǎn)，此時(shí)應(yīng)記下泵的排量，停泵前，應(yīng)再下放螺桿鉆具讓旁通閥閥口位于轉(zhuǎn)盤以

62、下，檢查停泵時(shí)鉆井液是否經(jīng)旁通閥閥口順利流出；E檢查軸承間隙，參閱后面起鉆檢查部分。螺桿鉆具下井：    A地面檢查結(jié)束后，用吊鉗卡住驅(qū)動(dòng)接頭，用鉆頭盒把鉆頭和螺桿鉆具接上，大鉗只可咬在旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)接頭上；    B使用彎接頭時(shí)，定向裝置的定位鏡必須和工具面對(duì)正，如果要用浮閥，則可直接裝在旁通閥上方，千萬(wàn)不要加在馬達(dá)下邊，否則，浮閥就不起作用了，原因是鉆井液可從旁通閥流入。如果在驅(qū)動(dòng)接頭和鉆頭之間還要加轉(zhuǎn)換接頭，則對(duì)其長(zhǎng)度應(yīng)加以有限制，不宜超過(guò)250毫米；C下放螺桿鉆具時(shí)，依次把彎接頭、測(cè)量工具、非磁鉆具、鉆鋌、震擊器、加重鉆桿下入

63、；D螺桿鉆具下井時(shí)應(yīng)控制下放速度，以免下放過(guò)快而使馬達(dá)倒轉(zhuǎn)，從而造成內(nèi)部連接螺紋脫扣。此外，控制下放速度，能夠防止螺桿鉆具在通過(guò)防噴器、砂橋、套管鞋等處撞壞鉆具；    E當(dāng)下放深井段或遇到高溫井段時(shí)，應(yīng)分段循環(huán)鉆井液冷卻鉆具，保護(hù)定子內(nèi)襯橡膠。用MWD時(shí)，在下鉆過(guò)程中，每 500米應(yīng)打通一次；    F下鉆接立柱時(shí)，必須用旋扣鉗，不能用轉(zhuǎn)盤；    G下鉆時(shí)鉆井液返出過(guò)多，可能是鉆井液過(guò)稠或旁通閥被堵，造成鉆井液不流入鉆具，此時(shí)應(yīng)定時(shí)向鉆桿內(nèi)輸入鉆井液，帶單流閥時(shí)更是如此；  

64、60; H螺桿鉆具接近井底時(shí)要放慢下鉆速度，提前循環(huán)后再繼續(xù)下鉆。循環(huán)先用小排量，待井口近出鉆井液后再加大排量；    I不能頓鉆或?qū)⒙輻U鉆具坐在井底開泵。    用螺桿鉆具鉆進(jìn)：    A鉆進(jìn)前應(yīng)充分循環(huán)，清除井底巖屑、井底巖屑清除不徹底對(duì)定向鉆井有較大的影響。具體方法是以正常的鉆井液循環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)鉆具（每次轉(zhuǎn)動(dòng)3045度），依次把沉積在井底的巖屑和沉砂清除，清理干凈后上提螺桿鉆具0.30.6米，循環(huán)并記錄、校對(duì)壓力值；    B開始鉆進(jìn)時(shí)，如果井底還未清洗干凈，則應(yīng)緩慢加壓，鉆

65、進(jìn)速度不能太快，否則鉆頭容易產(chǎn)生泥包，把螺桿鉆具和鉆頭卡死；    C施加鉆壓不要過(guò)猛，鉆壓不是監(jiān)視螺桿鉆具工作的指標(biāo)，只是作為參考指標(biāo)，判斷螺桿鉆具工作的情況的主要依據(jù)是泵壓；    E鉆進(jìn)時(shí)，隨時(shí)調(diào)整工具面到預(yù)定的數(shù)值；F連接每個(gè)單根調(diào)好工具面后必須穩(wěn)定鉆壓，均勻送鉆，保證斜井段的曲線光滑和定向精度。起鉆檢查螺桿鉆具：    A等井底的井斜、方位等參數(shù)達(dá)到要求后就可起鉆，不要循環(huán)；B起鉆之前，在鉆柱內(nèi)注入一段加重鉆井液，使鉆桿內(nèi)的鉆井液順利流出；    C將螺桿鉆具提到井

66、口，坐好卡瓦和安全卡瓦，用清水從旁通閥頂部進(jìn)行沖洗；    D用內(nèi)鉗咬住螺桿鉆具一邊用鏈鉗順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)接頭，一邊從旁通閥上部注入清水（如果反時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)接頭，鉆井液將從旁通閥閥口流出），然后注人少量的礦物油，不可注入柴油；    E把螺桿鉆具提出轉(zhuǎn)盤，并卸下鉆頭，上好護(hù)絲，平穩(wěn)放下鉆臺(tái)；    F起鉆過(guò)程中也應(yīng)注意起鉆速度，以防卡鉆損壞鉆具，并且必須用旋扣鉗卸扣。不可用轉(zhuǎn)盤卸扣；    G每次從井里起出螺桿鉆具，都必須檢查軸承間隙，如果軸承間隙超過(guò)最大允許值，必須更換新軸承

67、（表略）。（4）螺桿鉆具故障分析（表略）。（5）國(guó)產(chǎn)螺桿鉆具性能表（表略）。     目前，國(guó)產(chǎn)螺桿鉆具的質(zhì)量提高較快，性能參數(shù)與進(jìn)口馬達(dá)無(wú)明顯差異，加上價(jià)格合理，維修方便，因此，國(guó)產(chǎn)螺桿鉆具得到廣泛應(yīng)用。（6）反扭矩分析計(jì)算    由于螺桿鉆具右旋（順時(shí)針），故驅(qū)動(dòng)接頭上方的組合將產(chǎn)生反扭矩，定向?qū)?yīng)考慮提前裝置角，以消除這種反扭矩的影響。（7）注意事項(xiàng)：    彎接頭下井之前，必須測(cè)量彎曲度是否準(zhǔn)確，高邊工具標(biāo)線是否準(zhǔn)確。    用SST及單點(diǎn)陀螺進(jìn)行定向時(shí)，必

68、須檢查定位鍵是否與彎接頭高邊標(biāo)線一致，并確認(rèn)高邊標(biāo)線的方向；    用MWD時(shí)，檢查鉆頭到MWD脈沖器的距離（PTB），磁偏角及偏移（offest）是否打入計(jì)算機(jī)，偏移測(cè)量是否正確；    盡量少用鉆鋌，滿足鉆壓需要即可，否則會(huì)影響造斜效果；    鉆頭與馬達(dá)如需要配合接頭，則該接頭應(yīng)盡量短，其長(zhǎng)度不應(yīng)大于250毫米，否則將影響鉆頭與馬達(dá)軸承的壽命，而且會(huì)在馬達(dá)傳動(dòng)軸上增加橫向力，影響造斜效果；    若需用浮閥，必須將它裝在螺桿鉆具的上端，不可將它裝在鉆頭與驅(qū)動(dòng)接頭之間；&

69、#160;   調(diào)節(jié)彎接頭指向時(shí)、轉(zhuǎn)盤應(yīng)按右旋定向，調(diào)整完畢，鉆柱需慢慢地提升和下放數(shù)次（上提高度應(yīng)超過(guò)6米），消除井眼中鉆桿蹩勁，使其處于自由狀態(tài)。    下入扭方位工具時(shí)，有可能遇阻，此時(shí)應(yīng)將方鉆桿接上，將泵開到關(guān)閉旁通閥的泵沖數(shù)再加上10沖，低鉆壓快劃到底；    造斜開始時(shí)，不要頻繁左右調(diào)節(jié)工具面，盡可能在一個(gè)方向調(diào)節(jié)。二彎接頭 彎接頭能使造斜鉆具產(chǎn)生側(cè)向力，是定向鉆井中定向造斜、扭方位的一種專用井下工具。目前，彎接頭內(nèi)通常安裝循環(huán)套，殼體上劃有彎曲方向的標(biāo)線，用作單點(diǎn)或有線隨鉆側(cè)斜儀確定工具面的方向。彎接頭分為固定角度和可調(diào)角度兩種。通常