定向井基本知識及防碰知識課件

定向井基本知識及防碰知識

工程技術(shù)管理部2008定向井基本知識及防碰知識定向井施工要求要與錄井公司及設(shè)計單位校對坐標(biāo)、設(shè)計方位、設(shè)計位移。做到三對口。相鄰兩井造斜點錯開100米。有老井時校對老井?dāng)?shù)據(jù)。井口間距不小于5米。定向井基本知識及防碰知識定向井施工要求造斜點與設(shè)計相差50米以上的要向項目組申請更改造斜點?？刂浦本尉?，做好防碰預(yù)防。定向井基本知識及防碰知識定向井施工要求定向和扭方位施工必須做記錄。第一個單根必須劃出草圖。出現(xiàn)自己解決不了的較緊急情況時，要及時采取果斷措施。提前預(yù)計并聯(lián)系隨鉆施工。每口井要小結(jié)，每階段要總結(jié)。定向井基本知識及防碰知識直井：設(shè)計井眼軸線為一鉛垂線，其井斜角、井底水平位移和全角變化率均在限定范圍。定向井：沿著預(yù)先設(shè)計的井眼軌道，按既定方向偏離井口垂線一定距離，鉆達一定目標(biāo)的井。定向井幾個基本概念定向井基本知識及防碰知識普通定向井：一個井場內(nèi)僅有1口最大井斜角小于60°的定向井。斜直井：用斜直鉆機或斜井架完成，自井口開始井眼軌道一直是一段斜井段的定向井。大斜度井：最大井斜角在60°~80°范圍內(nèi)的定向井水平井：最大井斜角大于或等于86°，并保持這種井斜角鉆完一定長度段的井。長曲率半徑：6°/30m

中曲率半徑：6°~20°/30m水平井:中短曲率半徑：1°~20°/30m

短曲率半徑：1°~10°/m

徑向水平井：k=∝

叢式井：在一個井場內(nèi)有計劃地鉆出兩口或兩口以上的定向井組，其中可含1口直井。多底井（分支井）：一個井口下面有兩個或兩個以上井底的定向井。定向井定向井幾個基本概念定向井基本知識及防碰知識工具面(磁工具面):造斜工具下到井底以后，工具面所在的絕對角度。高邊工具面:工具面相對于高邊在井底圓平面上的相對角度。定:

定＝預(yù)計施工工具面－工具面＋反扭所謂“定”實際上就是井底工具面需要轉(zhuǎn)動的角度。轉(zhuǎn):

轉(zhuǎn)即方轉(zhuǎn)，就是方鉆桿需要轉(zhuǎn)到的角度（相對于轉(zhuǎn)盤0°標(biāo)記）定向井幾個基本概念定向井基本知識及防碰知識工具面角（βｔ）：造斜工具下到井底以后，工具面所在的角度。

高邊工具面角是以高邊方向線為始邊，順時針轉(zhuǎn)到工具面與井底圓平面的交線所轉(zhuǎn)過的角度；

磁工具面角為以正北方向線為始邊，順時針轉(zhuǎn)到工具面與井底圓平面的交線在水平面上的投影線所轉(zhuǎn)過的角度。一般井斜≥6°就要讀取高邊工具面,為便于現(xiàn)場區(qū)分，高邊工具面記作：Lxx°或Rxx°定向井基本知識及防碰知識井深DＷ：轉(zhuǎn)盤補心到井底的深度。測深Ｄm：某測點到轉(zhuǎn)盤補心的井眼軸線實際長度。垂深Ｄ：井眼軸線上某測點至井口轉(zhuǎn)盤所在平面的垂直距離。井斜角αi：軸線切向方向與垂線的夾角。方位角ψ：正北順時針轉(zhuǎn)至軸線上某點切線在水平面的投影的夾角。井眼曲率Rh：單位長度井段井眼軸線的切線所轉(zhuǎn)過的角度。井斜變化率Rn：單位長度井段井斜角變化值。方位變化率Ri：單位長度井段方位角變化值。井底閉合方位角Ψh

：從正北方向順時針轉(zhuǎn)至井口與井底的水平投影連線的夾角。井底水平位移Sh：井口與井底兩點在水平投影面上的直線距離。定向井基本知識及防碰知識2.井身剖面直井段造斜點增斜段最大井斜角αmax

降斜段直井段斜井深水平位移1)直井段:設(shè)計井斜角為零度的井段。2)造斜點（Ｄｋｏｐ）:開始定向造斜的位置稱為造斜點。通常以該點的井深來表示。3)造斜率（Ｒｂ）:造斜工具的造斜能力,即該造斜工具所鉆出的井段的井眼曲率。4)造(增)斜段:井斜角隨井深增加的井段。定向井幾個基本概念定向井基本知識及防碰知識5)穩(wěn)斜段:井斜角保持不變的井段。6)降斜段:井斜角隨著井深的增加而減小的井段。7)目標(biāo)點:設(shè)計規(guī)定的、必須鉆達的地層位置，通常以地面井口為坐標(biāo)原點的空間坐標(biāo)系的坐標(biāo)值來表示。8)靶區(qū)及靶區(qū)半徑（ｒｔ）:包含目標(biāo)點在內(nèi)的一個區(qū)域稱為靶區(qū)。在大斜度井和水平井中，靶區(qū)為包含設(shè)計井眼軌道的一個柱狀體。9)靶心距（ｓｔ）:在靶區(qū)平面上,實鉆井眼軸線與目標(biāo)點之間的距離。定向井幾個基本概念定向井基本知識及防碰知識井眼軌道水平投影1)工具彎角（θｂ）:在造斜鉆具組合中,拐彎處上下兩段的軸線間的夾角。2)工具面:在造斜鉆具組合中,由彎曲工具的兩個軸線所決定的平面。

3)反扭角（βｒ）:在使用井下動力鉆具進行定向造斜或扭方位時,動力鉆具啟動前的工具面與啟動后且加壓鉆進時的工具面之間的夾角。反扭角總是使工具面逆時針轉(zhuǎn)動。定向井幾個基本概念定向井基本知識及防碰知識4)高邊：定向井的井底是個呈傾斜狀態(tài)的圓平面，稱為井底圓；井底圓上的最高點稱為高邊；從井底圓心至高邊之間的連線所指的方向稱為高邊方向；從正北方向線順時針轉(zhuǎn)至高邊方向在水平面上的投影所轉(zhuǎn)過的角度稱為高邊方位角。

定向井基本知識及防碰知識5)工具面角（βｔ）：造斜工具下到井底以后，工具面所在的角度。

高邊工具面角是以高邊方向線為始邊，順時針轉(zhuǎn)到工具面與井底圓平面的交線所轉(zhuǎn)過的角度；

磁工具面角為以正北方向線為始邊，順時針轉(zhuǎn)到工具面與井底圓平面的交線在水平面上的投影線所轉(zhuǎn)過的角度。一般井斜≥6°就要讀取高邊工具面為便于現(xiàn)場區(qū)分，高邊工具面記作：Rxx°或Lxx°定向井基本知識及防碰知識

測斜前，打鉆桿接箍印記，要與轉(zhuǎn)盤0°對齊。下面用油漆做標(biāo)記，以免與舊印記混淆轉(zhuǎn)盤0°標(biāo)記+90°-90°

用吊線的辦法把方鉆桿標(biāo)記棱延長至保護接頭公扣段做標(biāo)記，每次換接頭都要重新標(biāo)記。

接單根后，量取該標(biāo)記與鉆桿印記間的夾角，俗稱“方”角。為便于找到方鉆桿標(biāo)記棱，在滾子方補心對應(yīng)的位置用油漆作標(biāo)記謹(jǐn)記：以下量上順正逆負(fù)

方鉆桿需要轉(zhuǎn)動的相對角度俗稱“定”角。0°+90°-90°±180°轉(zhuǎn)角

方鉆桿標(biāo)記棱轉(zhuǎn)過的絕對角度（轉(zhuǎn)盤刻度），俗稱“轉(zhuǎn)”角。定+方=轉(zhuǎn)定向井基本知識及防碰知識

使用單彎螺桿定向（扭方位）時，應(yīng)注意入井前量取螺桿彎曲方向與定向直接頭間的夾角，稱為“彎差角”。

彎差角的量取原則同樣是“以下量上，順正逆負(fù)”。計算實際工具面面的公式為：

實際工具面=所測工具面-彎差角

如圖中，彎差角應(yīng)為-90°，如某次測得工具面為240°，則實際工具面=240°-（-90°）=330°。如果測得工具面為L40°，則實際工具面=L40°-（-90°）=R50°。定向井基本知識及防碰知識定向（扭方位）注意事項井口印跡要清晰，測量夾角要注意判明方向。要根據(jù)當(dāng)前井斜方位和施工工具面，準(zhǔn)確估計井底的井斜方位，保證造斜（扭方位）達到預(yù)期效果。定向井基本知識及防碰知識定向時注意問題根據(jù)已鉆井確定合適的超前角。井斜小時工具面保證到位，避免井斜大時方位相差較多而扭方位，增加定向工作量。根據(jù)井的深淺反扭角推薦取10-40度。定向井基本知識及防碰知識定向（扭方位）的計算公式定=目標(biāo)

–工+轉(zhuǎn)１轉(zhuǎn)=定+方＋反扭該公式使用于磁工具面及重力工具面。套啥工具面計算值就為何工具面。重力工具面右偏為正，左偏為負(fù)。定向井基本知識及防碰知識定向施工舉例

?方?轉(zhuǎn)１轉(zhuǎn)盤刻度線

鉆桿（鋌）刻度線

方鉆桿刻度線

假設(shè)設(shè)計方位為120度，預(yù)計取方位超前角15度。則目標(biāo)=設(shè)計方位+超前角=120+15=135度丈量?轉(zhuǎn)１、?方均以下刻度為基準(zhǔn)，順時針為正，逆時針為負(fù)。圖例?轉(zhuǎn)１為正，假設(shè)為30度；?方為負(fù)值，假設(shè)為-75度。實測工具面假設(shè)為60度（磁工具面）則定=目標(biāo)–工+轉(zhuǎn)１=13５-60+30=10５度轉(zhuǎn)=定＋方+反扭=10５+（-75）+２０=５０度（反扭角假設(shè)取20度）（鉆桿鋼印與轉(zhuǎn)盤０刻度重合則?轉(zhuǎn)１為０）定向井基本知識及防碰知識0+90

-90

±180

增井斜降方位

降井斜增方位

重力工具面效果圖

扭方位施工舉例?方?轉(zhuǎn)１轉(zhuǎn)盤刻度線

鉆桿（鋌）刻度線

方鉆桿刻度線假設(shè)當(dāng)前井斜為30度，方位為120度，需要穩(wěn)（微增）井斜、全力增方位丈量?轉(zhuǎn)１、?方均以下刻度為基準(zhǔn)，圖例?轉(zhuǎn)１為負(fù)，假設(shè)為-30度；?方為負(fù)值，假設(shè)為-40度。實測工具面假設(shè)為左偏60度則定=目標(biāo)-工+轉(zhuǎn)１=80-（-60）+（-30）=110度轉(zhuǎn)=定+方+反扭=110+（-40）+６０=１３０度（假定欲取反扭角為６０度）（鉆桿鋼印與轉(zhuǎn)盤０刻度重合則?轉(zhuǎn)１為０）定向井基本知識及防碰知識扭方位時注意事項扭方位時反扭角受井眼軌跡（井斜）、鉆鋌數(shù)量、鉆壓等因素影響。為減少扭方位的難度，一般要求在井斜小于30度的情況下調(diào)整方位。下鉆時以下2~3柱鉆鋌為佳，可以達到減少反扭的目的。為保證工具面到位，可以在鉆進2~3米后復(fù)測工具面。定向井基本知識及防碰知識扭方位時注意事項扭方位拉工具面是拉一個范圍，（例如右偏30度與右偏40度區(qū)別不大），所以第一個單根拉到這個范圍就是成功。通過第一根單根可以反算出反扭。產(chǎn)生反扭后可以通過上下活動鉆具來保證工具面到位。定向井基本知識及防碰知識定向井鉆具組合的選擇遵循先繁后簡、先大后小的原則。第一增斜段要求下入較大尺寸的扶正器，以利下部井段鉆具組合有較多的選擇。無論是雙扶增斜、雙扶穩(wěn)斜鉆具組合，第一扶正器尺寸足夠才能達到較好的效果。雙扶穩(wěn)斜時，無磁鉆鋌外徑偏小可倒一根較粗鉆鋌，達到良好的穩(wěn)斜穩(wěn)方位效果。定向井基本知識及防碰知識叢式定向井井組整體設(shè)計注意問題避免井組中各井眼軌跡在空間交叉。井組中各井的水平位移應(yīng)綜合考慮，長短結(jié)合，相鄰兩井造斜點錯開50米。井口間距不小于6米。（提示：嚴(yán)格執(zhí)行鉆井工程設(shè)計。）定向井基本知識及防碰知識造斜點選擇考慮因素直井段已發(fā)生的軌跡偏移。有利于防碰。下部計劃實施的增斜方式及其增斜率。盡量利用鉆頭壽命。造斜點應(yīng)選擇比較穩(wěn)定、可鉆性較好的地層。垂深大、水平位移小的井，造斜點應(yīng)深，以簡化井身結(jié)構(gòu)、加快鉆速。垂深小、水平位移大的井，造斜點應(yīng)淺，以減少定向施工的工作量；定向井基本知識及防碰知識小位移井施工注意要領(lǐng)小位移井一般指設(shè)計位移小于200米的定向井。小位移井施工造斜點較深，以簡化井身結(jié)構(gòu)、加快鉆速。剖面以直增（穩(wěn)）為主。穩(wěn)斜段通常設(shè)計為100米以內(nèi)以調(diào)節(jié)井斜方位。直增剖面的前提是對鉆具組合的增斜性能把握較好。避免欠井斜。定向井基本知識及防碰知識中位移井施工注意要領(lǐng)中位移井一般指設(shè)計位移介于200~500米的定向井。在設(shè)計時一般結(jié)合位移大小穩(wěn)斜段控制在200~300米，以調(diào)整井斜方位。中位移井在具體施工中，個別技術(shù)員對井斜重視不夠，極易導(dǎo)致井眼軌跡失控。這幾年發(fā)生的填井測鉆井多為中位移井。定向井基本知識及防碰知識大位移井施工注意要領(lǐng)水平位移大的井，造斜點應(yīng)淺，以減少定向施工的工作量。大位移井設(shè)計應(yīng)考慮控制最大井斜，井斜太大井壁磨阻大，易發(fā)生粘卡及增加完井作業(yè)難度。大位移井施工最大井斜盡可能控制在30度以內(nèi)。定向井基本知識及防碰知識防碰工作是叢式定向井生產(chǎn)的重中之重。安全距離必須大于4米。嚴(yán)格執(zhí)行防碰技術(shù)措施。遵守測斜間距規(guī)定，必要時加密測斜?？刂坪弥本尉?。防碰技術(shù)措施及要求定向井基本知識及防碰知識二開前要分析該井防碰情況，要在測點離開表層10米后提前朝有利方向施工，以方位改變至預(yù)定方位為準(zhǔn)。復(fù)合2根后復(fù)測井底方位，出現(xiàn)方位不到位情況按強力扭方位、微降斜施工。二開后要及時監(jiān)控井眼軌跡發(fā)展，只要有防碰可能必須盡早消除，滑動改變軌跡趨勢。防碰技術(shù)措施及要求定向井基本知識及防碰知識直井段趨勢在大門方向30度之內(nèi)時且當(dāng)井斜大于1度時必須下螺桿進行糾斜，使井眼軌跡偏離大門方向。同一井組直井段施工盡量使用相同的鉆井參數(shù)和鉆具組合，使井眼軌跡盡量沿著相同的方向。兩個技術(shù)員井間交接時數(shù)據(jù)要交清，特別是要說明防碰情況和總結(jié)本井控制優(yōu)特點?！岸沤^繞障施工”。出現(xiàn)繞障施工,要按最安全角度出發(fā)。防碰技術(shù)措施及要求定向井基本知識及防碰知識每次測斜后要及時計算、繪圖，并向下做200米預(yù)算。特別是要分析井眼軌跡發(fā)展趨勢。測斜數(shù)據(jù)必須每天及時匯報，防碰距離小于15米每天必須匯報防碰距離。防碰距離小于3米必須停鉆匯報技術(shù)辦公室。任何人不得有防碰僥幸思想。

防碰技術(shù)措施及要求定向井基本知識及防碰知識在老井場施工的井，要求測量單位在測量井口坐標(biāo)時，必須對井場老井井口坐標(biāo)進行復(fù)測，并提供復(fù)測的井口坐標(biāo)，確保新老井口坐標(biāo)位于同一次測量的系統(tǒng)誤差內(nèi)。叢式井井架前拖距離必須≥6米，井場有老井的前拖距離盡量≥8米，在預(yù)算時對防碰有困難的井應(yīng)適當(dāng)增大拖距。在大井組施工時井架每前拖三口井，應(yīng)對大門方向和井口坐標(biāo)進行復(fù)測。防碰技術(shù)措施及要求定向井基本知識及防碰知識每口井必須制定具體的防碰技術(shù)措施，并由技術(shù)員進行措施交底，井隊必須制定防碰崗位責(zé)任制并認(rèn)真落實。嚴(yán)格按規(guī)定測斜間距測斜，叢式井每口井防碰井段（注：防碰井段指兩井軌跡在同一垂深相距20米之內(nèi)的井段）必須及時準(zhǔn)確完整地繪制1：100防碰圖。嚴(yán)禁弄虛作假