項目五-井眼軌跡基本認(rèn)知

項目五--井眼軌跡基本認(rèn)知.ppt情景二開鉆準(zhǔn)備工作12學(xué)習(xí)任務(wù)讀懂一口井的資料能夠解讀鉆井工程設(shè)計情景二開鉆準(zhǔn)備工作能力目標(biāo)讀懂一口井的資料能夠測定巖石的機械性能讀懂井深結(jié)構(gòu)示意簡圖能夠讀懂鉆頭廠家說明書中的鉆井參數(shù)推薦范圍能夠掌握優(yōu)選鉆井水力參數(shù)、優(yōu)選噴嘴的方法能夠看懂典型井眼軌跡能夠解讀鉆井工程設(shè)計清楚清楚掌握清楚掌握知識目標(biāo)情景二開鉆準(zhǔn)備工作一口井要求收集的資料明細(xì)及內(nèi)容巖石的機械性質(zhì)及井底壓力條件下巖石的機械性質(zhì)的變化井深結(jié)構(gòu)的相關(guān)內(nèi)容鉆井參數(shù)對鉆速的影響規(guī)律水力參數(shù)優(yōu)選方法掌握清楚工程設(shè)計相關(guān)內(nèi)容水常用井眼軌跡的基本概念、類型與特點項目五井眼軌跡基本認(rèn)知能力目標(biāo)能看懂設(shè)計井的井眼軌跡能準(zhǔn)確描述井眼軸線的幾何形狀和空間位置項目五井眼軌跡基本認(rèn)知知識目標(biāo)了解掌握掌握常用井眼軌跡的類型和特點常用井眼軌跡的設(shè)計方法井眼軌跡的有關(guān)參數(shù)及這些參數(shù)間的關(guān)系學(xué)習(xí)情境二開鉆準(zhǔn)備

項目五井眼軌道與井眼軌跡

井眼軌道：一口井開鉆前，預(yù)先設(shè)計的井眼軸線形狀。直井軌道是指過井口的一條鉛垂線。定向井軌道：二維定向井：過井口和目標(biāo)點的鉛垂面上的曲線。三維定向井：具有不同曲率的空間曲線。軌道設(shè)計：定向井、水平井、側(cè)鉆井、大位移井等。井眼軌跡：一口井實際鉆成后的井眼軸線形狀。鉆井施工中，實鉆出的井眼軸線都是一條空間曲線。軌跡控制：（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程）。井眼軌跡控制的實質(zhì)，就是不斷地控制井眼前進(jìn)的方向，設(shè)法使實鉆的井眼軌跡盡可能符合設(shè)計的井眼軌道。直井防斜打直?？刂凭焙头轿唬管壍琅c軌跡相一致。二維三維學(xué)習(xí)情境二開鉆準(zhǔn)備

項目五井眼軌道與井眼軌跡

一、井眼軌跡基本概念參數(shù)：是井眼軌道設(shè)計、軌跡監(jiān)測和計算、軌跡控制的理論依據(jù)。目的：掌握有關(guān)參數(shù)的概念及這些參數(shù)之間的關(guān)系。

一口實鉆井的井眼軸線是一條空間曲線。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)行軌跡測量，這就是“測斜”。測斜：為了實施軌跡控制，監(jiān)測有關(guān)參數(shù)，描述空間井眼軸線的形狀及方位的工作。測點與測段：因測斜是每隔一定長度的井段測一個點，井段稱為“測段”，點稱為“測點”。

描述井眼軸線的形狀及方位的參數(shù)可分為兩大類，一類是監(jiān)測參數(shù)；另一類是計算參數(shù)。學(xué)習(xí)情境二開鉆準(zhǔn)備

項目三井眼軌道與井眼軌跡

（一）井眼軌跡監(jiān)測參數(shù)（測量參數(shù)、基本參數(shù)）由監(jiān)測儀器在井眼軌跡每個測點上測得的。三個基本參數(shù)：井深、井斜角和井斜方位角。1.井深Ｌ（斜深、測深）：井口(常以轉(zhuǎn)盤面為基準(zhǔn))至測點的井眼長度，單位米(m)；以鉆柱或電纜的長度來量測。井深既是測點的基本參數(shù)之一，又是表明測點位置的標(biāo)志。井段ΔＬ：井深的增量。二測點（上測點、下測點）之間的井段長度稱為段長。二測點之間的井段稱為測段。一個測段的兩個測點中，井深小的稱為上測點，井深大的稱為下測點。井深的增量總是下測點井深減去上測點井深。測深：測點的井深，是以測量裝置（AngleUnit）的中點所在井深為準(zhǔn)。學(xué)習(xí)情境二開鉆準(zhǔn)備

項目三井眼軌道與井眼軌跡

Ａ點垂直井深A(yù)Ａ點測量井深：Dm

＝ＯＡＡ點井斜角ＯHA學(xué)習(xí)情境二開鉆準(zhǔn)備

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2.井斜角α：井眼方向線與重力線之間的夾角，單位(°)

。井斜角表示井眼偏離鉛垂線的程度。井斜角常以希臘字母α表示，單位為度。井眼方向線：過井眼軸線上的某點井眼軸線的切線，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都是有向線段。井斜角表示了井眼軌跡在該測點處傾斜的大小。

井眼軸線上每一點都有自己的井眼前進(jìn)方向。井斜角的增量Δα：一個測段內(nèi)，下測點井斜角減去上測點井斜角。圖1-1井斜角及垂深鉛垂線井眼軸線學(xué)習(xí)情境二開鉆準(zhǔn)備

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Δα＝αB－αA

3.井斜方位角φ：井斜方位角φ：以正北方位線為始邊，順時針方向旋轉(zhuǎn)到井眼方位線上所轉(zhuǎn)過的角度，單位(°)。（井眼方位角、方位角）

。井眼方位線（或井斜方位線）的兩種概念解釋：1.井眼軸線上某點處的井眼方向線在水平面上的投影。2.井眼軸線投影到水平面上后，過其上每一點作投影線的切線，該切線向井眼前進(jìn)方向延伸部分。井眼軸線上每一點，都有自己的井眼方位線。注意，正北方位線是指地理子午線沿正北方向延伸的線段。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。

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井口

井斜方位角的增量Δφ：下測點的井斜方位角減去上測點的井斜方位角。Δφ＝φB－φA

井斜方位角變化范圍：0～360°學(xué)習(xí)情境二開鉆準(zhǔn)備

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1-2井斜方位角及井斜坐標(biāo)示意圖象限角：指井斜方位線與正北方位線或與正南方位線之間的夾角。象限角變化范圍：0～90°象限角書寫：N67.5°W。圖1-3象限角示意圖井斜方位角還可用“象限角”表示。學(xué)習(xí)情境二開鉆準(zhǔn)備

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注意：“方位”與“方向”是有區(qū)別的。方位線：指水平面上的矢量；只要提到方位、方位線、方位角存在于某個水平面上；方向線：空間的矢量；方向、方向線存在于三維空間內(nèi)（當(dāng)α=90°時，二者均在水平面上）。井眼方向線：是指井眼沿軸線上某一點處井眼前進(jìn)的方向線。井眼方位線：是指該點井眼方向線在水平面上的投影。學(xué)習(xí)情境二開鉆準(zhǔn)備

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（二）井眼軌跡計算參數(shù)根據(jù)監(jiān)測參數(shù)計算出來的其他井眼軸線的幾何、方位參數(shù)。1．垂直井深D（垂深）：井眼軌跡上的點至井口所在水平面距離。垂增ΔD。2．水平投影長度LP(平長)：井眼軌跡上的點至井口的長度在水平面上的投影長度，也是井深在水平面上的投影長度，也稱為水平長度。平增ΔLP。3．N坐標(biāo)和E坐標(biāo)：井眼軌跡上的點在以井口為原點的水平面坐標(biāo)系里的坐標(biāo)值。增量分別為ΔN、ΔE。學(xué)習(xí)情境二開鉆準(zhǔn)備

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（二）井眼軌跡計算參數(shù)4．水平位移S（平移）：井眼軌跡上的點至井口所在鉛垂線的距離，也指井眼軌跡上的點至井口的距離在水平面上的投影長度，此投影線稱為平移方位線。國外常將水平位移稱作閉合距，我國現(xiàn)場將完鉆時水平位移稱為閉合距。學(xué)習(xí)情境二開鉆準(zhǔn)備

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注意：水平位移和水平長度是完全不同的兩個概念。在實鉆的三維井眼軌跡上，二者有著明顯的區(qū)別，但在二維軌道設(shè)計上是完全相同的。

水平位移和水平長度是完全不同的概念。

Ｎ坐標(biāo)和Ｅ坐標(biāo)：南北坐標(biāo)軸，以正北方向為正；東西坐標(biāo)軸，以正東方向為正。學(xué)習(xí)情境二開鉆準(zhǔn)備

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5．平移方位角θ：平移方位線所在的井斜方位角，即以正北方位為始邊順時針轉(zhuǎn)至平移方位線上所轉(zhuǎn)過的角度。國外將平移方位角稱作閉合方位角。我國油田現(xiàn)場常將完鉆時的平移方位角稱為閉合方位角。6．視平移V（投影位移）：水平位移在設(shè)計方位線上的投影長度。當(dāng)實鉆井眼軌跡與設(shè)計井眼軌道偏差很大，甚至背道而行時，視平移可能為負(fù)值。（二）計算參數(shù)平移方位線：在水平投影面上，井口至軌跡上某點的連線。學(xué)習(xí)情境二開鉆準(zhǔn)備

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△7.井斜變化率Ｋα

：井斜角隨井深變化的程度。嚴(yán)格講，井斜變化率是井斜角α對井深Ｌ的一階導(dǎo)數(shù)?？蓪憺椋阂栽隽看嫖⒎郑韵噜彾y點間的井斜角變化值（Δα）與二測點間井段長度（ΔL）的比值來表示

井斜變化率，即：（1-5）（1-5）式求得的是該測段的平均井斜變化率。單位：°/10m、°/25m、°/30m、和°/100m。常用的單位是°/30m。（二）計算參數(shù)△8.井斜方位變化率Ｋφ

：井斜方位角隨井深變化的程度。嚴(yán)格地講，井斜方位變化率是井斜方位角φ對井深Ｌ的一階導(dǎo)數(shù)，可寫為：以增量代替微分，以相鄰二測點間的井斜方位角變化值（Δφ）與二測點間井段長度（ΔL）的比值來表示井斜方位變化率，即：（1-6）（1-6）求得的是該測段的平均井斜方位變化率。單位：°/10m、°/25m、°/30m、和°/100m。常用的單位是°/30m。（二）計算參數(shù)（二）計算參數(shù)△9.全角變化值γ（狗腿角）：井眼軸線上，兩點處井眼前進(jìn)方向線之間的夾角（兩點處井眼前進(jìn)方向線之間的夾角，空間夾角），既反映了井斜角的變化，又反映了井斜方位角的變化。全角變化值γ的計算方法：（1）我國，假設(shè)測段是空間曲線

（2）美國，假設(shè)測段是斜平面曲線γ△10.全角變化率K(井眼曲率、狗腿嚴(yán)重)：單位長度井段內(nèi)全角變化值（或狗腿角）的變化量。反應(yīng)井眼前進(jìn)方向變化的快慢或彎曲程度。井段長度不變，狗腿角越大，則井眼前進(jìn)方向變化的越快，井眼彎曲越厲害，井眼曲率越大。井眼曲率計算方法:有公式計算法、查圖法、圖解法、查表法和尺算法五種。后四種辦法皆來源于公式法。計算井眼，曲率的公式計有三套：我國用公式計算法（又分三套，常用第一套）。井眼曲率計算公式：

（二）計算參數(shù)全角變化率K:井眼的空間曲率KAB第一套計算公式：假定測段是斜面圓弧曲線，則測段的狗腿角γ：根據(jù)空間微分幾何原理推導(dǎo)，可得：對于一個測段來說，以和代入，并以測段平均井斜角代替公式中的α，得到：

令：則：井眼曲率計算第一套公式的圖解法：（1）作水平射線ＯＡ；（2）作∠ＢＯＡ＝αc；（3）以一定長度代表單位角度，量ＯＢ＝ΔΦ；（4）自Ｂ點向ＯＡ作垂線，垂足為Ｃ點；（5）按步驟（3）中的比例（以長度代表角度的比例），量ＣＡ＝Δα；（6）連接Ａ、Ｂ，并量Ａ、Ｂ長度，按步驟（3）中的比例換算成角度，此角度即狗腿角γ。

井眼曲率計算第二套計算公式：假定測段是斜面圓弧曲線，則測段的狗腿角γ：式中：若用半角和平均角形式表達(dá),則可得:井眼曲率計算第三套計算公式這套公式源于沙尼金圖解法，其表達(dá)式為：這顯然是任意三角形余弦定理的表達(dá)式，因而也可用圖解法來解γ：

（1）選取一定比例，以一定長度代表單位角度，作線段ＯＡ，使其長度代表α1；（2）作ＯＢ線段，使∠ＢＯＡ＝ΔΦ；（3）按步驟（1）的比例，量ＯＢ＝α2；（4）連接Ａ、Ｂ，并量ＡＢ的長度，按步驟（1）的比例換算成角度，即為γ。

井眼曲率計算第一套公式，數(shù)學(xué)推導(dǎo)嚴(yán)密，是用于各種形狀的井眼，具有普遍性。第二套公式是建立在假設(shè)井段是平面曲線，而且是平面圓弧曲線的前提下推導(dǎo)，適用于平面曲線的井眼，例如，用彎曲動力鉆具定向鉆進(jìn)鉆出的井眼。第三套公式本身就是近似公式，只能是用于井斜角較小，井斜方位角也較小的情況下。我國定向井標(biāo)準(zhǔn)化委員會制定的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：使用第一套計算公式。

井眼曲率計算方法的選擇井眼曲率及其計算課后作業(yè)：用不同方法計算狗腿角序號測點參數(shù)計算方法和結(jié)果α1α2Δφ第一套第二套第三套13539821520832531041015056060106101580760608011．高邊：在斜井段用一個垂直于井眼軸線的平面于井眼（這時的井眼不能理解為一條線，而是一個具有一定直徑的圓）相交，由于井眼是傾斜的，故井眼在該平面上有一個最高點，最高點與井眼圓心所形成的直線即為井眼的高邊。學(xué)習(xí)情境二開鉆準(zhǔn)備

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12．工具面：工具面就是造斜工具彎曲方向的平面。13．磁性工具面角：造斜工具彎曲的平面與正北方位所在平面的夾角。 14．高邊工具面角：造斜工具彎曲方向的平面與井斜方位角所在平面的夾角。學(xué)習(xí)情境二開鉆準(zhǔn)備

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15．裝置角：造斜工具彎曲方向的平面與原井斜方向所在平面的夾角，通常用ω表示。裝置角也稱為工具面角。

裝置角的定義井斜鉛垂面與造斜工具面的夾角(還不夠準(zhǔn)確！)；以井斜鉛垂面為基準(zhǔn)，順時針旋轉(zhuǎn)到造斜工具面上所轉(zhuǎn)過的角度；在井底平面上，以高邊方向線位基準(zhǔn)，順時針旋轉(zhuǎn)到工具面與井底圓的交線上所轉(zhuǎn)過的角度；學(xué)習(xí)情境二開鉆準(zhǔn)備

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裝置角的概念

OA線稱為“高邊方向線”。Ｃ點是鉆頭中心，OC線稱為“裝置方向線”。高邊方向線：在井底平面上自井眼低邊指向井眼高邊的方向線。井斜鉛垂面：過井斜方位線（高邊方向線）的鉛垂面。學(xué)習(xí)情境二開鉆準(zhǔn)備

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裝置方位角：裝置角與井斜方位角之和。以φω表示。Φω=φ1+ω。

ω、φω是裝置角的兩種不同表示形式，ω稱為高邊模式工具面角；φω稱為正北（磁北）模式工具面角。ω是井底平面（斜面）上的角度，不易測量；φω是水平面上的角度，可以測量，用于定向。ω、φω在0°～360°內(nèi)變化，順時針為“+”，逆時針為“-”。學(xué)習(xí)情境二開鉆準(zhǔn)備

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概念：井斜鉛垂面—井底井眼方向線所在的鉛垂平面。井底平面—井底與井眼方向線垂直的平面。造斜工具面—造斜工具的作用方向線與井底井眼方向線構(gòu)成的平面。水平面工具面井底平面井斜鉛垂面井斜鉛垂面—井底井眼方向線所在的鉛垂平面。造斜工具面—造斜工具的作用方向線與井底井眼方向線構(gòu)成的平面。井底平面—井底與井眼方向線垂直的平面。學(xué)習(xí)情境二開鉆準(zhǔn)備

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裝置角定義:

井斜鉛垂面順時針與造斜工具面之間的夾角水平面工具面井底平面井斜鉛垂面學(xué)習(xí)情境二開鉆準(zhǔn)備

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a.直井情況，b.水平井情況因井斜鉛垂面、造斜工具面均與井底平面垂直、故

可在井底平面上量度。在井底平面上，造斜工具裝置角等于以井斜鉛垂面與井底平面的交線（高邊方向線）為始邊，順時針轉(zhuǎn)到造斜工具面與井底平面的交線所轉(zhuǎn)過的角度。ab學(xué)習(xí)情境二開鉆準(zhǔn)備

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井眼方位角、安置角、定向角示意圖ON—正北方位線；OE—正東方位線；OA—井底井斜方位線，即高邊方位線；OB—造斜工具定向線；OC—造斜工具的安置方位線；Φ1—井底井斜方位角；ω—高邊基準(zhǔn)的定向角（俗稱裝置角）；Φω—磁北基準(zhǔn)的定向角；Φn—反扭角；Φs—安置角學(xué)習(xí)情境二開鉆準(zhǔn)備

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井斜方位控制方法以高邊方向線為基準(zhǔn)，造斜工具面順時針方向0-90°為增斜增方位。其中0°為全力增斜，90°為全力增方位。90-180°為降斜增方位，其中180°為全力降斜；180-270°為降斜降防位，270°為全力降方位；270-360°為增斜降方位，其中360°為全力增斜（與0重合）。學(xué)習(xí)情境二開鉆準(zhǔn)備

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ω=270°目前井斜方位線ω=0°ω=90°ω=180°增方位減方位增斜降斜ΔωΔω造斜工具的造斜率，既可用于改變井斜方位角，同時可用于改變井斜角。如何按照軌跡發(fā)展的需要去改變井斜角和井斜方位角呢？關(guān)鍵在于分配造斜率，其關(guān)鍵有在于裝置角的計算和安置。

16．反扭矩：在用井底動力鉆具鉆進(jìn)時，都存在一個與鉆頭轉(zhuǎn)動方向相反的扭矩，該扭矩被稱為反扭矩。17．反扭角：使用井底動力鉆具鉆進(jìn)時，都存在一個與鉆頭轉(zhuǎn)動方向相反的扭矩，由于該扭矩的作用，使得井底鉆具外殼向逆時針方向轉(zhuǎn)動一個角度，該角度被稱為反扭角。學(xué)習(xí)情境二開鉆準(zhǔn)備

項目五井眼軌道與井眼軌跡

18、設(shè)計入口角度：進(jìn)入儲層頂部的井斜角度。）19、著陸點：井眼軌跡中井斜角達(dá)到90°的點。20、入口窗口高度：入靶點垂直方向上下誤差之和。21、入口窗口寬度：入靶點水平方向左右誤差之和。22、出口窗口高度：出靶點垂直方向上下誤差之和。23、出口窗口寬度：出靶點水平方向左右誤差之和。24、著陸點允許水平偏差：著陸點允許水平方向前后的誤差。學(xué)習(xí)情境二開鉆準(zhǔn)備

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25．入靶點：地質(zhì)設(shè)計規(guī)定的目標(biāo)起始點。26．終止點：地質(zhì)設(shè)計規(guī)定的目標(biāo)結(jié)束點。27．靶前位移：入靶點的水平位移。學(xué)習(xí)情境二開鉆準(zhǔn)備

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28．水平段長：入靶點與終止點之間的軌道長度。29．水平段有效長度：指實鉆水平段保持在靶區(qū)內(nèi)的累計長度；30．水平段有效比值：指水平段有效長度與水平段總長之比。31.水平距：每個測點到設(shè)計軌道水平距離：學(xué)習(xí)情境二開鉆準(zhǔn)備

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（三）井斜方位角基準(zhǔn)變換井眼軌跡監(jiān)測中，采用了不同的正北方向基準(zhǔn)，定義了三種方位角：真方位角、磁方位角和坐標(biāo)方位角。（1）基本概念真方位角(大地方位角)：井眼軸線上某測點的方向線（切線）在水平面上的投影與真北方向線之間的夾角。真北方向線（地理北方向)：井眼軌跡在水平投影上的某點指向大地北極的方向線。學(xué)習(xí)情境二開鉆準(zhǔn)備

項目三井眼軌道與井眼軌跡

磁方位角:井眼軸線上某測點的方向線（切線）在水平面上的投影與磁北方向線之間的夾角。磁北方向線：井眼軌跡在水平投影上的某點指向地磁北極

的方向線。

磁性測斜儀測得的井斜方位角是以地球磁北方位為基準(zhǔn)，測得的方位并不是真方位，需要換算。磁偏角δ：地磁北極和地理北極之間的夾角。分為東磁偏角和西磁偏角。東磁偏角：磁北方位線在真北方位線的東面，值為正；西磁偏角：磁北方位線在真北方位線的西面，值為負(fù)。學(xué)習(xí)情境二開鉆準(zhǔn)備

項目五井眼軌道與井眼軌跡

磁偏角地圖：每個國家每五年發(fā)布一次磁偏角東磁偏為零的線西磁偏學(xué)習(xí)情境二開鉆準(zhǔn)備

項目五井眼軌道與井眼軌跡

磁方位的換算（1）井斜方位角的值在0°～360°范圍內(nèi)變化時真方位角＝磁方位角＋東磁偏角真方位角＝磁方位角－西磁偏角（2）用象限角進(jìn)行井斜方位角換算時區(qū)別東、西磁偏角；區(qū)別東、西磁偏角在各個象限的“加”、“減”情況學(xué)習(xí)情境二開鉆準(zhǔn)備

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坐標(biāo)方位角：井眼軸線上某測點的方向線在水平面上的投影與坐標(biāo)北之間的夾角。坐標(biāo)北(網(wǎng)格北)：高斯投影區(qū)內(nèi)的中央子午線。橢圓柱子午圈經(jīng)線緯線赤道中央子午線子午線收斂角ξ經(jīng)線投影緯線投影（a）（b）（a）高斯-克呂格投影；（b）高斯投影坐標(biāo)系圖1-9高斯投影500km學(xué)習(xí)情境二開鉆準(zhǔn)備

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高斯投影坐標(biāo)系X—縱坐標(biāo)，正方向為中央子午線的北方向；Y—橫坐標(biāo)，正方向為赤道線的東方向。每6°或3°為一個投影帶，以了減小投影變形。定向井設(shè)計中的井口、目標(biāo)點的位置，就在這種坐標(biāo)系中。例題某定向井井口和目標(biāo)點，用高斯投影坐標(biāo)系表示為：井口坐標(biāo)：Xo=4163140.193m，Yo=20

669380.084m。目標(biāo)點坐標(biāo)：Xt=4163390.193m，Yt=20

672380.084m。注意：Y坐標(biāo)前兩位數(shù)字表示投影帶的序號（說明該井口位于高斯投影6°帶的第20投影帶）；小數(shù)點前6位數(shù)字是坐標(biāo)值；小數(shù)點后三位是精確值。學(xué)習(xí)情境二開鉆準(zhǔn)備

項目五井眼軌道與井眼軌跡

各井斜方位角之間的關(guān)系：

式中：δ—磁偏角，東正，西負(fù)，（°）；ξ—高斯平面子午線收斂角，東正，西負(fù)；(°)用專用軟件進(jìn)行計算得出。學(xué)習(xí)情境二開鉆準(zhǔn)備

項目五井眼軌道與井眼軌跡

在高斯投影坐標(biāo)系中，任一點的坐標(biāo)北方向（網(wǎng)格北）GN與其“真北（truenorth）”方向TN（該點的切線方向）之間的夾角，稱為高斯平面子午線收斂角。簡稱子午線收斂角。實鉆軌跡計算要用的就是這個收斂角。子午線收斂角ξ：在大地坐標(biāo)系中，北半球所有子午線均匯交于北極點。過任一緯度線上兩點A和B分別作子午線的切線，二切線之間的夾角，稱為A、B兩點的子午線收斂角。注意：子午線收斂角有正負(fù)之分。以網(wǎng)格北相對于真北的方向進(jìn)行判斷。在中央子午線以東，網(wǎng)格北都在真北以東，可稱為東收斂角，收斂角為正值；在中央子午線以西，網(wǎng)格北都在真北以西，可稱為西收斂角，收斂角為負(fù)值。高斯平面子午線收斂角的變化規(guī)律：一個投影帶內(nèi)，距離中央子午線越遠(yuǎn)，收斂角越大，在中央子午線上收斂角等于零。距離赤道線越遠(yuǎn)，收斂角越大。在赤道線上收斂角等于零。學(xué)習(xí)情境二開鉆準(zhǔn)備

項目三井眼軌道與井眼軌跡

6°帶投影區(qū)內(nèi)高斯平面子午線收斂角的變化1.投影圖表示法（國外多用）水平投影圖+垂直投影圖投影面選在原設(shè)計方位線所在的鉛垂平面上（橫坐標(biāo)V，縱坐標(biāo)D）。投影圖主要用于指導(dǎo)施工。二、井眼軌跡圖示法描述井眼軌跡空間曲線的方法有三種：投影圖表示法、柱面圖表示法和三維坐標(biāo)圖示法。

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項目三井眼軌道與井眼軌跡

不能反映出真實的井深和井斜角。1、投影圖示法：垂直投影圖+水平投影圖不能反映出真實的井深和井斜角。相當(dāng)于機械制圖中的視圖表示法，在國外使用廣泛。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)計方位線所在的鉛垂平面上(橫坐標(biāo)V，縱坐標(biāo)D)。投影圖主要用于指導(dǎo)施工。優(yōu)點：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。缺點：這種垂直投影圖不能反映出井身參數(shù)的真實值。1.投影圖示法

垂直投影圖+水平投影圖軌跡在過井口和目標(biāo)點的鉛垂面上的投影。原點：井口縱坐標(biāo)：橫坐標(biāo)：軌跡在水平面上的投影。原點：井口坐標(biāo)軸：缺點：垂直投影圖不能真實地反映井深L和井斜角α等軌跡參數(shù)。視平移VEVDφα’SθNLPV目標(biāo)點設(shè)計方位線學(xué)習(xí)情境二開鉆準(zhǔn)備

項目五井眼軌道與井眼軌跡

2.柱面圖表示法（我國多用）水平投影圖+垂直剖面圖垂直剖面圖的形成：經(jīng)過實鉆井眼曲線上每一個點作條鉛垂線，所有這些鉛垂線構(gòu)成的曲面；水平投影圖的形成：這個曲面與水平面的交線。（a）垂直柱面圖；（b）水平投影圖與垂直剖面圖圖1-14柱面圖學(xué)習(xí)情境二開鉆準(zhǔn)備

項目五井眼軌道與井眼軌跡

柱面：實鉆井眼是一條空間曲線，設(shè)想經(jīng)過井眼軌跡上每一個點作一條鉛垂線，所有這些鉛垂線就構(gòu)成了一個曲面。這個曲面與水平面的交線就是這口井的水平投影圖。這個曲面乃是柱面，它的顯著特點，是可以展平到平面上。當(dāng)這個柱面展平時，井眼軸線也被展到平面上，這就是井眼軸線的垂直剖面圖?？梢苑从吵稣鎸嵉木韰?shù)，如：井深、井斜角、垂深；作圖簡便。學(xué)習(xí)情境二開鉆準(zhǔn)備

項目五井眼軌道與井眼軌跡

柱面圖表示法：此法曾在我國油田現(xiàn)場得到廣泛使用。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，它不是在某個鉛垂平面上的投影。優(yōu)點：憑著這兩張圖，即可了解井眼的空間形狀；可以反映出井身參數(shù)的真實值作圖容易，利用測斜資料算出每個測點的坐標(biāo)位置，即可作圖。學(xué)習(xí)情境二開鉆準(zhǔn)備

項目五井眼軌道與井眼軌跡

利用測斜計算結(jié)果可以繪出垂直剖面圖(H,S)、水平投影圖（N,E）、垂直投影圖（H,V）垂直剖面圖上井斜是真實的，垂直投影圖上方位是真實的DD學(xué)習(xí)情境二開鉆準(zhǔn)備

項目五井眼軌道與井眼軌跡

柱面圖表示法的優(yōu)點：柱面展平后，井眼長度和井斜角都保持不變。憑著這兩張圖，即可了解井眼的空間形狀；又可反映出井身參數(shù)的真實值。作圖容易，利用測斜資料算出每個測點的坐標(biāo)位置，即可作圖。學(xué)習(xí)情境二開鉆準(zhǔn)備

項目三井眼軌道與井眼軌跡

可以反映出真實的井身參數(shù)，如：井深、井斜角、垂深；學(xué)習(xí)情境二開鉆準(zhǔn)備

項目五井眼軌道與井眼軌跡

１．水平投影圖投影面：水平面坐標(biāo)系：以井口為原點、Ｎ坐標(biāo)軸、Ｅ坐標(biāo)軸。表達(dá)的參數(shù)：Ｎ坐標(biāo)值、Ｅ坐標(biāo)值、水平位移S、水平長度Lp、閉合距、井斜方位角φ、平移方位角θ、閉合方位角。２．垂直投影圖投影面：過設(shè)計方位線的鉛垂面，即井口和目標(biāo)點所在的鉛垂面。坐標(biāo)系：原點（井口）、橫坐標(biāo)（視平移）、縱坐標(biāo)（垂深）表達(dá)的參數(shù)：垂深D、視平移V、井斜的增減趨勢。學(xué)習(xí)情境二開鉆準(zhǔn)備

項目五井眼軌道與井眼軌跡

3．垂直剖面圖垂直剖面：過井眼軸線上各點垂線組成的柱面展開圖。坐標(biāo)系：原點（井口）、橫坐標(biāo)（水平長度）、

縱坐標(biāo)（垂深）表達(dá)的參數(shù)：垂深D、水平長度Lp、井深Dm、井斜角α。學(xué)習(xí)情境二開鉆準(zhǔn)備

項目五井眼軌道與井眼軌跡

井眼軸限的特點：形狀復(fù)雜，結(jié)構(gòu)簡單；無法給人以立體感。需要采用輔助面增強立體感。只在特殊時候采用。三維坐標(biāo)圖示法

相當(dāng)于工程制圖中的軸側(cè)圖學(xué)習(xí)情境二開鉆準(zhǔn)備

項目三井眼軌道與井眼軌跡

3.三維坐標(biāo)法

坐標(biāo)系：0-D-N-E借助輔助面，能形象直觀地反映出井眼的形狀和走向。但不能反映出真實的井身參數(shù)，且作圖難度大。三、井眼常用軌道類型及特點1.定向井應(yīng)用領(lǐng)域（1）地面環(huán)境條件的限制高山、湖泊、沼澤、河流、溝壑、海洋、農(nóng)田或重要的建筑物等。（2）地下地質(zhì)條件的要求斷層遮擋油藏、薄油層、傾角較大的地層鉆進(jìn)等。（3）處理井下事故的特殊手段井下落物側(cè)鉆、打救援井等。（4）提高油藏采收率的手段鉆穿多套油氣層、老井側(cè)鉆等。學(xué)習(xí)情境二開鉆準(zhǔn)備

項目三井眼軌道與井眼軌跡

（1）按井斜角大小分小斜度定向井1.井斜角在150～350；小于150，方位很難穩(wěn)住，不好打。2.井斜對此類井的鉆速影響不大，甚至比直井還快。3.一般做法：先用動力鉆具造斜到80～120，然后換轉(zhuǎn)盤鉆繼續(xù)增斜、穩(wěn)斜，打到底。中斜度定向井1.井斜角在350～600。2.井斜較大，同垂深下，井深顯著增大，鉆進(jìn)時間一般為同類直井的1.5～2倍。3.由于造斜、測斜、扭方位及井下復(fù)雜原因，每米鉆井成本顯著增大。大斜度定向井1.井斜角在600～1200，包括水平井在內(nèi)。2.起下鉆及下套管困難，摩阻摩扭大，加鉆壓難，管柱受力復(fù)雜；3.纜線作業(yè)困難，測斜測井及射孔作業(yè)需特殊技術(shù)；4.井下復(fù)雜情況增多，卡鉆、鍵槽、巖屑床、井塌、井漏，等等；5.固井完井困難：固井質(zhì)量難以保證；完井作業(yè)也困難；2.定向井井眼軌道的類型學(xué)習(xí)情境二開鉆準(zhǔn)備

項目三井眼軌道與井眼軌跡

（2）按軌道形狀分三維定向井：單目標(biāo)三維定向井；多目標(biāo)三維定向井（DesignerWells）；二維定向井：二維常規(guī)定向井軌道