井眼軌跡的基本概念

井眼軌跡的基本概念1、井眼軌跡的基本參數(shù)2、井斜變化率和井斜方位變化率3、井眼曲率及其計算4、井眼軸線的圖示法1井眼軌跡的基本概念5/8/2024井眼軌跡，實指實鉆的井眼軸線。一口實鉆井的井眼軸線乃是一條空間曲線。為了進行軌跡控制，就要了解這條空間曲線的形狀，就要進行軌跡測量，這就是“測斜”。目前常用的測斜方法并不是連續(xù)測斜，而是每隔一定長度的井段測一個點。這些井段被稱為“測段”，這些點被稱為“測點”。測斜儀器在每個點上測得的參數(shù)有三個，即井深、井斜角和井斜方位角。這三個參數(shù)就是軌跡的基本參數(shù)。1.井眼軌跡的基本參數(shù)直井段上測點增斜段最大井斜角αmax

降斜段水平位移下測點2井眼軌跡的基本概念5/8/2024井眼軌跡的基本參數(shù)（1）井深：直井段上測點增斜段最大井斜角αmax

降斜段水平位移

指井口(通常以轉(zhuǎn)盤面為基準)至測點的井眼長度，也有人稱之為斜深，國外稱為測量井深。井深是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志。井深常以字母Ｌ表示，單位為米(m)。井深的增量稱為井段，以ΔＬ表示。二測點之間的井段長度稱為段長。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。井深的增量是下測點井深減去上測點井深。下測點3井眼軌跡的基本概念5/8/2024井眼軌跡的基本參數(shù)（2）井斜角：指測點處的井眼方向線與重力線之間的夾角就是該測點處的井斜角。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點處傾斜的大小。井斜角常以希臘字母α表示，單位為度(°)。一個測段內(nèi)井斜角的增量總是下測點井斜角減去上測點井斜角，以Δα表示。4井眼軌跡的基本概念5/8/2024井眼軌跡的基本參數(shù)（3）井斜方位角：井眼軸線上某點處的井眼方向線投影到水平面上，即為該點的井眼方位線（井斜方位線）。井眼軸線投影到水平面上以后，過其上每一點作投影線的切線，該切線向井眼前進方向延伸部分，即為該點的井眼方位線，或稱井斜方位線。注意“方向”與“方位”的區(qū)別。方位線是水平面上的矢量，而方向線乃是空間的矢量。只要講到方位，方位線，方位角，都是在某個水平面上；而方向，方向線和狗腿角，則是在三維空間內(nèi)(當然也可能在水平面上)。井眼方向線是指井眼軸線上某一點處井眼前進的方向線。5井眼軌跡的基本概念5/8/2024井眼軌跡的基本參數(shù)（3）井斜方位角：6井眼軌跡的基本概念5/8/2024井眼軌跡的基本參數(shù)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。

井斜方位角以字母φ表示。井斜方位角的增量是下測點的井斜方位角減去上測點的井斜方位角，以Δφ表示。井斜方位角的值可以在0～360°范圍內(nèi)變化。（3）井斜方位角：井斜方位角：以正北方位線為始邊，順時針方向旋轉(zhuǎn)到井眼方位線（井斜方位線）上所轉(zhuǎn)過的角度，即井斜方位角。7井眼軌跡的基本概念5/8/2024井眼軌跡的基本參數(shù)（4）磁偏角

磁偏角分為東磁偏角和西磁偏角。東磁偏角指磁北方位線在正北方位線的東面，西磁偏角指磁北方位線在正北方位線的西面。用磁性測斜儀測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：

真方位角＝磁方位角＋東磁偏角真方位角＝磁方位角－西磁偏角8井眼軌跡的基本概念5/8/2024井眼軌跡的基本參數(shù)（4）磁偏角磁偏角地圖9井眼軌跡的基本概念5/8/2024井眼軌跡的基本參數(shù)（5）象限角

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0～90度之間變化。書寫時需注明所在的象限，如N67.5°W。10井眼軌跡的基本概念5/8/2024象限方位角校正，更為麻煩。區(qū)別東西磁偏角；區(qū)別在哪個象限里；井眼軌跡的基本參數(shù)（5）象限角11井眼軌跡的基本概念5/8/20241.我國勝利油田的磁偏角大約是西偏5.50。某測點測得井斜方位角為2.50，求真方位角=？2.我國新疆克拉瑪依油田的磁偏角大約是東偏4.10。某測點測得井斜方位角為3580，求真方位角=？3.西磁偏角5.50，測得方位角292.50，求真方位角=？如果用象限角表示，象限角=？4.東磁偏角50，測得方位角1200，求真方位角=？如果用象限角表示，象限角=？磁偏角校正(課堂練習)井眼軌跡的基本參數(shù)12井眼軌跡的基本概念5/8/20241.我國勝利油田的磁偏角大約是西偏5.50。某測點測得井斜方位角為2.50，求真方位角=？答：真方位角=35702.我國新疆克拉瑪依油田的磁偏角大約是東偏4.10。某測點測得井斜方位角為3580，求真方位角=？答：真方位角=2.103.西磁偏角5.50，測得方位角292.50，求真方位角=？如果用象限角表示，象限角=？答：真方位角=2870；測得象限角=N67.50W；校正后象限角=N730W；4.東磁偏角50，測得方位角1200，求真方位角=？如果用象限角表示，象限角=？答：真方位角=1250；測得象限角=S600E；校正后象限角=S550E；磁偏角校正(課堂練習)井眼軌跡的基本參數(shù)13井眼軌跡的基本概念5/8/2024井眼軌跡的基本參數(shù)

造斜工具作用方向線與井眼軸線構(gòu)成的平面；（6）井斜鉛垂面：（7）造斜工具面：井眼方位線所在的鉛垂平面；井斜方位線所在的鉛垂平面；井底圓上高邊方向線所在的鉛垂平面；14井眼軌跡的基本概念5/8/2024井眼軌跡的基本參數(shù)

井斜鉛垂面與造斜工具面的夾角；以井斜鉛垂面為基準，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，以高邊方向線為基準，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；（8）裝置角(工具面角)：15井眼軌跡的基本概念5/8/2024井眼軌跡的基本參數(shù)（9）裝置方位角：裝置方位角=工具面角ω+井斜方位角φ16井眼軌跡的基本概念5/8/2024井眼軌跡的基本參數(shù)

設計規(guī)定的，必須鉆達的地層位置，稱為目標點。通常是以地面井口為坐標原點的空間坐標值來表示。（10）目標點（11）靶區(qū)及靶區(qū)半徑（定向井）允許實鉆井眼軌跡偏離設計目標點之間的距離，稱為靶區(qū)半徑。在目標點所在的（水平）面（垂直于入靶方向線）上，以目標點為圓心，以靶區(qū)半徑為半徑的一個圓面積，稱為靶區(qū)。

（12）靶心距

在靶區(qū)平面上，實鉆井眼軌跡與目標點之間的距離，稱為靶心距。17井眼軌跡的基本概念5/8/2024

簡稱垂深，是指軌跡上某點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H（或Ｄ）表示，垂增以ΔH（或ΔＤ）表示。

簡稱水平長度或平長，是指井眼軌跡上某點至井口的長度在水平面上的投影，即井深在水平面上的投影長度。水平長度的增量稱為平增。平長以字母S（或Ｐ）表示，平增以ΔS（或ΔＰ）表示。井眼軌跡的基本參數(shù)（13）垂直深度：（14）水平投影長度（15）Ｎ坐標和Ｅ坐標：

是指軌跡上某點在以井口為原點的水平面坐標系里的坐標值。18井眼軌跡的基本概念5/8/2024

簡稱平移，指軌跡上某點至井口所在鉛垂線的距離，或指軌跡上某點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A表示。井眼軌跡的基本參數(shù)(16)水平位移：

指平移方位線所在的方位角，即以正北方位為始邊順時針轉(zhuǎn)至平移線上所轉(zhuǎn)過的角度，常以字母θ表示。（17）平移方位角：19井眼軌跡的基本概念5/8/2024為水平位移在設計方位線上的投影。視平移以字母Ｖ表示。井眼軌跡的基本參數(shù)（19）視平移：

國外將水平位移稱作閉合距(ClosureDistance)，將平移方位角稱作閉合方位角(ClosureAzimuth)。我國現(xiàn)場常特指完鉆時的水平位移為閉合距，平移方位角為閉合方位角。(18)閉合距與閉合方位20井眼軌跡的基本概念5/8/2024

使用井底馬達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，稱為反扭角。反扭角總是使工具面逆時針轉(zhuǎn)動（20）反扭角21井眼軌跡的基本概念5/8/2024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。井斜變化率：是指井斜角隨井深變化的程度，以Ｋα表示。嚴格地講，井斜變化率是井斜角α對井深Ｌ的一階導數(shù)，可寫為：3.井斜變化率和井斜方位變化率22井眼軌跡的基本概念5/8/2024

求得的乃是該測段的平均井斜變化率：

以增量代替微分，以相鄰二測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的。井斜變化率和井斜方位變化率23井眼軌跡的基本概念5/8/2024

井斜方位變化率：是指井斜方位角隨井深變化的程度，以Ｋφ表示。嚴格地講，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的。井斜變化率和井斜方位變化率24井眼軌跡的基本概念5/8/2024水平投影圖上的曲率KA:井斜變化率和井斜方位變化率柱面圖上的曲率：垂直剖面圖上的曲率KH:25井眼軌跡的基本概念5/8/2024井斜變化率和井斜方位變化率

表示了造斜工具的造斜能力。其值等于用該造斜工具所鉆出的井段的井眼曲率。“狗腿嚴重度”，“狗腿度”，“井眼曲率”

都是相同的意義。指的是在單位井段內(nèi)前進的方向在三維空間內(nèi)的角度變化?；蛘咧竼挝婚L度井段內(nèi)狗腿角的大小。造斜率全角變化率全角變化值井眼上從一個點到另一個點，井眼前進方向變化的角度（兩點處井眼前進方向線之間的夾角）成為兩點間的全角變化值（也稱兩點間的狗腿角）。26井眼軌跡的基本概念5/8/2024第一套公式的圖解法：3.井眼曲率及其計算（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；27井眼軌跡的基本概念5/8/2024（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。第一套公式的圖解法：井眼曲率及其計算28井眼軌跡的基本概念5/8/2024若用半角和平均角形式表達,則可得:第二套計算公式：這是Lubinsky先生根據(jù)空間平面圓弧曲線推導的假定測段是斜面圓弧曲線，則測段的狗腿角γ：式中：井眼曲率及其計算29井眼軌跡的基本概念5/8/2024第二套公式證明由△CDE和△C’DE得：二式聯(lián)立可得：有幾何關系可得：此四式代入上式可得：井眼曲率及其計算30井眼軌跡的基本概念5/8/2024第二套公式查圖法：井眼曲率及其計算31井眼軌跡的基本概念5/8/2024

（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；第三套計算公式這套公式源于沙尼金圖解法，其表達式為：這顯然是任意三角形余弦定理的表達式，因而也可用圖解法來解γ：井眼曲率及其計算32井眼軌跡的基本概念5/8/2024（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。第三套計算公式井眼曲率及其計算33井眼軌跡的基本概念5/8/2024第一套公式，數(shù)學推導嚴密，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井段是平面曲線，而且是平面圓弧曲線的前提下推導，適用于平面曲線的井眼，例如，用彎曲動力鉆具定向鉆進鉆出的井眼。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。我國定向井標準化委員會制定的標準規(guī)定：使用第一套計算公式。計算方法的選擇井眼曲率及其計算34井眼軌跡的基本概念5/8/2024為了描述井眼在空間的形態(tài)及坐標位置，首先介紹一下在鉆井工程中常用的坐標概念。井眼軸線的圖示法

正常使用的坐標為地理坐標，即正東E、正北N、正南S和正西W以及海拔H，這種坐標體系是在子午線的基礎上定義的。中華人民共和國大地原點-陜西涇陽縣永樂鎮(zhèn)石際寺村境內(nèi)，亦稱大地基準點，是中國的地理中心，具體位置在：北緯34°32′27.00″東經(jīng)108°55′25.00″。在鉆井工程當中，坐標系通常指使用正北和正東坐標，以N和E表示，是指測點在以井口為原點的水平面坐標系里的坐標值。35井眼軌跡的基本概念5/8/20244.井眼軸線的圖示法由上圖可知，我們并不能看清它的實際空間形態(tài)，怎詳把這條空間曲線畫出來，讓別人了解它的空間形狀呢?常見的有三種圖示法。如下圖水平面坐標系內(nèi)的實鉆井眼軸線，兩個坐標軸，一根是正北方向，一根是正東方向。如圖所示，A，B的水平坐標分別為（NA,EA）和（NB,EB）36井眼軌跡的基本概念5/8/2024一、三維坐標圖示法：

形狀復雜，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。注：只在特殊時候采用。井眼軸線的圖示法井眼軸線的特點：37井眼軌跡的基本概念5/8/2024井眼軸線的圖示法二、投影圖表示法優(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。

相當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，相當于俯視圖。一張是垂直投影圖，相當于側(cè)視圖，其投影面選在原設計方位線所在的鉛垂平面上(橫坐標V，縱坐標D或H)。投影圖主要用于指導施工。H38井眼軌跡的基本概念5/8/2024井眼軸線的圖示法三、柱面圖表示法：包括兩張圖：一張是水平投影圖，相當于俯視圖，與投影圖表示法相同；一張是垂直剖面圖(橫坐標P，縱坐標D或H)，與垂直投影圖不同，它不是在某個鉛垂平面上的投影。H

垂直剖面圖的形成：實鉆井眼是一條空間曲線，設想經(jīng)過這條曲線上的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。最大特點：柱面展平后，井眼長度和井斜角都保持不變。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位置，即可作圖。39井眼軌跡的基本概念5/8/2024定向井井眼軌跡控制技術一、概述二、定向井設計與計算三、定向井專用工具四、定向井測量儀器五、定向井井眼軌跡控制40井眼軌跡的基本概念5/8/2024一、概述1、定向井的概念定向井：是指按照預先設計的軌跡鉆進，具有井斜和方位變化的井。

它是由特殊井下工具、測量儀器和工藝技術有效控制井眼軌跡，使鉆頭沿著特定方向鉆達地下預定目標的鉆井工藝技術。

41井眼軌跡的基本概念5/8/20242、定向井的基本應用

（1）地面限制：高山、森林、城鎮(zhèn)、重要建筑、沼澤；良田、草場；海洋、湖泊、河流、鹽田。42井眼軌跡的基本概念5/8/2024（2）地下地質(zhì)條件要求。

用直井難以穿過的復雜層、鹽丘和斷層等。43井眼軌跡的基本概念5/8/2024

（3）處理井下事故的特殊要求。

遇到井下事故無法處理或不易處理時，常采用定向井技術。如：掉鉆頭、斷鉆具、卡鉆等。

44井眼軌跡的基本概念5/8/2024

（4）提高經(jīng)濟效益的特殊需要。土耳其天然堿礦對接井施工（5）增產(chǎn)措施、煤礦安全、工程救險等。45井眼軌跡的基本概念5/8/20243、定向井的類型按施工技術方法：自然彎曲定向井人工彎曲定向井按設計井眼軸線形狀：二維平面定向井三維平面定向井按設計最大井斜角：低斜度定向井（最大井斜﹤15°）中斜度定向井（最大井斜﹤

15°～45°）

大斜度定向井（最大井斜﹤

45°～85°）

水平井（最大井斜﹥85°）

按井底結(jié)構(gòu)分類：單底定向井多底定向井46井眼軌跡的基本概念5/8/2024二、定向井設計與計算

1、井眼軌跡的基本參數(shù)

（1）監(jiān)測參數(shù):

井深：是指井口至測點的井眼長度。

井斜角：井眼方向線與鉛垂線之間的夾角。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。方位角：47井眼軌跡的基本概念5/8/2024（2）計算參數(shù):

垂深：是指井眼軌跡上的點至井口水平面的距離。

N坐標和E坐標：井眼軌跡上的點在以井口為原點的水平面坐標系里的坐標值。水平位移：是指井眼軌跡上的點至井口所在鉛垂線的距離。井斜變化率：單位長度井段內(nèi)井斜角的變化值。方位角變化率：單位長度井段內(nèi)方位角的變化值。全角變化值：沿井眼前進方向上，兩測點之間的空間角度變化。也稱為“狗腿角”。

全角變化率：單位長度井段內(nèi)的全角變化值。

48井眼軌跡的基本概念5/8/20242、

鉆孔軸線空間位置的計算（1）切線法（2）平衡切線法（3）平均角法（4）曲率半徑法（5）最小曲率法（6）Mercury

參考書目：1、《受控定向鉆探技術》江天壽周鐵芳

2、《水平井井眼軌跡控制》蘇義腦

3、《定向鉆井技術》王清江49井眼軌跡的基本概念5/8/2024

3、方位角基準變換由于采用了不同正北方向的基準，所以定義了三種方位角：真方位角、磁方位角和坐標方位角。

真方位角：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。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。

坐標方位角：井眼軸線上某測點的方向線（切線）在水平面上的投影與坐標北之間的夾角。50井眼軌跡的基本概念5/8/2024真方位角=磁方位角+磁偏角坐標方位角=真方位角-子午線收斂角坐標方位角=磁方位角+磁偏角-子午線收斂角磁偏角示意圖各方位角之間的關系最小曲率法計算鉆孔軸線空間位置51井眼軌跡的基本概念5/8/202452井眼軌跡的基本概念5/8/202453井眼軌跡的基本概念5/8/2024

4、定向井的井眼軌跡設計

（1）定向井相關術語

造斜點：開始定向造斜的位置。

造斜率：表示造斜工具的造斜能力，其值等于所鉆井段的井眼曲率。靶點：鉆井工程設計中規(guī)定的必須鉆達的地層位置,亦稱之為目標點。靶區(qū)半徑：允許井眼軌跡偏離靶點的距離。靶區(qū)：以靶區(qū)半徑為半徑的圓面。54井眼軌跡的基本概念5/8/2024（2）定向井的井眼軌跡類型

二維定向井三維定向井

（1）三段式（2）多靶三段式（3）五段式（4）雙增式55井眼軌跡的基本概念5/8/2024（3）井眼軌跡設計步驟選擇井眼軌跡形狀；確定造斜點（側(cè)鉆點、分支點）；選定造斜率、確定最大井眼曲率；求得井眼軌跡的待定參數(shù)；井身計算及井眼軌跡繪圖。56井眼軌跡的基本概念5/8/2024三、定向井專用工具1、造斜鉆頭2、井下動力鉆具3、定向接頭4、無磁鉆桿（或無磁鉆鋌）5、扶正器（穩(wěn)定器）6、震擊器7、鍵槽破壞器8、懸掛短節(jié)9、浮閥10、撓性接頭57井眼軌跡的基本概念5/8/2024造斜鉆頭58井眼軌跡的基本概念5/8/2024螺桿鉆具59井眼軌跡的基本概念5/8/2024無磁承壓鉆桿、無磁鉆鋌60井眼軌跡的基本概念5/8/2024上圖：斜口引鞋右圖：定向接頭61井眼軌跡的基本概念5/8/2024四、定向井測量儀器1、磁羅盤單、多點照相測斜儀2、有線隨鉆測斜儀3、無線隨鉆測斜儀（壓力脈沖、聲波、電磁波等）4、電子多點測斜儀5、照相單、多點陀螺測斜儀6、電子陀螺測斜儀7、引導中靶系統(tǒng)62井眼軌跡的基本概念5/8/2024五、定向井井眼軌跡控制

1、基本概念

（1）實質(zhì)：井眼軌跡控制的實質(zhì)，就是不斷地控制井眼的前進方向。井眼方向由井眼的井斜角和井斜方位角來表示的。（2）要求：在實鉆過程中，設法使實鉆的井眼軌跡盡可能符合設計的井眼軌道。（3）井眼方向控制內(nèi)容：

--井斜角的控制：增斜、降斜、穩(wěn)斜

--井斜方位角控制：增方位、降方位、穩(wěn)方位63井眼軌跡的基本概念5/8/2024

2、軌跡控制的主要內(nèi)容

（1）造斜工具或鉆具組合的選擇（2）造斜工具的裝置方位計算－－裝置角的計算；－－動力鉆具反扭角的計算；

（3）實時進行軌跡測量和軌跡計算。－－測量儀器的選擇，測量密度和測點密度的選擇；

－－根據(jù)軌跡計算結(jié)果，提出下步軌跡控制要求；－－井眼前進方向的預測。

（4）井下定向工藝和鉆進工藝64井眼軌跡的基本概念5/8/2024

3、軌跡控制的幾條原則

（1）既要保證中靶，又要加快鉆進。

“太遠”可能造成脫靶。頻繁地更換鉆具和測斜將增加鉆井成本和導致井下復雜情況。

（2）盡可能多地使用轉(zhuǎn)盤鉆的扶正器鉆具組合來進行控制。

轉(zhuǎn)盤鉆的鉆速比動力鉆具高。當方位偏差太大或轉(zhuǎn)盤鉆不能完成增斜要求。

（3）盡可能利用地層的自然規(guī)律。

地層因素導致鉆頭的不對稱切削，或引起井斜方位的變化。盡可能利用自然規(guī)律，減少利用工具進行控制的時間。（4）條件允許盡可能使用導向鉆具+MWD

同時實現(xiàn)滑動鉆進和復合鉆進。65井眼軌跡的基本概念5/8/2024

4、造斜工具的裝置角（安裝角、工具面角）井斜鉛垂面與造斜工具面的夾角(還不夠準確！)；以井斜鉛垂面為基準，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，以高邊方向線為基準，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；66井眼軌跡的基本概念5/8/2024

5、工具面角與井斜角、方位角之間的變化關系：

工具面角在Ⅰ、Ⅱ象限，方位均增加；工具面角在Ⅲ、Ⅳ象限，方位均減?。还ぞ呙娼窃冖?、Ⅳ象限，井斜角都是增加的；但工具面角在Ⅱ、Ⅲ象限，井斜角并非都是減小的。只在綠色區(qū)域是減小，在粉紅色區(qū)域內(nèi)仍然是增大的。67井眼軌跡的基本概念5/8/2024

6、直井段施工技術總原則：防斜打直（1）按照地層條件布置和設計鉆孔。（2）確保設備安裝和開孔質(zhì)量。（3）采用合理的鉆進方法和規(guī)程參數(shù)。（4）正確選用鉆具

鐘擺鉆具偏重鉆具滿眼鉆具或簡易鋼性鉆具：特殊結(jié)構(gòu)的防斜鉆具主動垂鉆系統(tǒng)

68井眼軌跡的基本概念5/8/20247、定向井造斜段施工技術

（1）造斜工具的定向方法

69井眼軌跡的基本概念5/8/2024

（2）定向造斜工具（井下動力鉆具）

a、定向彎接頭+螺桿鉆具優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單。缺點：造斜率低，鉆頭偏移大。

b、單彎螺桿定向造斜鉆具優(yōu)點：造斜率高。缺點：萬向軸受力復雜。

c、雙彎螺桿定向造斜鉆具利用彎外殼+彎接頭組合，通過改變兩個結(jié)構(gòu)彎角的大小來實現(xiàn)造斜率的調(diào)整。

d、動力鉆具帶偏心墊塊

70井眼軌跡的基本概念5/8/2024（3）造斜井段施工要求

a、采用隨鉆跟蹤測斜，計算和作圖結(jié)合預測井眼軌跡變化趨勢，如造斜率達不到要求，及時采取相應措施進行調(diào)整。

b、按照設計的鉆進參數(shù)鉆進，要求司鉆送鉆均勻，使井眼曲率變化平緩，井眼軌跡圓滑。

（調(diào)整鉆進參數(shù)改變造斜率；改變近鉆頭鉆具組合）

c、控制好井斜方位的變化，因地層等因素造成方位嚴重漂移，影響中靶或鄰井安全限定區(qū)域時，使用造斜鉆具及時對方位角進行調(diào)整。

71井眼軌跡的基本概念5/8/2024（4）井斜角變化率的控制

a、普遍使用“彎外殼螺桿鉆具組合”造斜；

b、井下動力鉆具的長度影響造斜率，螺桿鉆具比渦輪鉆具更易造斜；

c、彎殼體螺桿結(jié)構(gòu)彎角度數(shù)一般在0°～2°范圍按0.25°級差進行分級，若彎角太大，鉆具不易下井，大彎角鉆具多用于強行扭方位；

d、改變鉆壓和調(diào)整工具面角均能改變造斜率；

e、地層特性（各向異性、硬度）影響造斜率；

f、由于加工精度原因，相同彎角的鉆具可能造斜率不同；

g、較深的硬地層造斜井段，PDC鉆頭優(yōu)于牙輪鉆頭，PDC鉆頭的壽命長、進尺多，而牙輪鉆頭產(chǎn)生金屬碎屑的危險性相對較大。72井眼軌跡的基本概念5/8/2024（5）扭方位施工如果井眼軌跡的方位漂移量過大，通過預測有脫靶的危險，這時要強行改變井眼軌跡的前進方向，即扭方位，使之恢復到能中靶的方位上來。

a、扭方位鉆具組合的結(jié)構(gòu)及鉆進參數(shù)與常規(guī)定向造斜鉆具的基本相同；

b、盡可能選擇可鉆性和穩(wěn)定性較好的地層實施扭方位作業(yè)；

c、由于深井形成的反扭角較大，因此扭方位施工一般采用隨鉆測斜儀配合作業(yè)；

d、全力扭方位時會伴隨井斜角減小效應，因此扭完方位后，再通過增斜手段調(diào)整井斜角，保證得到較好的井眼軌跡；

73井眼軌跡的基本概念5/8/2024（6）造斜段施工技術措施及注意事項

a、下井的增斜鉆具結(jié)構(gòu)要符合設計要求；

b、發(fā)現(xiàn)下井的增斜鉆具不合理，要及時調(diào)整或更換；

c、必須嚴格按照設計或定向技術人員制定的鉆井參數(shù)施工；

d、增斜鉆進時，泵壓適中并滿足增斜要求；

e、如果鉆具剛性變大，下鉆時注意遇阻情況，地層較軟時防止鉆出新井眼；

f、根據(jù)測井數(shù)據(jù)及時作圖，分析出井眼軌跡的實際情況；

g、鉆完一個單根后，測量井底數(shù)據(jù)并分析鉆具是否滿足設計要求，如不符合及時調(diào)整鉆進參數(shù)或更換鉆具組合。74井眼軌跡的基本概念5/8/2024（7）復雜情況及處理

※造斜不成功

原因

相應措施75井眼軌跡的基本概念5/8/2024

※鉆出新井眼（“褲襠”井）

新井眼往往在以下情況中可能出現(xiàn)：

①較淺、較疏松的地層；②狗腿較大的井段，如造斜段、扭方位井段；③鉆具鋼性改變以后。

預防措施：

①如造斜是在較淺、較疏松的地層進行，盡可能使井斜角、方位角平緩變化，避免形成大的狗腿；②下鉆遇阻時，一般均采取劃眼、開泵沖下等辦法，但一定要注意鉆壓、泵壓的變化。③每鉆完一個單根，都要反復劃眼，修正孔壁，使井眼光滑。

76井眼軌跡的基本