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定向井基本要素

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定向井基本要素

發(fā)布日期:2023-04-18 作者: 點擊:

基本要素

井身的基本要素:測深、井斜角、井斜方位角。

測深(Measured depth):井身軸線任意一點到鉆盤補心面的井身長度。通常用字母L表示,單位米或英尺。

井斜角(Hole Inclination or Hole Angle):某測點處的井眼方向線與通過該點的重力線之間的夾角稱為該點的井斜角。通常用希臘字母α表示。

井斜方位角(Hole Direction):是以正北方位線為始邊,順時針旋轉(zhuǎn)至井斜方位線所轉(zhuǎn)過的角度。通常以?表示,單位度。它還可以用象限值表示,是指它與正方位線或與正南方位線之間的夾角,象限值在0-90°之間變化,并要注明象限。

井斜變化率和方位變化率

井斜變化率:單位井段內(nèi)井斜角的絕對變化值。通用的單位是:度/10米,度/30米和度/100米。計算公式:Kα=(△α/△L)*100

井斜方位變化率:單位井段內(nèi)井井斜方位角的絕對變化值。通用的單位是:度/10米,度/30米和度/100米。計算公式:K?=(△?/△L)*100

其它井身參數(shù):垂深、水平長度、水平位移、閉合方位角或總方位。

垂深:(Vertical Depth Or True Vertical Depth)即測點到鉆盤補心面的垂直深度。通常用H表示,如A、B點的垂深分別表示為HA、HB。

水平長度:是指自井口至測點的井眼長度在水平面上的投影長度。用S表示,如A點的水平長度表示為SA。

水平位移:(Displacement or Closure Distance)即井眼軸線某一點在水平面上的投影至井口的距離也稱閉合距。用A表示,如A點的水平位移表示為AA。

閉合方位角或總方位:(Closure Azimuth)是指以正北方位線為始邊順時針轉(zhuǎn)至閉合距方位線上所轉(zhuǎn)過的角度。用θ表示,如A點的閉合方位角表示為θA。

N(北)坐標(biāo)和E(東)坐標(biāo):是指測點在以井口為原點的水平面坐標(biāo)系里的坐標(biāo)值。

視平移:(Vertical Section)是井身上某點在某一垂直投影面上的水平位移,它不是真實的水平位移,所以稱之為視平移。AA為閉合位移,VA為視平移。


視平移與水平位移越接近,說明井眼方位控制的越好。水平位移都是正值,而視平移可能是正值,也可能是負(fù)值。負(fù)值的視平移說明閉合方位線與設(shè)計方位線的差值已大于90度,這種情況常出現(xiàn)于造斜前的直井段。


定向井專用名詞

最大井斜角:(Maximum Hole Angle)磁偏角:(Declination)在某一地區(qū)內(nèi),磁北方向線與地理北極方位線之間的夾角,稱為該地區(qū)的磁偏角。以地理北極方位線為起點,順時為正值,逆時為負(fù),正值為東磁偏角,負(fù)值為西磁偏角。

造斜點(Kick off point)造斜率:造斜工具的造斜能力。它等于造斜工具所鉆出的井段的井眼曲率,不等于井斜變化率。增(降)斜率:井斜變化率正值為增斜,負(fù)值為降斜。

全角變化率:(Dogleg Severity)全角變化率、狗腿嚴(yán)重度、井眼曲率都是相同的意義,指的是單位井段內(nèi)三維空間的角度變化。其常用單位為度/30m。

計算公式:

1681806127545(1).png

式中: -A、B兩點井斜角; -A、B兩點方位角

靶區(qū)半徑: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。

靶心距靶區(qū)平面上,實鉆井眼軸線與目標(biāo)點之間的距離 。

工具面(Tool Face):在造斜鉆具組合中,由彎曲工具的兩個軸線所決定的那個平面,稱為工具面。

反扭角:啟動前的工具面與啟動后的工具面之間的夾角。

高邊:(High Side)有斜度的井眼的橫斷面是呈傾斜狀態(tài)的圓平面,若干這樣的平面上最高點的連線稱為高邊。因此高邊方位就是井眼方位。

工具面角:(Tool Face Angle)表示造斜工具下到井底后,工具面所在位置的參數(shù)。其表示方法有兩種:高邊;二是磁北為基準(zhǔn)(Magnetic Angle)。高邊基準(zhǔn)工具面角簡稱高邊工具面角,它是指高邊方向線與工具面方向線在所處井眼斷面上投影所形成的夾角。

定向角:是定向工具面角的簡稱,在定向或扭方位鉆進(jìn)時工具面所處的位置,用工具面角表示。工具面的位置有工作位置與非工作位置之分,工作位置是指啟動馬達(dá)正常鉆進(jìn)的工具面角,非工作位置是指不啟動井下馬達(dá)時的工具面角。

安置角:(Tool Face Setting)是安置工具面角的簡稱,在定向作業(yè)或扭方位時,根據(jù)井身控制的有關(guān)計算,將工具面安放的位置。

定向井:定向井就是使井身沿著預(yù)先設(shè)計的井斜和方位鉆達(dá)目的層的鉆井方法。其剖面主要有三類:

(1)兩段型:垂直段+造斜段;

(2)三段型:垂直段+造斜段+穩(wěn)斜段;


(3)五段型:上部垂直段+造斜段+穩(wěn)斜段+降斜段+下部垂直段。


定向井基本技術(shù)術(shù)語

定向井的三要素:井斜角、方位角、井深。它是衡量井身質(zhì)量優(yōu)劣,計算井眼軌跡的重要參數(shù)。

裝置角:井眼軸線上某點的方位角與工具面之間的夾角。

入靶點:是指地質(zhì)設(shè)計規(guī)定的目標(biāo)起始點。

終止點:是指地質(zhì)設(shè)計規(guī)定的目標(biāo)結(jié)束點。

靶前位移:是指入靶點的水平位移。

水平段長:入靶點與終止點的軌道長度。

矩形即縱向為a米,橫向為b的長方體。

調(diào)整井段:用于施工中調(diào)整井眼軌跡的井段。

倒裝鉆具組合:在鉆大斜度井段和水平段時,為了給鉆頭加壓,將部分重量較輕的鉆具放至鉆具組合下部,把鉆鋌、加重鉆桿等較重的鉆具放至直井段或較小井斜的井段的鉆具組合。


水平井:指井斜角大于或等于86°并在目的層中維持一定長度的水平段的定向井。


水平井分類:

  • 長半徑水平井(小曲率水平井):造斜率K<6°/30m,曲率半徑R>286.5m。

  • 中半徑水平井(中曲率水平井):造斜率K=6~20°/30m,曲率半徑R=286.5-86m。

  • 中短半徑水平井:造斜率在K=20 ~30°/30m,曲率半徑R=86~19.1m。

  • 短半徑水平井(大曲率水平井):造斜率K=3~10°/m,曲率半徑R=19.1-5.73m

定向井常用工具、儀器

1、井下馬達(dá)、單彎、雙彎、鉸鏈馬達(dá)、加長馬達(dá)、非磁性馬達(dá)等。

2、高效PDC鉆頭

3、彎接頭:它是造斜鉆具產(chǎn)生側(cè)向力的原因。彎接頭殼體上有高邊標(biāo)志線,所謂高邊即彎接頭的彎曲方向。

4、定向接頭:其作用是支撐和固定測量儀器,使儀器測出準(zhǔn)確的工具面。

5、無磁鉆鋌:無磁鉆鋌的作用一是避免由于使用鋼鉆鋌對測量儀器產(chǎn)生的影響;二是屏蔽上下鉆具及井壁周圍的磁場,以保證磁性測量儀器測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

6、抗壓縮鉆桿:在中曲率水平井的造斜段,由于井眼曲率較大,普通鉆鋌下不去,故在鉆柱的承壓部分要用特種鉆桿,當(dāng)造斜率小于15°/30m時。

7、循環(huán)頭:當(dāng)測量儀器是有線隨鉆時,它被裝在水龍帶與方鉆桿連接處,電纜由它進(jìn)入鉆桿。造斜鉆進(jìn)時,用高壓油密封電纜入口,避免泥漿外泄。每打完一立柱,接下一立柱時,必須把測量儀器從井底提出,接好立柱后,再把測量儀器送到井底。


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