2二維常規(guī)軌道設(shè)計

1、二維定向井標(biāo)準(zhǔn)二維定向井標(biāo)準(zhǔn)軌道設(shè)計軌道設(shè)計韓志勇韓志勇石油大學(xué)（華東）石油大學(xué)（華東）2003/12/072003/12/07定向井軌道設(shè)計內(nèi)容：定向井軌道設(shè)計內(nèi)容：1. 概述：概述：2. 軌道設(shè)計分類：軌道設(shè)計分類： 1. 兩維常規(guī)定向井軌道設(shè)計兩維常規(guī)定向井軌道設(shè)計 2. 多增降率軌道設(shè)計多增降率軌道設(shè)計 3. 緩曲代穩(wěn)軌道設(shè)計緩曲代穩(wěn)軌道設(shè)計 4. 水平井軌道設(shè)計水平井軌道設(shè)計 5. 大位移井軌道設(shè)計大位移井軌道設(shè)計 6. 三維繞障軌道設(shè)計三維繞障軌道設(shè)計 7. 考慮方位漂移的軌道設(shè)計考慮方位漂移的軌道設(shè)計 8. 施工中的軌道修正設(shè)計施工中的軌道修正設(shè)計 9.三維多目標(biāo)井軌道設(shè)計三維多

2、目標(biāo)井軌道設(shè)計 10.常規(guī)定向井軌道的調(diào)整設(shè)計常規(guī)定向井軌道的調(diào)整設(shè)計 定向井的分類定向井的分類(按井斜角大小而分按井斜角大小而分)小斜小斜度定度定向井向井u井斜角在井斜角在150350；小與；小與150，則方位很難穩(wěn)住，不好打。，則方位很難穩(wěn)住，不好打。u井斜對此類井的鉆速影響不大，甚至比直井還快。井斜對此類井的鉆速影響不大，甚至比直井還快。u一般做法：先用動力鉆具造斜到一般做法：先用動力鉆具造斜到80120，然后換轉(zhuǎn)盤鉆繼續(xù)增，然后換轉(zhuǎn)盤鉆繼續(xù)增斜、穩(wěn)斜，打到底。斜、穩(wěn)斜，打到底。中斜中斜度定度定向井向井u井斜角在井斜角在350600。u井斜較大，同垂深下，井深顯著增大，鉆進時間一般為同類

3、直井斜較大，同垂深下，井深顯著增大，鉆進時間一般為同類直井的井的1.52倍。倍。u由于造斜、測斜、扭方位以及井下復(fù)雜原因，每米鉆井成本顯由于造斜、測斜、扭方位以及井下復(fù)雜原因，每米鉆井成本顯著增大。著增大。大斜大斜度定度定向井向井u井斜角在井斜角在6001200，包括水平井在內(nèi)。，包括水平井在內(nèi)。u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；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；u纜線作業(yè)困難，測斜測井及射孔作業(yè)需特殊技術(shù)；纜線作業(yè)困難，測斜測井及射孔作業(yè)需特殊技術(shù)；u井下復(fù)雜情況增多，卡鉆、鍵槽、巖屑床、井塌、井漏，等等；井下復(fù)雜情況增多，卡鉆、鍵槽、巖屑床、井

4、塌、井漏，等等；u固井完井困難：固井質(zhì)量難以保證；完井作業(yè)也困難；固井完井困難：固井質(zhì)量難以保證；完井作業(yè)也困難；定向井的分類定向井的分類(按軌道形狀而分按軌道形狀而分) 三維定向井：三維定向井： 繞障定向井軌道設(shè)計繞障定向井軌道設(shè)計 單目標(biāo)三維定向井；單目標(biāo)三維定向井； 多目標(biāo)三維定向井多目標(biāo)三維定向井(Designer Wells)； 施工中待鉆設(shè)計軌道施工中待鉆設(shè)計軌道； 考慮方位漂移的設(shè)計軌道考慮方位漂移的設(shè)計軌道 二維定向井：二維定向井： 二維標(biāo)準(zhǔn)定向井軌道二維標(biāo)準(zhǔn)定向井軌道； 多增降率軌道；多增降率軌道； 緩曲代穩(wěn)軌道；緩曲代穩(wěn)軌道； 水平井軌道；水平井軌道； 大位移井軌道；大位移

5、井軌道；定向井軌道設(shè)計原則軌道設(shè)計的一般原則：軌道設(shè)計的一般原則： 應(yīng)能實現(xiàn)定向井的目的；應(yīng)能實現(xiàn)定向井的目的； 應(yīng)有利于采油、修井和各種井下增產(chǎn)措施；應(yīng)有利于采油、修井和各種井下增產(chǎn)措施； 應(yīng)盡可能利用地層的自然規(guī)律應(yīng)盡可能利用地層的自然規(guī)律(造斜和方位漂移造斜和方位漂移)； 應(yīng)有利于安全、優(yōu)質(zhì)、快速、低成本鉆井；應(yīng)有利于安全、優(yōu)質(zhì)、快速、低成本鉆井；上述原則的具體化：上述原則的具體化： 1.盡可能選擇簡單軌道：探井選擇最簡單的三段式軌道；開發(fā)井必要時盡可能選擇簡單軌道：探井選擇最簡單的三段式軌道；開發(fā)井必要時可選擇可選擇S形的五段式軌道；其他軌道根據(jù)需要選擇；形的五段式軌道；其他軌道根據(jù)需

6、要選擇； 2.盡可能減小最大井斜角：盡可能減小施工難度；盡可能減小最大井斜角：盡可能減小施工難度； 3.五段式開發(fā)井進入目的層的井段，井斜角以五段式開發(fā)井進入目的層的井段，井斜角以150為宜，不要小于為宜，不要小于100； 4.增斜率一般不要太大，增斜率一般不要太大，30/30m左右，不超過左右，不超過4.5060/30m；降斜率一般；降斜率一般控制在控制在1.50/30m左右；左右； 5.造斜點應(yīng)避開復(fù)雜地層造斜點應(yīng)避開復(fù)雜地層(漏失、坍塌、縮徑、膨脹、高壓等漏失、坍塌、縮徑、膨脹、高壓等)，可鉆性，可鉆性以中等為宜，太軟太硬都不好；造斜點距離上層套管鞋最小應(yīng)有以中等為宜，太軟太硬都不好；造

7、斜點距離上層套管鞋最小應(yīng)有50米遠，米遠，防止造斜時損壞套管；防止造斜時損壞套管；定向井軌道設(shè)計原則定向井軌道設(shè)計原則(續(xù)上頁續(xù)上頁) 6.鉆機功率應(yīng)比相同井深的直井用鉆機功率大鉆機功率應(yīng)比相同井深的直井用鉆機功率大3050%。30003500米米的定向井應(yīng)用的定向井應(yīng)用4500米鉆機，米鉆機，4500米的定向井應(yīng)用米的定向井應(yīng)用6000米鉆機；米鉆機； 7.定向井裸眼段內(nèi)盡可能不搞中途測試。必要時需經(jīng)過充分論證，防止定向井裸眼段內(nèi)盡可能不搞中途測試。必要時需經(jīng)過充分論證，防止井下事故；井下事故； 8.探井一定要注意及時測斜，盡可能在每次起鉆前投測探井一定要注意及時測斜，盡可能在每次起鉆前投測

8、“多點多點”；以防；以防萬一井噴著火需要打救援井時，有井眼軌跡的數(shù)據(jù)；萬一井噴著火需要打救援井時，有井眼軌跡的數(shù)據(jù)； 9.叢式井要注意井口井底布置、造斜點位置和鉆井順序：叢式井要注意井口井底布置、造斜點位置和鉆井順序： 開鉆順序：除直井首先打外，其他定向井應(yīng)該先打造斜點高的井，開鉆順序：除直井首先打外，其他定向井應(yīng)該先打造斜點高的井，后打造斜點低的井；后打造斜點低的井； 位移大的井放在外圍，造斜點相對高；位移大的井放在外圍，造斜點相對高； 位移小的井放在內(nèi)部，造斜點相對低；位移小的井放在內(nèi)部，造斜點相對低； 相鄰兩口井的造斜點應(yīng)該上下錯開相鄰兩口井的造斜點應(yīng)該上下錯開100米；米； 10.海上

9、叢式井可使用傾斜導(dǎo)管或彎曲導(dǎo)管；海上叢式井可使用傾斜導(dǎo)管或彎曲導(dǎo)管；軌道設(shè)計的條件、內(nèi)容、步驟軌道設(shè)計的條件、內(nèi)容、步驟及關(guān)鍵及關(guān)鍵 設(shè)計條件：設(shè)計條件： 一般是給定：目標(biāo)點垂深、水平位移、設(shè)計方位角等；一般是給定：目標(biāo)點垂深、水平位移、設(shè)計方位角等； 給定進入目標(biāo)的要求給定進入目標(biāo)的要求(例如：目標(biāo)點或目標(biāo)段的井斜角例如：目標(biāo)點或目標(biāo)段的井斜角)； 內(nèi)容和步驟：內(nèi)容和步驟： 選擇軌道形狀；選擇軌道形狀； 選定造斜率、增斜率、降斜率，確定最大井眼曲率；選定造斜率、增斜率、降斜率，確定最大井眼曲率； 確定造斜點；確定造斜點； 軌道關(guān)鍵參數(shù)的求得；軌道關(guān)鍵參數(shù)的求得； 井身計算及軌道繪圖；井身計算

10、及軌道繪圖； 軌道設(shè)計的關(guān)鍵：軌道設(shè)計的關(guān)鍵： 造斜點選擇，增斜率和降斜率的選擇，需要經(jīng)驗；造斜點選擇，增斜率和降斜率的選擇，需要經(jīng)驗； 軌道關(guān)鍵參數(shù)的求得，需要先進的計算公式；軌道關(guān)鍵參數(shù)的求得，需要先進的計算公式；二維標(biāo)準(zhǔn)軌道設(shè)計二維標(biāo)準(zhǔn)軌道設(shè)計-軌道類型軌道類型 三段式軌道 多靶三段式軌道 五段式軌道 雙增式軌道三三段段式式軌軌道道R1多多靶靶三三段段式式軌軌道道R1tb五五段段式式軌軌道道R1R2tb雙雙增增式式軌軌道道R1R2tb二維標(biāo)準(zhǔn)軌道設(shè)計二維標(biāo)準(zhǔn)軌道設(shè)計軌道設(shè)計給定的條件軌道設(shè)計給定的條件tSaDatStDo1K2Kt軌道名稱軌道名稱需要給定的條件需要給定的條件三段式軌道三段

11、式軌道多靶三段式軌道多靶三段式軌道五段式軌道五段式軌道雙增式軌道雙增式軌道aaaaaDaDaDaDtDtDtDtDtStSoooo1K1K1K1K2K2Kttt8各參數(shù)：各參數(shù)：二維標(biāo)準(zhǔn)軌道設(shè)計二維標(biāo)準(zhǔn)軌道設(shè)計軌道設(shè)計給定的條件軌道設(shè)計給定的條件 一般給定的條件有：一般給定的條件有： 目標(biāo)點的垂深目標(biāo)點的垂深Dt 、目標(biāo)點處的井斜角、目標(biāo)點處的井斜角t 及設(shè)計方位及設(shè)計方位角角0； 造斜點井深造斜點井深Da 及造斜點處的井斜角及造斜點處的井斜角a ； 造斜率造斜率K1 和和 K2 ； 一般情況下，造斜點以上設(shè)計成垂直井段，一般情況下，造斜點以上設(shè)計成垂直井段， ；如果使用斜井鉆機，則如果使用斜

12、井鉆機，則 ，可根據(jù)給定的，可根據(jù)給定的 和和 計算出計算出 和和 ： 0a0aaDaaLaSaaaDLcos/aaatgDS二維標(biāo)準(zhǔn)軌道設(shè)計二維標(biāo)準(zhǔn)軌道設(shè)計直角坐標(biāo)與極坐標(biāo)的互換直角坐標(biāo)與極坐標(biāo)的互換 根據(jù) 和 ，求 和 ： 根據(jù) 和 ，求 和 ： 當(dāng) 0且 0時： 當(dāng) 0且 0時： 當(dāng) 0時：o =90 當(dāng) =0且 0時：o=270 St0tNtEtNtESt00costtSN0sinttSE22tttENSttNEtg10ttNEtg10ttNEtg10tNtNtNtNtNtEtEtEtE18003600二維標(biāo)準(zhǔn)軌道設(shè)計二維標(biāo)準(zhǔn)軌道設(shè)計軌道類型的選擇軌道類型的選擇aateRDDDsin1

13、aateRSSScos11RRe若若 ，則選五段制軌道；，則選五段制軌道； 若若 ，則選雙增軌道；，則選雙增軌道； 若若 ，則選多靶三段制軌道。，則選多靶三段制軌道。 btbtbt凡無特殊要求的單靶定向井，均選擇三段式軌道凡無特殊要求的單靶定向井，均選擇三段式軌道 ；井口可以移動的多靶定向井，可選多靶三段式軌道；井口可以移動的多靶定向井，可選多靶三段式軌道；井口不可移動的多靶定向井，需按如下計算進行判斷選擇：井口不可移動的多靶定向井，需按如下計算進行判斷選擇：eeeeeebSRRSDDtg22212二維二維標(biāo)準(zhǔn)軌道設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)軌道設(shè)計三段式軌道設(shè)計三段式軌道設(shè)計三段式軌道的設(shè)計有三種情況。三段式軌

14、道的設(shè)計有三種情況。分別根據(jù)給定的條件進行設(shè)計。分別根據(jù)給定的條件進行設(shè)計。1.已知已知 和和 ，求，求 和和 ： DaK1beeebSRbtDtg12aateRDDDsin1aateRSSScos11RRe222eeewRSDbtL式中：wL二維標(biāo)準(zhǔn)軌道設(shè)計二維標(biāo)準(zhǔn)軌道設(shè)計三段式軌道設(shè)計三段式軌道設(shè)計2.已知已知 和和 ，求，求 和和 ：3. 已知已知 和和 ，求，求 和和 ： DabK1batbatabSSDDKcos)(sin)(cos(187.17181wLK1bDabbaabbtbtatgKDSDsincos/cos187.1718sincos1babatwKDDLcos/ )sin

15、(sin87.1718)(1babatwKDDLcos/ )sin(sin87.1718)(1wL二維二維標(biāo)準(zhǔn)軌道設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)軌道設(shè)計多靶三段式軌道設(shè)計多靶三段式軌道設(shè)計 多靶三段式的設(shè)計，采用所謂的“倒推法”。 已知： 按下式求靶點距井口的水平位移和穩(wěn)斜段長度： btbtgtgKDDSStatat)287.1718(1ttKDDbtcos/ )sin87.1718(1二維標(biāo)準(zhǔn)軌道設(shè)計二維標(biāo)準(zhǔn)軌道設(shè)計雙增式軌道設(shè)計雙增式軌道設(shè)計taateRRDDDsinsin21taateRRSSScoscos2121RRRe222eeewRSDLeewebSRLDtg12二維標(biāo)準(zhǔn)軌道設(shè)計二維標(biāo)準(zhǔn)軌道設(shè)計五段式軌

16、道設(shè)計五段式軌道設(shè)計taateRRDDDsinsin21taateRRSSScoscos2121RRRe222eeewRSDLeewebSRLDtg12注意：上三式中的注意：上三式中的R2要以要以負負值代入值代入。二維標(biāo)準(zhǔn)軌道設(shè)計二維標(biāo)準(zhǔn)軌道設(shè)計軌道節(jié)點參數(shù)的計算軌道節(jié)點參數(shù)的計算 三段式軌道 多靶三段式軌道 五段式軌道 雙增式軌道雙增軌道第一增斜段終點或其它軌道增雙增軌道第一增斜段終點或其它軌道增斜段終點（斜段終點（b）： 180)(1ababRLL)sin(sin1ababRDDbaabRSScoscos1二維標(biāo)準(zhǔn)軌道設(shè)計二維標(biāo)準(zhǔn)軌道設(shè)計軌道節(jié)點參數(shù)的計算軌道節(jié)點參數(shù)的計算雙增軌道第二增斜

17、段始點或五段制軌道雙增軌道第二增斜段始點或五段制軌道降斜段始點（降斜段始點（c）：）： wbcLLLDDLcbwbcosSSLcbwbsin二維標(biāo)準(zhǔn)軌道設(shè)計二維標(biāo)準(zhǔn)軌道設(shè)計軌道節(jié)點參數(shù)的計算軌道節(jié)點參數(shù)的計算雙增軌道第二增斜段終點或五段制軌道降斜段終點（雙增軌道第二增斜段終點或五段制軌道降斜段終點（t）：）： LLRtcbt2180DDRtcbt2sinsinSSRtcbt2coscos根據(jù)根據(jù)t點的計算結(jié)果，可以點的計算結(jié)果，可以判斷關(guān)鍵參數(shù)計算是否正確。判斷關(guān)鍵參數(shù)計算是否正確。二維標(biāo)準(zhǔn)軌道設(shè)計二維標(biāo)準(zhǔn)軌道設(shè)計軌道節(jié)點參數(shù)的計算軌道節(jié)點參數(shù)的計算井眼終點（d）： tmtdLSSsintmt

18、dLDDcosmtdLLL目標(biāo)段目標(biāo)段長度長度二維標(biāo)準(zhǔn)軌道設(shè)計二維標(biāo)準(zhǔn)軌道設(shè)計分點參數(shù)的計算分點參數(shù)的計算雙增軌道的上增斜段上增斜段和其它軌道的增斜段增斜段（ab段）： jajLLL1180RLjaj)sin(sin1ajajRDD)cos(cos1jaajRSS分點東西坐標(biāo)和南北坐標(biāo)用下式計算 0cosjjSN0sinjjSE二維標(biāo)準(zhǔn)軌道設(shè)計二維標(biāo)準(zhǔn)軌道設(shè)計分點參數(shù)的計算分點參數(shù)的計算 穩(wěn)斜段穩(wěn)斜段(bc段或bt段)： jbjLLLbjbjbjLDDcosbjbjLSSsin分點東西坐標(biāo)和南北坐標(biāo)用下式計算 0cosjjSN0sinjjSE二維標(biāo)準(zhǔn)軌道設(shè)計二維標(biāo)準(zhǔn)軌道設(shè)計分點參數(shù)的計算分點參

19、數(shù)的計算雙增軌道的下增斜段下增斜段和五段制軌道的降斜段降斜段(ct段)： jcjLLL1802RLjbjjbcjRDDsinsin2bjcjRSScoscos2雙增軌道取雙增軌道取“+”號號五段制軌道取五段制軌道取“”號。號。 分點N坐標(biāo)和E坐標(biāo)用下式計算 0cosjjSN0sinjjSE二維標(biāo)準(zhǔn)軌道設(shè)計二維標(biāo)準(zhǔn)軌道設(shè)計分點參數(shù)的計算分點參數(shù)的計算分點N坐標(biāo)和E坐標(biāo)用下式計算 0cosjjSN0sinjjSE靶區(qū)井段靶區(qū)井段(td段):jtjLLLtjtjLDDcostjtjtjLSSsin二維標(biāo)準(zhǔn)軌道設(shè)計二維標(biāo)準(zhǔn)軌道設(shè)計課后作業(yè)課后作業(yè)1 某定向井設(shè)計條件：某定向井設(shè)計條件：Dt=1418m

20、 ，Da=190m ，St=930m；K1=3/30m ，設(shè)計軌道形狀為，設(shè)計軌道形狀為三段式三段式。試設(shè)計該井軌道，。試設(shè)計該井軌道，并按表列項目計算有關(guān)未知參數(shù)。并按表列項目計算有關(guān)未知參數(shù)。 井段井段項目項目Oaabbt 井斜角井斜角00垂增垂增190垂深垂深1901418位移增量位移增量0水平位移水平位移0930段長段長190井深井深190二維標(biāo)準(zhǔn)軌道設(shè)計二維標(biāo)準(zhǔn)軌道設(shè)計課后作業(yè)課后作業(yè)1(答案答案) 某定向井設(shè)計條件：某定向井設(shè)計條件：Dt=1418m ，Da=190m ，St=930m；K1=3/30m ，設(shè)計軌道形狀為，設(shè)計軌道形狀為三段式三段式。試設(shè)計該井軌道，。試設(shè)計該井軌道

21、，并按表列項目計算有關(guān)未知參數(shù)。并按表列項目計算有關(guān)未知參數(shù)。 井段井段項目項目Oaabbt 井斜角井斜角0042.8342.83垂增垂增190389.50838.50垂深垂深190579.501418.00位移增量位移增量0152.76777.24水平位移水平位移0152.76930.00段長段長190428.291143.32井深井深190618.291761.61二維標(biāo)準(zhǔn)軌道設(shè)計二維標(biāo)準(zhǔn)軌道設(shè)計課后作業(yè)課后作業(yè)2 給定條件：給定條件：Dt=27700m；St=1824.96m；Dtd=460m；Da=270m；a=0；t=17.50 ；R1=810m；R2=1580m ； 試設(shè)計該井試設(shè)

22、計該井五段式五段式軌道，按如下表格填寫結(jié)果軌道，按如下表格填寫結(jié)果。 井段項目Oaabbc cttd井斜角00 7.5017.50垂增270460.00垂深2702770.00位移增量0水平位移01824.97段長270井深270二維標(biāo)準(zhǔn)軌道設(shè)計二維標(biāo)準(zhǔn)軌道設(shè)計課后作業(yè)課后作業(yè)2(答案答案) 給定條件：給定條件：Dt=2770m；St=1824.96m；Dtd=460m；Da=270m；a=0；t=17.50 ；R1=810m；R2=1580m ； 試設(shè)計該井試設(shè)計該井五段式五段式軌道，按如下表格填寫結(jié)果。軌道，按如下表格填寫結(jié)果。 井段項目Oaabbc cttd井斜角0043.04043.0

23、4043.040 17.5017.50垂增270552.811343.98603.21460.00垂深270822.812166.792770.003230.00位移增量0217.971254.95352.05145.03水平位移0217.971472.921824.971970.00段長270608.431838.80704.24482.32井深270878.432717.233421.473903.46二維標(biāo)準(zhǔn)軌道設(shè)計二維標(biāo)準(zhǔn)軌道設(shè)計課后作業(yè)課后作業(yè)3 給定條件：給定條件：Dt=2793.19m；St=1454.12m；Sd=1830m；Da=500m；a=0；t=700 ；K1=30/3

24、0m；K2=2.50/30m ； 試設(shè)計該井試設(shè)計該井雙增式雙增式軌道，按如下表格填寫結(jié)果。軌道，按如下表格填寫結(jié)果。 井段井段項目項目Oaabbc cttd井斜角井斜角00 7070垂增垂增500垂深垂深5002793.19位移增量位移增量0水平位移水平位移01454.121830段長段長500井深井深500二維標(biāo)準(zhǔn)軌道設(shè)計二維標(biāo)準(zhǔn)軌道設(shè)計課后作業(yè)課后作業(yè)3(答案答案) 給定條件：給定條件：Dt=2793.19m；St=1454.12m；Sd=1830m；Da=500m；a=0；t=700 ；K1=30/30m；K2=2.50/30m ； 試設(shè)計該井試設(shè)計該井雙增式雙增式軌道，按如下表格填寫

25、結(jié)果。軌道，按如下表格填寫結(jié)果。 井段井段項目項目Oaabbc cttd井斜角井斜角0030.8330.8330.83 7070垂增垂增500293.601705.83293.76136.81垂深垂深500793.602499.432793.192930.00位移增量位移增量080.941017.92355.26375.88水平位移水平位移080.941089.861454.121830段長段長500308.261986.45470.09400.00井深井深500808.262794.713264.803664.80二維標(biāo)準(zhǔn)軌道設(shè)計二維標(biāo)準(zhǔn)軌道設(shè)計課后作業(yè)課后作業(yè)4 給定條件：給定條件：Dt=

26、1550m；Da=350m；a=0；t=550 ；K1=3.30/30m；試按照；試按照多靶三段式多靶三段式軌道設(shè)計該井，軌道設(shè)計該井，并按如下表格填寫結(jié)果。并按如下表格填寫結(jié)果。 井段井段項目項目Oaabbt td井斜角井斜角005555垂增垂增350垂深垂深3501550位移增量位移增量0水平位移水平位移0段長段長350井深井深350二維標(biāo)準(zhǔn)軌道設(shè)計二維標(biāo)準(zhǔn)軌道設(shè)計課后作業(yè)課后作業(yè)4(答案答案) 給定條件：給定條件：Dt=1550m；Da=350m；a=0；t=550 ；K1=3.30/30m；試按照；試按照多靶三段式多靶三段式軌道設(shè)計該井，并軌道設(shè)計該井，并按如下表格填寫結(jié)果。按如下表格

27、填寫結(jié)果。 井段井段項目項目Oaabbt td井斜角井斜角00555555垂增垂增350426.67773.33177.81垂深垂深350776.671550.001727.81位移增量位移增量0222.111104.43253.94水平位移水平位移0222.111326.541580.48段長段長350500.001348.26310.00井深井深350850.002198.262508.26多增降率軌道設(shè)計多增降率軌道設(shè)計 定義：定義： 多增降率軌道，是指一口井的軌道上，多增降率軌道，是指一口井的軌道上，增斜率不止一個，降斜率也不止一個。增斜率不止一個，降斜率也不止一個。 使用的可能性：使

28、用的可能性： 80年代在美國現(xiàn)場看到過，我國現(xiàn)場年代在美國現(xiàn)場看到過，我國現(xiàn)場使用比較少，但有時也可能碰到。使用比較少，但有時也可能碰到。 例如：開始用動力鉆具造斜，然后改例如：開始用動力鉆具造斜，然后改用轉(zhuǎn)盤鉆繼續(xù)增斜，兩個造斜率不相用轉(zhuǎn)盤鉆繼續(xù)增斜，兩個造斜率不相等。等。 再例如：在降斜時，希望利用地層的再例如：在降斜時，希望利用地層的自然降斜能力進行降斜，而不同地層自然降斜能力進行降斜，而不同地層自然降斜率不同。自然降斜率不同。 理論意義：理論意義： 多增降率軌道，更具有普遍意義。單多增降率軌道，更具有普遍意義。單增降率軌道，可以看作是多增降率軌增降率軌道，可以看作是多增降率軌道的一個特

29、例。道的一個特例。多增降率軌道設(shè)計多增降率軌道設(shè)計 符號規(guī)定：符號規(guī)定：miiK1)(1設(shè)增斜率共有設(shè)增斜率共有m個，個，)(1)3(1)2(1)1(1,mKKKK縮記作：縮記作： 每種增斜率，都可使井斜角增每種增斜率，都可使井斜角增大，每種增斜率最終達到的井大，每種增斜率最終達到的井斜角，記作：斜角，記作：mii1)(1)(1)3(1)2(1)1(1,m縮記作：縮記作： 多增降率軌道設(shè)計多增降率軌道設(shè)計 符號規(guī)定符號規(guī)定：miiR1)(1b)(1mK)(1)3(1)2(1)1(1,mRRRR最后一種造斜率最后一種造斜率 將使井斜角達到最大井將使井斜角達到最大井斜角，即穩(wěn)斜角：斜角，即穩(wěn)斜角：

30、與每種增斜率對應(yīng)的曲率半與每種增斜率對應(yīng)的曲率半徑，可以記作：徑，可以記作：縮記作：縮記作： 多增降率軌道設(shè)計多增降率軌道設(shè)計 符號規(guī)定符號規(guī)定：niiK1)(2nii1)(2設(shè)降斜率共有設(shè)降斜率共有n個，個，)(2)3(2)2(2)1(2,nKKKK縮記作：縮記作： 每種降斜率，都可是井斜角減每種降斜率，都可是井斜角減小，每種降斜率最終達到的井小，每種降斜率最終達到的井斜角，記作：斜角，記作：)(2)3(2)2(2)1(2,n縮記作：縮記作： 多增降率軌道設(shè)計多增降率軌道設(shè)計 符號規(guī)定符號規(guī)定：niiR1)(2t)(2nK)(2)3(2)2(2)1(2,nRRRR縮記作：縮記作： 最后一種降

31、斜率最后一種降斜率 將使井斜角達到最大井將使井斜角達到最大井斜角，即穩(wěn)斜角：斜角，即穩(wěn)斜角：與每種降斜率對應(yīng)的曲率與每種降斜率對應(yīng)的曲率半徑，可以記作：半徑，可以記作：多增降率軌道設(shè)計多增降率軌道設(shè)計 軌道設(shè)計的關(guān)鍵仍然是最大井斜角的計算。軌道設(shè)計的關(guān)鍵仍然是最大井斜角的計算。 最大井斜角的計算公式，與前面相同，但最大井斜角的計算公式，與前面相同，但需考慮多增降率的特點。需考慮多增降率的特點。 先計算常規(guī)的先計算常規(guī)的De和和Se，公式如下：，公式如下： 再計算多增降率條件下的再計算多增降率條件下的 ：tnaateRRSSScoscos)(2)1 (1tnaateRRDDDsinsin)(2)

32、1(1eeeRSD和、21ddDDee21ssSSee)1(2)(1RRRmed1、d2和和s1、s2的計算，見下頁。的計算，見下頁。多增降率軌道設(shè)計多增降率軌道設(shè)計 d1、d2和和s1、s2的計算的計算:)1(1)1(1)(1)2(1)2(1)3(1)1(1)1(1)2(11sin)(sin)(sin)(mmmRRRRRRd縮記為：縮記為：11)(1)(1)1(11sin)(miiiiRRd)1(2)1(2)(2)2(2)2(2)3(2)1(2)1(2)2(22sin)(sin)(sin)(nnnRRRRRRd縮記為：縮記為：11)(2)(2)1(22sin)(niiiiRRd多增降率軌道設(shè)

33、計多增降率軌道設(shè)計 d1、d2和和s1、s2的計算的計算:)cos1)()cos1)()cos1)()1(1)1(1)(1)2(1)2(1)3(1)1(1)1(1)2(11mmmRRRRRRs縮記為：縮記為：)cos1)(11)(1)(1)1(11miiiiRRs)cos1)()cos1)()cos1)()1(2)1(2)(2)2(2)2(2)3(2)1 (2)1 (2)2(22nnnRRRRRRs縮記為：縮記為：)cos1)(11)(2)(2)1(22niiiiRRs多增降率軌道設(shè)計多增降率軌道設(shè)計 用下式求得用下式求得 之后之后，222eeewRSDL12eeWebSRLDtgeeeRSD

34、和、21ddDDee21ssSSee)1(2)(1RRRmeu再用下式求得計算再用下式求得計算wbL和u這是兩個在前面反復(fù)出現(xiàn)過的公式。這是兩個在前面反復(fù)出現(xiàn)過的公式。u求得求得 之后，就可進行其他計算。之后，就可進行其他計算。wbL和微曲穩(wěn)斜軌道的設(shè)計微曲穩(wěn)斜軌道的設(shè)計 用途：用途： 常規(guī)軌道在增斜到穩(wěn)斜角之后，有一段穩(wěn)斜井段。如果穩(wěn)常規(guī)軌道在增斜到穩(wěn)斜角之后，有一段穩(wěn)斜井段。如果穩(wěn)斜井段較短，則不會有太大問題。如果穩(wěn)斜井段很長，在斜井段較短，則不會有太大問題。如果穩(wěn)斜井段很長，在鉆進過程中，鉆進過程中， 往往出現(xiàn)往往出現(xiàn)“穩(wěn)不住穩(wěn)不住”的情況的情況。 解決解決“穩(wěn)不住穩(wěn)不住”的問題，有兩種方法：的問題，有兩種方法： 使用常規(guī)穩(wěn)斜鉆具組合，往往出現(xiàn)降斜。這時可以將軌道設(shè)計成使用常規(guī)穩(wěn)斜鉆具組合，往往出現(xiàn)降斜。這時可以將軌道