定向井基本知識(shí)及防碰知識(shí)課件

定向井基本知識(shí)及防碰知識(shí)

工程技術(shù)管理部2008定向井基本知識(shí)及防碰知識(shí)定向井施工要求要與錄井公司及設(shè)計(jì)單位校對(duì)坐標(biāo)、設(shè)計(jì)方位、設(shè)計(jì)位移。做到三對(duì)口。相鄰兩井造斜點(diǎn)錯(cuò)開(kāi)100米。有老井時(shí)校對(duì)老井?dāng)?shù)據(jù)。井口間距不小于5米。定向井基本知識(shí)及防碰知識(shí)定向井施工要求造斜點(diǎn)與設(shè)計(jì)相差50米以上的要向項(xiàng)目組申請(qǐng)更改造斜點(diǎn)。控制直井段井斜，做好防碰預(yù)防。定向井基本知識(shí)及防碰知識(shí)定向井施工要求定向和扭方位施工必須做記錄。第一個(gè)單根必須劃出草圖。出現(xiàn)自己解決不了的較緊急情況時(shí)，要及時(shí)采取果斷措施。提前預(yù)計(jì)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(shí)及防碰知識(shí)直井：設(shè)計(jì)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(jì)的井眼軌道，按既定方向偏離井口垂線一定距離，鉆達(dá)一定目標(biāo)的井。定向井幾個(gè)基本概念定向井基本知識(shí)及防碰知識(shí)普通定向井：一個(gè)井場(chǎng)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(jī)或斜井架完成，自井口開(kāi)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(zhǎng)度段的井。長(zhǎng)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(gè)井場(chǎng)內(nèi)有計(jì)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(gè)井口下面有兩個(gè)或兩個(gè)以上井底的定向井。定向井定向井幾個(gè)基本概念定向井基本知識(shí)及防碰知識(shí)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(duì)角度。高邊工具面:工具面相對(duì)于高邊在井底圓平面上的相對(duì)角度。定:

定＝預(yù)計(jì)施工工具面－工具面＋反扭所謂“定”實(shí)際上就是井底工具面需要轉(zhuǎn)動(dòng)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(duì)于轉(zhuǎn)盤(pán)0°標(biāo)記）定向井幾個(gè)基本概念定向井基本知識(shí)及防碰知識(shí)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(shí)針轉(zhuǎn)到工具面與井底圓平面的交線所轉(zhuǎn)過(guò)的角度；

磁工具面角為以正北方向線為始邊，順時(shí)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(guò)的角度。一般井斜≥6°就要讀取高邊工具面,為便于現(xiàn)場(chǎng)區(qū)分，高邊工具面記作：Lxx°或Rxx°定向井基本知識(shí)及防碰知識(shí)井深DＷ：轉(zhuǎn)盤(pán)補(bǔ)心到井底的深度。測(cè)深Ｄm：某測(cè)點(diǎn)到轉(zhuǎn)盤(pán)補(bǔ)心的井眼軸線實(shí)際長(zhǎng)度。垂深Ｄ：井眼軸線上某測(cè)點(diǎn)至井口轉(zhuǎn)盤(pán)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(shí)針轉(zhuǎn)至軸線上某點(diǎn)切線在水平面的投影的夾角。井眼曲率Rh：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度井段井眼軸線的切線所轉(zhuǎn)過(guò)的角度。井斜變化率Rn：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度井段井斜角變化值。方位變化率Ri：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度井段方位角變化值。井底閉合方位角Ψh

：從正北方向順時(shí)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(diǎn)在水平投影面上的直線距離。定向井基本知識(shí)及防碰知識(shí)2.井身剖面直井段造斜點(diǎn)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(jì)井斜角為零度的井段。2)造斜點(diǎn)（Ｄｋｏｐ）:開(kāi)始定向造斜的位置稱為造斜點(diǎn)。通常以該點(diǎn)的井深來(lái)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(gè)基本概念定向井基本知識(shí)及防碰知識(shí)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(diǎn):設(shè)計(jì)規(guī)定的、必須鉆達(dá)的地層位置，通常以地面井口為坐標(biāo)原點(diǎn)的空間坐標(biāo)系的坐標(biāo)值來(lái)表示。8)靶區(qū)及靶區(qū)半徑（ｒｔ）:包含目標(biāo)點(diǎn)在內(nèi)的一個(gè)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(jì)井眼軌道的一個(gè)柱狀體。9)靶心距（ｓｔ）:在靶區(qū)平面上,實(shí)鉆井眼軸線與目標(biāo)點(diǎn)之間的距離。定向井幾個(gè)基本概念定向井基本知識(shí)及防碰知識(shí)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(gè)軸線所決定的平面。

3)反扭角（βｒ）:在使用井下動(dòng)力鉆具進(jìn)行定向造斜或扭方位時(shí),動(dòng)力鉆具啟動(dòng)前的工具面與啟動(dòng)后且加壓鉆進(jìn)時(shí)的工具面之間的夾角。反扭角總是使工具面逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。定向井幾個(gè)基本概念定向井基本知識(shí)及防碰知識(shí)4)高邊：定向井的井底是個(gè)呈傾斜狀態(tài)的圓平面，稱為井底圓；井底圓上的最高點(diǎn)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(shí)針轉(zhuǎn)至高邊方向在水平面上的投影所轉(zhuǎn)過(guò)的角度稱為高邊方位角。

定向井基本知識(shí)及防碰知識(shí)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(shí)針轉(zhuǎn)到工具面與井底圓平面的交線所轉(zhuǎn)過(guò)的角度；

磁工具面角為以正北方向線為始邊，順時(shí)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(guò)的角度。一般井斜≥6°就要讀取高邊工具面為便于現(xiàn)場(chǎng)區(qū)分，高邊工具面記作：Rxx°或Lxx°定向井基本知識(shí)及防碰知識(shí)

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

用吊線的辦法把方鉆桿標(biāo)記棱延長(zhǎng)至保護(hù)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(bǔ)心對(duì)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(dòng)的相對(duì)角度俗稱“定”角。0°+90°-90°±180°轉(zhuǎn)角

方鉆桿標(biāo)記棱轉(zhuǎn)過(guò)的絕對(duì)角度（轉(zhuǎn)盤(pán)刻度），俗稱“轉(zhuǎn)”角。定+方=轉(zhuǎn)定向井基本知識(shí)及防碰知識(shí)

使用單彎螺桿定向（扭方位）時(shí)，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(jì)算實(shí)際工具面面的公式為：

實(shí)際工具面=所測(cè)工具面-彎差角

如圖中，彎差角應(yīng)為-90°，如某次測(cè)得工具面為240°，則實(shí)際工具面=240°-（-90°）=330°。如果測(cè)得工具面為L(zhǎng)40°，則實(shí)際工具面=L40°-（-90°）=R50°。定向井基本知識(shí)及防碰知識(shí)定向（扭方位）注意事項(xiàng)井口印跡要清晰，測(cè)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(jì)井底的井斜方位，保證造斜（扭方位）達(dá)到預(yù)期效果。定向井基本知識(shí)及防碰知識(shí)定向時(shí)注意問(wèn)題根據(jù)已鉆井確定合適的超前角。井斜小時(shí)工具面保證到位，避免井斜大時(shí)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(shí)及防碰知識(shí)定向（扭方位）的計(jì)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(jì)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(shí)及防碰知識(shí)定向施工舉例

?方?轉(zhuǎn)１轉(zhuǎn)盤(pán)刻度線

鉆桿（鋌）刻度線

方鉆桿刻度線

假設(shè)設(shè)計(jì)方位為120度，預(yù)計(jì)取方位超前角15度。則目標(biāo)=設(shè)計(jì)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(shí)針為正，逆時(shí)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(shí)測(cè)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(pán)０刻度重合則?轉(zhuǎn)１為０）定向井基本知識(shí)及防碰知識(shí)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(pán)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(shí)測(cè)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(pán)０刻度重合則?轉(zhuǎn)１為０）定向井基本知識(shí)及防碰知識(shí)扭方位時(shí)注意事項(xiàng)扭方位時(shí)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(shí)以下2~3柱鉆鋌為佳，可以達(dá)到減少反扭的目的。為保證工具面到位，可以在鉆進(jìn)2~3米后復(fù)測(cè)工具面。定向井基本知識(shí)及防碰知識(shí)扭方位時(shí)注意事項(xiàng)扭方位拉工具面是拉一個(gè)范圍，（例如右偏30度與右偏40度區(qū)別不大），所以第一個(gè)單根拉到這個(gè)范圍就是成功。通過(guò)第一根單根可以反算出反扭。產(chǎn)生反扭后可以通過(guò)上下活動(dòng)鉆具來(lái)保證工具面到位。定向井基本知識(shí)及防碰知識(shí)定向井鉆具組合的選擇遵循先繁后簡(jiǎn)、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(wú)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(dá)到較好的效果。雙扶穩(wěn)斜時(shí)，無(wú)磁鉆鋌外徑偏小可倒一根較粗鉆鋌，達(dá)到良好的穩(wěn)斜穩(wěn)方位效果。定向井基本知識(shí)及防碰知識(shí)叢式定向井井組整體設(shè)計(jì)注意問(wèn)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(zhǎng)短結(jié)合，相鄰兩井造斜點(diǎn)錯(cuò)開(kāi)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(jì)。）定向井基本知識(shí)及防碰知識(shí)造斜點(diǎn)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(jì)劃實(shí)施的增斜方式及其增斜率。盡量利用鉆頭壽命。造斜點(diǎn)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(diǎn)應(yīng)深，以簡(jiǎn)化井身結(jié)構(gòu)、加快鉆速。垂深小、水平位移大的井，造斜點(diǎn)應(yīng)淺，以減少定向施工的工作量；定向井基本知識(shí)及防碰知識(shí)小位移井施工注意要領(lǐng)小位移井一般指設(shè)計(jì)位移小于200米的定向井。小位移井施工造斜點(diǎn)較深，以簡(jiǎn)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(jì)為100米以內(nèi)以調(diào)節(jié)井斜方位。直增剖面的前提是對(duì)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(shí)及防碰知識(shí)中位移井施工注意要領(lǐng)中位移井一般指設(shè)計(jì)位移介于200~500米的定向井。在設(shè)計(jì)時(shí)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(gè)別技術(shù)員對(duì)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(cè)鉆井多為中位移井。定向井基本知識(shí)及防碰知識(shí)大位移井施工注意要領(lǐng)水平位移大的井，造斜點(diǎn)應(yīng)淺，以減少定向施工的工作量。大位移井設(shè)計(jì)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(shí)及防碰知識(shí)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(cè)斜間距規(guī)定，必要時(shí)加密測(cè)斜?？刂坪弥本尉?。防碰技術(shù)措施及要求定向井基本知識(shí)及防碰知識(shí)二開(kāi)前要分析該井防碰情況，要在測(cè)點(diǎn)離開(kāi)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(cè)井底方位，出現(xiàn)方位不到位情況按強(qiáng)力扭方位、微降斜施工。二開(kāi)后要及時(shí)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(dòng)改變軌跡趨勢(shì)。防碰技術(shù)措施及要求定向井基本知識(shí)及防碰知識(shí)直井段趨勢(shì)在大門方向30度之內(nèi)時(shí)且當(dāng)井斜大于1度時(shí)必須下螺桿進(jìn)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(gè)技術(shù)員井間交接時(shí)數(shù)據(jù)要交清，特別是要說(shuō)明防碰情況和總結(jié)本井控制優(yōu)特點(diǎn)?！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(shí)及防碰知識(shí)每次測(cè)斜后要及時(shí)計(jì)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(shì)。測(cè)斜數(shù)據(jù)必須每天及時(shí)匯報(bào)，防碰距離小于15米每天必須匯報(bào)防碰距離。防碰距離小于3米必須停鉆匯報(bào)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(shí)及防碰知識(shí)在老井場(chǎng)施工的井，要求測(cè)量單位在測(cè)量井口坐標(biāo)時(shí)，必須對(duì)井場(chǎng)老井井口坐標(biāo)進(jìn)行復(fù)測(cè)，并提供復(fù)測(cè)的井口坐標(biāo)，確保新老井口坐標(biāo)位于同一次測(cè)量的系統(tǒng)誤差內(nèi)。叢式井井架前拖距離必須≥6米，井場(chǎng)有老井的前拖距離盡量≥8米，在預(yù)算時(shí)對(duì)防碰有困難的井應(yīng)適當(dāng)增大拖距。在大井組施工時(shí)井架每前拖三口井，應(yīng)對(duì)大門方向和井口坐標(biāo)進(jìn)行復(fù)測(cè)。防碰技術(shù)措施及要求定向井基本知識(shí)及防碰知識(shí)每口井必須制定具體的防碰技術(shù)措施，并由技術(shù)員進(jìn)行措施交底，井隊(duì)必須制定防碰崗位責(zé)任制并認(rèn)真落實(shí)。嚴(yán)格按規(guī)定測(cè)斜間距測(cè)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(shí)準(zhǔn)確完整地繪制1：100防碰圖。嚴(yán)禁弄虛作假