定向井钻井轨迹设计与控制技术研究
摘要：在定向井钻井过程中，井眼轨迹的设计和控制至关重要，它可以决定
定向井施工的成败。因此，有必要进一步探索定向井井眼轨迹的设计和控制技术，以实现安全、优质、高效的定向井施工。定向井轨迹的选择对钻井施工的安全、
高效、低成本起着重要作用。
关键词：定向井；钻井轨迹；设计；轨迹控制
前言
近年来，随着钻井工程技术和钻井设备的不断改进，钻井技术得到了快速发展。定向钻井作为一种非常重要和实用的钻井方法，受到了人们的极大关注。井
眼轨迹设计技术是一整套钻井技术中的第一个关键环节。定向井是指根据预先设
计的井斜方向和井筒轴线形状钻探的井。换句话说，任何设计目标偏离井口所在
垂直线的井都属于定向井。定向井是相对于垂直井而言的，根据设计的井筒轴线
分为二维定向井和三维定向井。
由于油气资源短缺以及当前油气生产中遇到的问题，为定向井轨迹设计提供
了广阔的发展前景和空间。定向井轨迹的设计方法和实际钻井偏移测量理论将是
研究的重要趋势。现在，进入计算机快速发展时期，将现有和更成熟的工程模型
计算机化，以提高现场施工人员的工作效率；另一方面，准确及时地将现场数据
输入计算机，为未来的数据统计和科研分析提供第一手现场真实数据。因此，利
用定向井轨迹设计的软件实现和强大的计算机编程功能，实现了定向井轨迹优化
设计软件的研究。通过不断的实验和改进，设计的轨迹不仅满足了施工现场条件
的限制，而且是满足各种设计条件的理想轨迹。
1.定向井轨迹概念
井眼轨迹可分为两类：设计轨迹和实际钻井轨迹。其中，设计轨迹可分为钻
孔前设计的轨迹和钻孔过程中钻孔时修改或调整的轨迹。设计轨迹通常由一些分
段的特殊曲线组成，具有很强的规律性。设计轨迹和实际钻井轨迹都是连续光滑
的空间曲线，只有一条线，在三维空间中随机变化，没有任何规则可循。为了表
达这样的曲线，可以使用图形来显示井轨迹的形状，或者使用几何参数来描述井
轨迹的形式。这两种方法相互补充，并且通常以一种既考虑到图形方法的视觉和
直观特性，又考虑到精确和灵活的分析参数的优势的方式应用。
一口井的井眼轨迹可分为设计井眼轨迹和实际钻井轨迹。设计井轨迹是一条
人工的规则曲线，可以很容易地用作井轨迹的分类标准；实际钻井轨迹是随机的
空间曲线，不能用作钻井轨迹的分类标准。垂直井是指设计轨迹为垂直线的井。
直井仍然被称为直井，无论其在空间中的轨迹如何变化。定向井是指设计井眼轨
迹不是垂直线的井。根据设计井轨迹的不同，定向井可分为两类：二维定向井和
三维定向井。所谓二维定向井，是指设计在垂直平面上变化的井轨迹，也就是说，设计的井轨迹只改变井倾角，而不改变井倾角方位角。在三维定向井中，既有井
斜角度的变化，也有井斜方位角的变化。
井眼轨迹设计是钻井的首要步骤。设计应基于储层的结构特征和油气产状，
以提高油气产量和采收率为目标。在满足钻井目的要求的前提下，尽可能选择形
状简单、施工方便的井眼轨迹，降低井眼轨迹控制的难度和工作量，实现安全、
优质、快速、低能耗的钻井。根据上述井轨迹设计原理，在没有特殊要求的情况下，井轨迹通常被设计为二维的，即设计轨迹位于给定方向的垂直平面中。二维
定向井的井眼轨迹主要为圆弧型，即井眼轨迹由多个井段平滑连接而成，其中井
段可以是稳定的偏移段（垂直井段和水平井段可以视为特殊情况），也可以是增
大或减小的偏移段；倾斜增加（减少）部分为圆弧，因此统称为圆弧井部分。二
维圆弧型井轨迹广泛应用于各种定向井设计中。
2定向井轨迹设计步骤
根据井轨迹设计原理，在没有特殊要求的情况下，将井轨迹设计为二维剖面。常规定向井主要有三段“直增稳定”剖面和五段“直升稳定-递减稳定”剖面。
这两种类型的轮廓都是通过连接直线模型和圆弧模型而形成的。稳定斜坡段为直
线模型，上升或下降斜坡段为圆弧模型。在井的地质设计中，将提供井口和目标
点的高斯平面坐标和垂直坐标（如海拔、目标点的垂直深度等），从中可以获得
二维井剖面的设计方向Φ以及目标相对于井口的垂直深度和水平位移。井筒轨
迹设计的主要步骤包括：
（1）选择井身剖面的类型；
（2）确定造斜点(侧钻点、分支点)位置；
（3）确定增斜率和降斜率；
（4）求解井身剖面的待定参数；
（5）井斜角、井身曲率等参数的校核；
（6）井身轨迹节点和分点参数计算；
（7）设计结果制表及绘图。
3定向井井眼轨迹设计及控制技术
3.1定向井轨迹设计
根据定向井钻井目的和目的的不同，定向井可分为延伸井和定向井等多种类型，需要根据实际钻井情况进行设计。常规定向井的水平位移不大于1000米，
垂直深度不大于3000米。丛式井的使用可以有效地减少井场的占地面积。大排
量定向井的轨迹大多采用悬链线曲线设计，具有较高的稳定倾角和较低的建造率。在国内定向井中，通常使用垂直、增量和稳定三段来确定剖面。垂直、增量、稳定、下降和垂直钻井段的轨迹设计需要基于地下水库的地质特征。每种类型的井
眼轨迹都有其自身的优点和缺点。采用三段井眼轨迹设计，偏斜段相对较短。设
计和钻井操作相对方便。如果甲方没有提出特殊要求，可以使用三段系统设计钻
孔轨迹剖面。地下储层垂直时，采用五区钻井系统的井轨迹剖面设计，可以保证
油泵顺利进入油井，为后续油气生产提供便利。
3.2定向井轨迹控制
为了确保定向钻井作业的顺利完成，有必要优化井眼轨迹设计，确保井眼轨
迹的合理性，并采取技术手段确保井眼轨道符合设计要求，从而达到目标要求。
井眼轨迹控制是一种开环控制方法，通过控制钻头来调整井筒的倾角和方向，并结合地下储层的特点来控制钻压、位移等。定向井钻井过程中，存在地下储层的赋存、岩石的非均质性等因素，井眼轨迹控制困难，是一个复杂而动态的控制过程。控制策略应根据实际钻井情况确定。有必要决定是否仍使用原始钻井作业工具，是否调整了钻井工艺参数，以及应使用哪些钻井导向工具。定向井作业无法使用数学模型进行判断，需要工程和技术人员进行现场决策。
（1）确保命中目标，提高钻孔速度
在定向钻井作业中，要准确确定井筒轨迹的延伸方向，使用科学合理的钻井工具，将轨迹偏差控制在合理范围内，避免漏靶的发生。如果形成的井眼轨迹与设计轨迹之间的误差较小，则需要频繁测斜和频繁更换偏转钻具，这将降低钻井效率并增加钻井施工成本。确定合理的更换钻具的机会来控制井眼轨迹是井眼轨迹控制的重要组成部分。
（2）使用旋转钻机和近钻头工具的组合来控制井筒轨迹
转盘钻机的运行速度高于动力钻机。在完成偏转段的钻井作业后，通常用于增加和稳定偏差。只有当出现以下问题时，才能使用电动钻具：转盘钻机扶正器的组合不能满足增加和减少偏差的要求。转盘钻机扶正器无法有效控制方位，导致钻孔方位偏差较大，存在除肥的可能。
（3）使用导向钻具和随钻随钻测量
使用导向钻具和随钻随钻测量可以实现对井筒方向的精确预测，并且可以在不更换钻具的情况下控制井筒轨迹。滑动钻井用于不同的偏转段，如偏转、增加和降低。在边坡稳定作业中可以使用复合钻井方法，可以有效地减少钻井间隔的数量，防止井下条件因起下钻而变得复杂，并有效地降低钻井作业成本。
4结束语
定向井技术可以更好地提高油气采收率，但钻井过程相对复杂，需要进行井眼轨迹设计和控制工作才能成功实现目标，提高钻井施工质量。
参考文献：
[1]邢开宇.定向井钻井轨迹设计与控制需要注意问题探析[J].西部探矿工程,2021.56-57
[2]吴桐.定向井钻井轨迹设计与控制技术研究[J].西部探矿工
程,2020.64+68
第三节--定向井轨迹控制技术 井眼轨迹控制的内容包括：优化钻具组合、优选钻井参数、采用 先进的井下工具和仪器、利用计算机进行井眼轨迹的检测预测、利用 地层的方位漂移规律、避免井下复杂情况等等。 轨迹控制贯穿钻井作业的全过程，它是使实钻井眼沿着设计轨道钻达 靶区的综合性技术，也是定向井施工中的关键技术之一。井眼轨迹控制技 术按照定向井的工艺过程，可分为直井段、造斜段、增斜段、稳斜段、降 斜段和扭方位井段等控制技术，其中直井段的控制技术见第七章第四节。一．定向选斜井段 初始造斜方法有五类，即井下马达和弯接头定向、喷射法、造斜器法、弯曲导管定向、倾斜钻机定向。目前，我国海洋定向井一般采用第一种方式，常用造斜钻具组合为：钻头十井下马达十弯接头十非磁钻铤十普通钻 铤（0～30米）十挠性接头十震击器十加重钻杆。这种造斜钻具组合是利 用弯接头使下部钻具产生一个弹性力矩，迫使井下动力钻具驱动钻头侧向 切削，使钻出的新井眼偏离原井眼轴线，达到定向造斜或扭方位的目的。 造斜钻具的造斜能力主要与弯接头的弯角和动力钻具的长度有关。弯 接头的弯角越大，动力钻具长度越短，造斜率也越高。弯接头的弯角应根 据井眼大小、井下动力钻具的规格和要求造斜率的大小选择。现场常用弯 接头的弯角为1.5～2.25度，一般不大于2.5度。弯接头在不同条件下的 造斜率见第四节。 造斜钻具组合使用的井下动力钻具型号应根据造斜井段或扭方位井段 的井深选择。使用井段在2000米以内，一般采用涡轮钻具或普通螺杆钻具，深层走向造斜或扭方位应使用耐高温的多头螺杆钻具。
造斜钻具组合、钻井参数和钻头水眼应根据厂家推荐的钻井参数设计。 由于井下动力钻具的转速高，要求的钻压小［一般为29.4～78.4千 牛（3～8吨）］，因此，使用的钻头不宜采用密封轴承钻头，尤其是在 浅层，可钻性好的软地层应使用铣齿滚动轴承钻头或合适的PDC钻头。 根据测斜仪器的种类不同，分为四种定向方式：1．单点定向 此方法只适用造斜点较浅的情况，通常井深小于1000米。因为造斜 点较深时，反扭角很难控制，且定向时间较长。施工过程如下：（l）下 入定向造斜钻具至造斜点位置（注意：井下马达必须按厂家要求进行地面 试验）。 （2）单点测斜，测量造斜位置的井斜角，方位角，弯接头工具面；（3）在测斜照相的同时，对方钻杆和钻杆进行打印，并把井口钻杆的印 痕投到转盘面的外缘上，作为基准点； （4）调整工具面（调整后的工具面是：设计方位角十反扭角）。锁 住转盘、开泵钻进； （5）定向钻进。每钻进2～4个单根进行一次单点测斜，根据测 量的井斜角和方位角及时修正反扭矩的误差，并调整工具面；（6） 当井斜角达到8～10度和方位合适时，起钻换增斜钻具，用转盘钻进。在 单点定向作业中要注意： ①在确定了反扭角和钻压后，要严格控制钻压的变化范围，通常在预 定钻压±19.6千牛（2吨）内变化； ②每次接单根时，钻杆可能会转动一点，注意转动钻杆的打印位置至 预定位置；
定向井钻井轨迹设计与控制技术 近年来，中国发展迅速，石油在经济快速发展中的重要作用已经显现。石油不仅可以提炼汽油和柴油，维持汽车和机器的运转，还可以将天然气作为人们生活和工业的重要燃料。因此，石油勘探开发逐渐增多，石油钻井技术也得到很大发展。19世纪中后期，石油钻井中定向井钻井技术的首次正式应用。在工程建设过程中，井眼轨迹控制技术可视为定向井钻井的关键技术。直井、斜井和稳定斜井段的井眼轨迹控制技术也不同。总的来说，随着井眼轨迹控制技术的不断改进和完善，定向井轨迹控制水平有了很大的提高。 定向井；轨迹；控制技术 引言 在油气开采中，定向钻井技术是一种应用广泛的技术，其开采效率和施工质量直接影响油气开采的整体质量。它在提高天然气和石油开采效率方面发挥着重要作用。由于使用的地形复杂多变，决定了定向井建设项目对轨道设计和控制的要求更加严格。影响整个施工过程的最重要因素是轨迹控制的准确性，轨迹设计和轨迹控制对钻井的整体质量起着至关重要的作用。在石油钻井工程中，在整个定向井施工过程中，轨迹控制技术对整个工程的整体质量具有重要的现实意义。 1 定向井轨迹设计 1.1 设计原则 第一，实现地质目标是建设的原则。定向钻井时，钻井的主要目的是使钻井穿过地层中的多个油层，防止井下复杂，地层易坍塌、易漏，或提取井间难以到达的死油气，或钻应急救援井，或在平台上钻定向井，节省占用空间，达到后期管理的目的。无论哪种定向井，井眼轨迹设计都要首先考虑地质设计。对于地质设计，如果不能满足设计要求，就无法设计出完美的钻孔轨迹。
第二，是达到安全、优质、高效钻井的目的。在定向井轨道的设计中，地质 目标有望实现。因此，要实现这一地质目标，需要各种轨道形式。选择最有利于 现场施工难度、最小摩擦力矩和井眼轨迹控制的轨道形式，才能实现安全、优质、高效的定向钻进。因此，在设计定向井轨迹和确定偏移点时，需要选择地层稳定、易偏移的层位。 第三，满足后期生产的要求。第三个原则对于满足后期采油的要求至关重要，尽管这两个原则在定向井轨道设计中更为重要。定向井井眼轨迹设计，在选择造 斜率和井眼轨迹剖面类型时，首先要避免抽油杆和储层套管的磨损，使泵能够平 稳运行，这是不同设计专业需要考虑的综合问题。 1.2 类型选取 定向井有许多不同的剖面类型，但是，对结构最有利、摩擦力最小的剖面才 是我们最终的选择。目前设计定向井轨迹剖面时，主要有三段制、四段制、五段 制的轨迹剖面。这些成熟的轨道断面形式各有优势，如最简单的三段制、最强的 现场作业能力。四段制需要多次调整才能实现，不利于井下安全，所以很少使用。五段制虽然需要经历的条件多、类型复杂，但这种轨迹剖面类型在油层的层段设 计中为0°，对后期的采油作业非常有利。总之，在选择轨迹剖面类型时，要考 虑不同的井、不同的钻井目的和不同的采油技术，选择最适合的井眼轨迹剖面类型。 2 定向井钻井轨迹控制技术 2.1 直井段井眼轨迹控制技术 在直井钻井过程中，由于施工、地质因素、井眼扩大等因素，往往会发生井 斜事故，遇到的地质问题往往难以预测。因此，在定向井施工或扩孔作业时，应 严格控制垂直钻井轨迹，并采取精确的技术措施。因此，研制符合垂直钻井实际 情况的摆式BHA和全孔钻具具有重要意义。这种器具组合能自动补偿偏斜，能有 效纠正施工过程中遇到的井斜问题。但是要注意保证WOB适当合理，因为WOB过 大必然会影响摆力，进而增大倾角，会造成倾角修正函数的精度误差，大大降低
定向井优快钻井关键技术与应用探究 定向井是一种在地质勘探中非常重要的钻井方式，其主要目的是为了探明地下油气资源的分布情况及其规模。与传统的直井相比，定向井钻孔路径弯曲、曲率变化大，可以更好地钻取储层，提高钻孔效率，增加油气井产量。优快钻技术则是在定向井中应用的一项重要技术，它得以提高钻井效率，降低钻井成本，提高钻井质量，得到广泛关注。 一、优快钻井技术简介 优快钻井技术结合了先进的钻井工具、优化的钻井参数、实时的钻井监测和控制系统等多种技术手段，可以最大限度地提高钻井效率和降低钻井成本。具体来说，它的主要特点包括： 1. 优化钻井参数。通过对岩石性质、孔隙结构、地质构造等因素进行分析，优化钻井参数，尽可能地减少钻头卡钻、井筒坍塌等事故的发生，提高钻井的效率和质量。 2. 实时监测和控制。通过安装传感器和监测系统，实时监测井深、转速、钻头受力和钻头形状等多项参数，对钻井过程进行实时控制和调整，保证钻井的稳定性和安全性。 3. 高效钻头和钻井工具。优快钻井技术采用高效、耐磨的钻头和钻井工具，在保证钻井安全的前提下，最大限度地提高钻井效率，缩短钻井周期，降低钻井成本。 4. 数据处理和分析。通过对钻井数据进行处理和分析，建立钻井数据库和井下数字模型，进行复杂的地质分析和钻井方案优化，提高钻井决策的准确性和有效性。 在定向井中，优快钻井技术可以发挥更为重要的作用。一方面，由于定向井孔径小、井深大、工作环境恶劣，钻井困难度较高，需要更为精细的钻井方案和操作技巧，而优快钻井技术可以有效降低定向井钻井难度，提高钻井质量和效率。另一方面，由于定向井的钻孔路径曲线弯曲，钻头受力不均，易卡钻、易侧钻，“优快”钻井技术可以实时监测和调整钻头受力和路径轨迹，提高钻井成功率，减少事故发生。 例如，在钻探偏斜率较高的曲井、S形井等定向井中，优快钻井技术可以通过优化钻头和钻井工具，合理调整钻井参数和路径，有效减少卡钻、卡扣等事故的发生，提高钻井效率和质量。此外，在复杂的地质条件下，优快钻井技术可以结合地下实时成像、磁共振成像等技术，高精度地了解储层结构和岩性特征，制定最佳钻井方案，提高钻井成功率和储层开发效益。 三、结论 定向井优快钻井技术的应用，能够显著提高定向井的钻井效率和质量，减少钻井事故的发生，缩短钻井周期，降低钻井成本，对于保障油气勘探开发的顺利进行，具有十分重
定向井轨迹控制技术 钻井四公司 一、直井段防斜打直 定向井直井段控制原则是防斜打直。直井段不直，不仅影响定向造斜的顺利完成，还会因上部井段造成的位移影响下步轨迹控制。负位移会造成实际施工中比设计更大的造斜率和更大的最大井斜，正位移情况相反。位移向设计方向两侧偏离，就将两维定向井变成三维定向井，造成下步轨迹控制困难。 如果丛式井直井段发生井斜，还会造成两口定向井直井段井眼相碰的施工事故。 1、防斜原理 造成井斜的原因为地质因素和钻具弯曲。控制井斜实质就是控制钻头造斜力，地层造斜力是不可改变的，唯一可控制的是下部钻柱组合和钻井参数，通过改变下部组合和调节钻井参数可抵
抗地层造斜力，使井斜控制在一定范围内。常用组合：钟摆组合、刚性满眼组合、塔式组合、柔性钟摆组合、偏轴接头、双驱复合钻、垂直导向工具（power-V等） 2、不同井眼钻具组合及钻进参数选择 普通定向井直井段施工中，应采用本地区最不易斜的钻具组合。 A：常规组合 12-l／4″井眼一般采用塔式钻具组合： 12-1／4″钻头＋9″钻铤＊3根＋8″钻铤＊6根＋6-1／4″钻铤＊9根＋5″钻杆。 8-1／2″井眼通常采用钟摆钻具组合： 8-l／2″钻头＋7″钻铤＊2根＋214mm稳定器＋6-l／4″钻铤＊6根＋5″加重钻杆15根+5″钻杆。 钻进参数：钻水泥塞采用轻压吊打方式，12-1／4″井眼，正常钻进钻压常采用180－200KN，吊打时常采用50－80KN；8-1／2″井眼正常钻进钻压常采用120－140KN，吊打时常采用30－50KN。 B：双驱组合 12-1/4″井眼 φ311.1mmPDC钻头+φ244.5mm直螺杆+φ228.6mm钻铤*2根+φ203.2mm无磁钻铤*1根+φ203.2mm钻铤*6根+φ177.8mm钻铤*9根+φ127 mm钻杆 注:如果使用钻具扶正器,应接在φ228.6mm和φ203.2mm钻铤之间
探讨石油定向井钻井中的旋转导向技术 石油定向井钻井是一种在石油勘探和开采过程中十分重要的技术。而在定向井钻井中，旋转导向技术则是一种常用的技术手段，能够有效地实现井眼轨迹的设计和控制。本文将 从旋转导向技术的基本原理、发展历史、应用现状和未来发展趋势等方面进行探讨，以期 为相关领域的研究和实践提供一些有益的参考。 一、旋转导向技术的基本原理 旋转导向技术是指通过改变钻头在井眼中的转向，来实现井眼轨迹的设计和控制。其 基本原理是利用钻头的钻进能力和操作钻柱的旋转力矩，通过旋转钻柱使钻头在井眼中产 生一定的转角，从而使井眼偏离原先的方向，实现定向钻井的目的。旋转导向技术主要包 括下列几种常用方法： 1. 旋转导向器技术：是利用在井下安装的旋转导向器来改变钻头的转向，以实现井 眼轨迹的设计和控制。 3. 旋转钻杆技术：是通过钻杆的旋转来实现井眼轨迹的设计和控制，其原理是通过 改变钻杆的旋转方向和速度来使钻头产生一定的转角。 旋转导向技术起源于20世纪初期的石油勘探和开采过程中的定向钻井需求。最早的旋转导向技术是采用手工操作井口的方式进行控制，随着钻井技术的发展，人们开始尝试利 用机械设备和电子技术来实现旋转导向，逐渐形成了现代旋转导向技术体系。在20世纪 70年代至80年代，随着计算机技术的应用，旋转导向技术得到了进一步的发展和完善， 成为定向井钻井中的一项重要技术手段。 目前，旋转导向技术已成为石油勘探和开采中定向井钻井的主要手段之一，在陆地、 海洋和深水等各种复杂地质条件下得到了广泛的应用。旋转导向技术的应用效果主要表现 在以下几个方面： 1. 提高钻井效率：旋转导向技术能够实现井眼轨迹的控制和设计，从而提高了钻井 的效率和成功率，减少了钻井成本。 2. 提高生产收益：通过精确控制井眼轨迹，旋转导向技术能够实现油气井的有效开 发和生产，提高了生产收益。 3. 减少环境影响：旋转导向技术能够减少井下钻井活动对地下水和环境的影响，降 低了环境风险。 4. 提高安全性：通过旋转导向技术的应用，可以有效减少井下事故和安全隐患，提 高了钻井作业的安全性。
井眼轨迹控制技术 (1) 三、海洋定向井直井防斜技术 (12) 四、海洋定向井预斜技术 (14) 上图为某平台表层预斜轨迹与内排井直井段轨迹对比图 (15) 五、造斜段、稳斜段、降斜段轨迹控制 (15) 井眼轨迹控制技术 井眼轨迹控制指：按照设计要求（地质设计、钻井工程设计、定向井设计等），利用定向井工艺、技术，完成定向井、水平井、水平分枝井等轨迹控制的过程。 井眼轨迹控制技术按照定向井的工艺过程，可分为直井段、预斜段、造斜段、增斜段、稳斜段、降斜段和扭方位井段等控制技术。 目前海洋定向井轨迹控制使用的是导向钻具，而在陆地油田有的还是用常规钻具组合（增斜、降斜、稳斜、降斜）实现井眼轨迹的控制。 定向井井眼轨迹控制考虑的因素及工作内容包括： 1.造斜点的选择 (1).选择地层均一，可钻性好的地层 (2).KOP在前一层套管鞋以下50米，套以免损坏套管鞋 (3).初始造斜的准确性非常重要 (4).大于25度的定向井方位易控制 2.造斜率选择 (1).大斜度大位移定向井：2～3度/30米 (2).一般丛式井3 ～5度/30米 (3).造斜率要均匀 3.降斜率 (1).对于“S”井眼，通常降斜率1～2度/30米 (2).如降斜后仍然要钻长的井段，降斜率还要小，以免键槽卡钻 4.预测井眼轨迹要考虑的方面 (1).底部钻具组合的受力分析 (2).地层的因素：岩性、均匀性、走向、倾向、倾角 (3).钻头结构、形状 (4).侧向切削模型和轴向切削模型，确定侧向力
5.钻具组合影响轨迹：底部钻具组合表现不同的效果，是由于不同的钻具有各自的力 学特性，产生钻头侧向力的方向和大小不同。 (1).1#STB和2#STB的距离 (2).（刚度）钻铤内外径、材料 (3).扶正器尺寸 (4).钻头类型和冠部形状 6.井眼方向控制内容： (1).井斜角的控制：增斜、降斜、稳斜； (2).井斜方位角控制：增方位、降方位、稳方位； 7.定向井轨迹控制的主要做法 1)第一阶段：打好垂直井段 (1).垂直井段打不好，将给造斜带来很大的困难。 (2).要求实钻轨迹尽可能接近铅垂线，也就是要求井斜角尽可能小。定向井的 垂直井段可以按照打直井的方法进行轨迹控制，而且比打直井要求更高， 因为定向井垂直井段的施工质量是以后轨迹控制的基础。 2)第二阶段：把好定向造斜关 (1).这是增斜井段的一部分，但它是从垂直井段开始增斜的。由于垂直井段 井斜角等于零，所以称为“造斜”；由于垂直井段没有井斜方位角，所以 开始造斜时需要“定向”。如果定向造斜段的方位有偏差，则会给以后的 轨迹控制造成巨大困难。所以，定向造斜是关键，一定要把好这一关。 (2).现代的定向造斜，除套管开窗侧钻还使用变向器外，几乎全使用动力钻 具造斜工具。造斜井段的长度，一般是以井斜角达到可以使用转盘钻的 扶正器钻具组合继续增斜为准。这个井斜角大约为8°至10°。 3)第三阶段：跟踪控制到靶点 从造斜段结束，至钻完全井，都属于跟踪控制阶段。人们常说的轨迹控制实际多指这一阶段。 跟踪控制井眼轨迹的主要内容： (1).适时进行轨迹测量和轨迹计算： (2).防碰扫描计算及防碰趋势预测 (3).精心选择、使用造斜工具和下部钻具组合： 一、直井段轨迹控制技术 按照设计轨道的不同,井可以分为两大类:直井和定向井。对于直井来说，设计轨道都是一条铅垂线，不需要进行特殊的设计。直井的轨迹控制，就是要防止实钻轨迹偏离设计的铅垂直线。在工程术语中，人们常常把直井的轨迹控制称作直井防斜技术。 对定向井轨迹控制来说，直井段的防斜打直非常重要。钻井实践表明，井斜的原因是多方面的，如地质条件、钻具结构、钻井操作技术措施等。归纳起来,造成井斜的原因主要有
定向井钻井轨迹设计与控制技术研究 摘要：在定向井钻井过程中，井眼轨迹的设计和控制至关重要，它可以决定 定向井施工的成败。因此，有必要进一步探索定向井井眼轨迹的设计和控制技术，以实现安全、优质、高效的定向井施工。定向井轨迹的选择对钻井施工的安全、 高效、低成本起着重要作用。 关键词：定向井；钻井轨迹；设计；轨迹控制 前言 近年来，随着钻井工程技术和钻井设备的不断改进，钻井技术得到了快速发展。定向钻井作为一种非常重要和实用的钻井方法，受到了人们的极大关注。井 眼轨迹设计技术是一整套钻井技术中的第一个关键环节。定向井是指根据预先设 计的井斜方向和井筒轴线形状钻探的井。换句话说，任何设计目标偏离井口所在 垂直线的井都属于定向井。定向井是相对于垂直井而言的，根据设计的井筒轴线 分为二维定向井和三维定向井。 由于油气资源短缺以及当前油气生产中遇到的问题，为定向井轨迹设计提供 了广阔的发展前景和空间。定向井轨迹的设计方法和实际钻井偏移测量理论将是 研究的重要趋势。现在，进入计算机快速发展时期，将现有和更成熟的工程模型 计算机化，以提高现场施工人员的工作效率；另一方面，准确及时地将现场数据 输入计算机，为未来的数据统计和科研分析提供第一手现场真实数据。因此，利 用定向井轨迹设计的软件实现和强大的计算机编程功能，实现了定向井轨迹优化 设计软件的研究。通过不断的实验和改进，设计的轨迹不仅满足了施工现场条件 的限制，而且是满足各种设计条件的理想轨迹。 1.定向井轨迹概念 井眼轨迹可分为两类：设计轨迹和实际钻井轨迹。其中，设计轨迹可分为钻 孔前设计的轨迹和钻孔过程中钻孔时修改或调整的轨迹。设计轨迹通常由一些分
定向井井眼轨迹控制及造斜井段施工技术探究 定向井钻井工艺是指按照预先设计的钻井轨迹，通过钻井仪器与经验控制，使钻头按预先设计的特定方向进行钻头的一种工艺。定向井钻井工艺技术是当今油气勘探开发最先进的钻井技术之一，能够明显降低钻井成本，具有显著的经济效益，其中定向井主要有井眼轨迹控制设计、保持井眼稳定、保护油气层、与安全施工五大任务. 标签：定向井；钻井工艺；井眼轨迹；造斜段施工 定向井施工本身是—个较为复杂的多学科的系统工程，随着近些年钻井工艺得到突飞猛进的发展，定向井施工从起初只是简单的定向井发展，再到现今的大位移水平井、多分支井，定向井施工技术已被越来越多的运用在油气钻井工程中。 1 定向井概述 定向井适用于各种复杂的环境，如钻井目标工区存在着高山湖泊，水面、建筑物等影响地面之间钻井的条件；其次是在常规钻井的直井钻井过程中，遇到了坚硬的难以穿越的特殊地质条件的岩层；第三是在遭遇了卡钻，掉钻头等井下作业事故时，一直无法解决，而甲方要求很紧，可以使用定向井技术；最后是某些特殊类型的油气藏勘探开发需要也可以应用定向井技术。 2定向井井眼轨迹控制 2.1 基本概念 井眼轨迹控制技术是定向井全井施工中的技术关键。它是一项使实钻井眼沿着预先设计的轴线钻达目标靶区的综合性技术。它是通过不断地控制井眼的前进方向，井眼方向由井眼的井斜角和井斜方位角来表示的，它要求在实钻过程中，设法使实钻的井眼轨迹尽可能符合设计的井眼轨道。 2.2 轨迹控制的几条原则 井眼轨道控制主要遵循以下四个方面的原则第一是既要在保证中靶的前提下，又要加快钻进效率，如果频繁地更换钻具和测斜将增加钻井成本和导致井下出现复杂情况；其次是尽可能多地使用转盘钻的扶正器钻具组合来进行控制；第三是尽可能要符合钻井工区实际的地质条件，充分利用地层的自然规律，从而减少利用工具进行控制的时间，因为地层因素导致钻头的不对称切削，或引起井斜方位的变化。 2.3 轨迹控制的主要内容
定向井大井眼轨迹控制技术与应用研究 一、引言 随着石油勘探开采技术的不断进步，油田开发已经从常规垂直井演变为水平井、定向 井和大井眼井等非常规油气井。定向井大井眼井在油气井开发中占据重要地位，其开发技 术也日臻成熟。在这一背景下，定向井大井眼轨迹控制技术成为了油田勘探开采领域的研 究热点之一。本文针对定向井大井眼轨迹控制技术与应用展开研究，旨在深入探讨该技术 在油田开发中的作用和意义。 二、定向井大井眼轨迹控制技术概述 定向井是指在地面上设计好所需的井斜角度和方向，在井下作业过程中，通过相应的 工具、设备和技术手段，使得井眼按照设计要求正确地定向钻进。而大井眼井则是指井径 较大的井眼，一般指井径大于8.5英寸的井眼。定向井大井眼轨迹控制技术则是指在定向 井和大井眼井的钻井中，采用一系列的技术手段和操作方法，保证井眼的轨迹能够按照预 定的设计要求进行控制和调节，确保井眼的钻进轨迹符合油田开发的需要。 在定向井大井眼轨迹控制技术中，常用的技术手段包括测井技术、导向工具技术、定 向钻井技术、井眼轨迹设计技术等。测井技术主要用于获取井眼方位、倾角和井深等数据，为导向工具提供定位和导向依据；导向工具技术主要包括测斜仪、方位仪、导向钻头等工具，用于在井下对井眼进行定位和控制；定向钻井技术主要包括微波测量、声学测量、电 子方位控制等技术手段，用于调整和控制井眼的钻进方向和角度；井眼轨迹设计技术则是 指在井口上设计好井眼的轨迹和钻井方案，为井下作业提供指导和依据。 三、定向井大井眼轨迹控制技术的意义和作用 定向井大井眼轨迹控制技术在油田勘探开采中具有重要的意义和作用。它可以大大提 高油气开采效率。采用定向井大井眼轨迹控制技术可以使得井眼能够按照设计要求正确地 进入油气层，并在垂直和水平方向上进行控制，提高井口附近的产能，提高原油和天然气 的产出量。它可以减少钻井成本。通过精确的井眼控制和调节，可以避免钻进中的偏差和 误差，减少钻井损失，提高钻井效率，降低钻井成本。它可以降低油气开采的风险。定向 井大井眼轨迹控制技术可以避开地层中的非均质性、盐丘等复杂构造，降低钻井事故的发 生概率，降低油气开采的风险。 四、定向井大井眼轨迹控制技术的应用 定向井大井眼轨迹控制技术在油田勘探开采中得到了广泛的应用。以中国油田为例， 近年来在各大油田开发中，定向井大井眼轨迹控制技术已经成为了油田勘探开采技术的重 要组成部分。在胜利油田、大庆油田、南方油田等油田中，考核和实际应用了测井技术、 导向工具技术、定向钻井技术等技术手段，取得了良好的井眼轨迹控制效果。以油田技术
复杂地层钻井井眼轨迹控制技术 摘要：时代在发展，科技在进步，在国民经济发展的驱动下，井下资源被大量开发，为了确保开井的顺利进行，井眼轨迹控制技术就显得尤为重要，而井眼控制过程中受到很多因素的影响，特别是地质条件、地貌特点以及井眼开发等因素，但是由于地质特点是人力可不控制的，就需要加强对井眼钻进轨迹的有效控制，本文主要对钻井井眼轨迹控制技术中的常见参数进行介绍，针对不同阶段的井段轨迹控制过程操作和技术进行简要分析以及合理的控制。 关键词：钻井，定向井，井眼轨迹 一、井眼轨迹的基本参数 井眼轨迹主要指的是实际钻进的井眼轴线，在实际钻进施工过程中，井眼轴线其实就是钻进时的一种空间曲线，想要控制井眼轨迹，首先要全面掌握这条空间曲线的整体形状和分布特点，简单来讲就是井眼轨迹测量，也称为测斜。现阶段，我国使用比较普遍的测量方法是每隔一个测段进行一次点测。通常情况下，轨迹参数主要包括井深、井斜角以及井斜方位角这三个基本参数。 1.井深 井深又称斜深或者测量井深，主要指的是从井口到测量点之间的长度，井口的位置一般以转盘面为基准点，一般情况下，通过对电缆或者钻井的长度进行测量来获取井深值，因此，井深是一种双向指标，是测量参数又是位置标志。在测量过程中，井深值的增加量叫做井段，在同一个测量段上的两个不同测量点，井深值相对小的点叫做上测量点，反之，井深值较大的点叫做下测量点，两个测量点之间的长度差叫段长，井段计算方式为下测量点与上测量点之间的差值。 2.井斜角
井斜点主要指的是在钻井测量点地方的井眼线与重力垂直线之间的角度，而 井斜角则表示的是井眼轨迹与井斜点的斜率值，在同一区域内，下测点与上测点 的差值代表的就是该测段内的斜率增加量。 3.井斜方位角 所谓的井斜方位线指的是在井眼空间曲线某一个点上沿井眼水平方向投射到 水平面上的线，在投射线上的点作切线，并将切线向着井眼统一延伸，就可以获 得该点的井眼方位线。以钻井上的某一点的正北方向为基准边，沿着顺时针方向 进行旋转所获得的角度即为井斜方位角。 二、对钻具组合进行设计 根据钻井区域地质结构、地貌特点、人文环境、自然条件等的不同，地质结 构的复杂程度也不尽相同，这就使得不同地域要根据自身实际发展情况选用适合 钻进技术及钻井工艺，而钻井工艺流程都有自己独特的钻具体系，以从式井钻井 为例，运用比较广泛的是井下动力钻具，并将钻具与测量技术结合体为技术导向。此外，作为井眼轨迹控制技术中常用的一种技术，滑动导向复合钻井技术具有较 强的适应能力，能够准确的完成定向钻进以及增斜要求的各项操作，安全性能较高。 三、井眼轨迹控制技术 1. 直井段防斜打直 我国复杂地层钻井方式主要分为水平钻井和定向钻井两种，而保证钻井垂直 度的方法就是控制井眼轨迹，在对地层进行钻井时，一旦直钻过程中未能做到轨 迹垂直，那么设备钻进到该处时就会出现角度偏离，这种钻进角度的偏离将直接 影响到直井段的定向偏斜，特别对于这种上方钻进位移所造成的位置偏离对一道 工序井道的产生轨迹也会带来不同程度的影响。当钻进井道斜坡的倾斜度位移偏 离小于零时，施工人员为了确保施工效果能够满足实际生产、建设需求，在具体 钻进期间，要最大程度的制造施工坡度的倾斜角度，反之，当井道斜度偏离位移 超过零时，就需要减小斜面角度。如果施工斜井按照图纸设计要求的方向出现偏 移的话，就会从二维变为三维定向井，会对后段施工井眼轨迹的控制工作带来一
一、定向井钻井技术 （一）井眼轨道优化设计 1. 概述 井眼轨道优化设计是实现定向钻井的首要任务，它直接关系到钻井的经济技术指标，乃至钻井施工的成败。合理的井眼轨道设计方案应有利于安全、优质、快速钻井。 通常，无论实钻井眼轨迹是二维还是三维,井眼轨道都设计成二维剖面,这是目前井身剖面设计的主要形式,在有靶前位移\障碍物等限制时,也是尽可能的设计成二维轨道,在无法满足地质要求时才设计为三维井眼轨道。随着钻井技术的进步，近年来三维井眼轨道的优化设计技术发展较快，主要体现在以下方面。 1）方位漂移轨道设计 在定向钻进过程中，普遍存在着方位漂移现象。特别是，高陡构造条件下采用旋转钻井方式钻进时，方位漂移问题往往更为突出。在准确了解地层漂移规律的前提下,利用方位漂移规律钻进，可以减少扭方位操作和起下钻次数、减少井眼轨道控制的难度和工作量，由于可采用较大的钻压，所以能够提高钻井速度和井身质量、降低钻井成本。 2）最小摩阻轨道设计 摩阻和扭矩的增加是大位移井中的突出问题。基于最小摩阻原理的井眼轨道优化设计技术，可以提高大位移井的延伸能力、井身质量和钻井钻速。 3）软着陆修正轨道设计 常规的定向井修正轨道设计方法只要求击中目标，对入靶的井眼方向没有要求。随着水平井、大位移井、多目标井等钻井技术的发展，这样的修正设计概念和方法已不能满足对井眼轨道监控的需要。与中靶要求相比，对井眼方向的有效控制往往显得更为重要。否则，将会增大后续井段轨道控制的难度和工作量，给施工带来不利影响，甚至导致脱靶。 软着陆修正轨道设计解决了给定靶点位置和入靶方向条件下的修正轨道设计难题。2. 国内外现状 在井眼轨道优化设计理论的研究方面，总体上国内与国外具有同等的技术水平，其中个别技术我国处于领先地位。 目前，二维井眼轨道优化设计早已是比较成熟的技术。上述三维井眼轨道设计技术的理论问题已基本得到解决，并取得了良好的现场试验效果。 3. 发展趋势 井眼轨道的优化设计技术是以满足油田勘探开发要求为基础的。随着油田勘探开发工作的不断深入，特殊工艺井的数量不断增加。因此，多目标井、绕障井、分支井的三维井眼轨道优化设计将是近期的研究热点。
1.井眼轨迹的基本概念1.1定向井的定义 定向井是按预先设计的井斜角、方位角及井眼轴线形状进行钻进的井。(井斜控制是使井眼按规定的井斜、狗腿严重度、水平位移等限制条件的钻井过程)。 1.2井眼轨迹的基本参数 所谓井眼轨迹，实指井眼轴线。 测斜：一口实钻井的井眼轴线乃是一条空间曲线。为了进行轨迹控制，就要了解这条空间曲线的形状，就要进行轨迹测量，这就是“测斜 测点与测段：目前常用的测斜方法并不是连续测斜，而是每隔一定长度的井段测一个点。这些井段被称为“测段”，这些点被称为“测点 基本参数：测斜仪器在每个点上测得的参数有三个，即井深、井斜角和井斜方位角。这三个参数就是轨迹的基本参数。 井深：指井口(通常以转盘面为基准)至测点的井眼长度，也有人称之为斜深，国外称为测量井深(Measure Depth)0井深是以钻柱或电缆的长度来量测。井深既是测点的基本参数之一，又是表明测点位置的标志。 井深常以字母L表示，单位为米(m)。井深的增量称为井段，以小L表示。二测点之间的井段长度称为段长。一个测段的两个测点中，井深小的称为上测点，井深大的称为下测点。井深的增量总是下测点井深减去上测点井深。 井斜角：井眼轴线上每一点都有自己的井眼前进方向。过井眼轴线上的某点作井眼轴线的切线，该切线向井眼前进方向延伸的部分称为井眼方向线。井眼方向线与重力线之间的夹角就是井斜角。 井斜角常以希腊字母Q表示，单位为度(° )o 一个测段内井斜角的增量总是下测点井斜角减去上测点井斜角，以表示。 井斜方位角：井眼轴线上每一点，都有其井眼方位线；称为井眼方位线，或井斜方位线。井眼轴线上某点处的井眼方向线投影到水平面上，即为该点的井眼方位线(井斜方位线)以正北方位线为始边，顺时针方向旋转到井眼方位线(井斜方位线)上所转过的角度, 即井眼方位角。井斜方位角常以字母。表示，单位为度(° )。井斜方位角的增量是下测点的井斜方位角减去上测点的井斜方位角，以△()表示。井斜方位角的值可以在0〜360°范围内变化。 min(Z| +2Ra/k + L BC) = min L Qmm JZ\〈D’max Dbmin - ^2 - Rmax
定向井井眼轨迹控制影响因素分析及对策 定向井井眼轨迹控制是钻井工程中的重要环节，它直接关系到井眼的走向和位置，对 井下工作的顺利进行起着至关重要的作用。然而随着井深增加和地质条件的复杂，井眼轨 迹控制也会受到各种因素的影响，从而带来一系列的挑战和问题。本文将从定向井井眼轨 迹控制的影响因素进行分析，并提出相应的对策，以期为相关行业提供一定的参考和帮 助。 一、地质因素 地质因素是影响定向井井眼轨迹控制的主要因素之一。不同地质条件下的岩层性质不同，如井壁稳定性差、地层倾角大、产层地质构造复杂等，都会对井眼轨迹控制造成困难。在地层倾角大的情况下，井眼轨迹受到重力影响较大，容易出现井眼偏离预定轨迹的情况。产层地质构造复杂则容易导致井眼发生扭曲和偏转，影响井眼轨迹的控制。在实际作业中 需要根据地质特点制定针对性的施工方案，并加强地质预测和评价，以减小地质因素对井 眼轨迹控制的不利影响。 二、工程技术因素 工程技术因素也是影响定向井井眼轨迹控制的重要因素之一。在钻井作业中，使用的 定向导向工具、测斜仪和定向井钻具等设备的性能和精度直接影响着井眼轨迹的控制效果。不同的导向工具和测斜仪的精度、稳定性和适用范围都有所不同，需要根据具体情况选择 合适的工具和设备。在使用过程中还需要加强对设备的维护和检修工作，确保设备能够正 常运行，保证井眼轨迹控制的精度和稳定性。钻井作业中的操作技术与人员素质也对井眼 轨迹控制起到重要的影响作用，对相关人员进行培训和考核，提高其技术素质和操作水平，有利于提高井眼轨迹控制的效果。 三、环境因素 环境因素也是影响定向井井眼轨迹控制的重要因素之一。在钻井现场，受到天气、地形、季节、海拔等自然环境因素的影响，会对井眼轨迹控制造成一定的不利影响。如恶劣 的天气条件下，风浪大、雨雪天气恶劣等都会影响到定向井井眼轨迹控制的精度。特别是 在海洋钻井作业中，海浪、潮汐等环境因素更加复杂，对井眼轨迹控制的要求更高。需要 在实际作业中对环境因素进行充分的评估和预测，有针对性地制定相应的作业方案，采取 有效的措施，以减小环境因素对井眼轨迹控制的不利影响。 四、经济因素 经济因素也会对定向井井眼轨迹控制产生一定的影响。在钻井作业中，井眼轨迹的控 制往往需要使用一系列的技术手段和设备，并且需要耗费一定的人力物力。经济因素对井 眼轨迹控制的影响不容忽视。一方面需要对定向井井眼轨迹控制的成本进行合理的评估和
大位移井钻井井眼轨迹控制对策探析 引言 随着油气资源的逐渐枯竭，勘探与开发的难度也在逐渐增加。在油田开发中，大位移井钻井技术已经逐渐成为了发展的趋势。大位移井钻井是指通过在同一块地面上较小的井底面上进行多次钻井，形成多条井眼，以达到提高地理油田勘探开发效率、增加油气生产量的目的。大位移井钻井井眼轨迹控制一直是制约大位移井钻井技术应用和发展的难题。本文将对大位移井钻井井眼轨迹控制对策进行深入探讨。 1. 高难度地质条件 由于大位移井钻井井眼轨迹控制的需要在同一地面上进行多次钻井，这就要求在同一油藏内形成不同位置的多条井眼。往往需要面对复杂的地质条件，如不同的地层构造、地层岩性、地层风险等。这些地质条件对井眼轨迹控制提出了非常高的要求。 2. 钻井技术限制 传统的钻井技术在大位移井钻井井眼轨迹控制上存在一定的限制。传统的钻井技术通常只能实现直井或轻度斜井的钻井目标，难以满足大位移井钻井井眼轨迹控制的要求。 3. 井下工作环境复杂 大位移井钻井井眼轨迹控制需要在地下进行多次定向钻井，这就要求井下工作环境非常复杂。井下的高温高压、地层条件的不断变化、设备的稳定性等都对井眼轨迹控制提出了挑战。 1. 应用先进的钻井技术 针对大位移井钻井井眼轨迹控制的难点，可以采用一些先进的钻井技术，如水平井钻井技术、定向井钻井技术、超深井钻井技术等，以满足多井眼井眼轨迹控制的需求。通过采用MWD/LWD、井下导向、电缆加密、钻头成像等现代化钻井工艺技术，可以提高大位移井钻井井眼轨迹控制的精度和可靠性。 2. 优化井眼轨迹设计 应根据具体的地质情况和勘探开发目标，合理设计大位移井钻井井眼轨迹。可以采用国际先进的定向井钻井软件进行建模和仿真，优化井眼轨迹设计，以实现在同一油藏内形成不同位置的多条井眼的目标。 3. 加强现场管理和监控
定向井轨迹控制技术探讨 定向井钻井技术已经成为油田勘探开发的一项常规钻井技术，在该技术应用中井眼轨迹控制的好坏直接关系到定向井施工的成败，因此文章从介绍轨迹剖面设计入手，对定向井施工中的轨迹控制进行了详细探讨。 标签：定向井;轨迹控制;探讨 定向井的井眼轨迹控制技术是定向井钻井成套技术中的关键环节。定向井施工成败的关键是能否控制井眼轨迹的变化。 1 轨迹剖面优化设计 在定向井施工前，首先需要考虑地质条件、钻井目的要求、钻井工艺技术和施工技术水平等的实际情况，设计出该井的井眼轨迹剖面，为钻井施工提供理论依据。在钻井施工过程中，需要随时掌握井眼轨迹的延伸情况，并与设计轨迹进行对比，指导待钻井段的施工。对已完成井眼的井眼轨迹进行精确描述与评价，确定其是否符合设计要求。 定向井井身剖面的选择对于钻井施工的安全、高效、降低成本起着至关重要，四段制轨迹剖面易形成键槽，岩屑床，起下鉆和钻井过程中摩阻扭矩大，易卡钻，给井下安全带来极大隐患。经过理论计算分析，并结合大庆地质情况，三段制或者五段制井眼轨迹剖面成为大庆定向井施工的首选对象，这两种轨迹剖面具有轨迹短、投资少、效益高、利于井眼轨迹控制等特点。 2 井眼轨迹控制技术 2.1 直井段轨迹控制 定向井直井段的井眼轨迹控制原则是防斜打直。有人认为常规定向井（指单口定向井）直井段钻不直影响不大，通过后续的调整最终也可中靶，这种想法是不对的。因为当钻至造斜点，如果直井段不直，造斜点处不仅因为有一定的井斜角而影响定向造斜的顺利完成，还会因为这个井斜角形成一定的水平位移而影响下一步钻进的井眼轨迹控制。所以在直井段施工中，采用塔式钻具组合或钟摆钻具组合，配以合理的钻进参数，每钻进100-120米测斜一次，及时监测井斜的变化趋势，如发现井斜有增大趋势，及时调整钻井参数，加密测斜，必要情况下进行螺杆钻具纠斜。造斜点前100m采取轻压吊打，严格控制钻进参数，保证造斜点处的井斜不超过0.5°。 2.2 造斜段轨迹控制 造斜就是从造斜点开始强制钻头偏离垂直方向增斜钻进的过程。由于直井段多数存在井斜方位，且方位与新设计方位不一致，所以必须对靶点重新进行修正
定向井轨迹控制技术 作者：王洪松 来源：《中国科技博览》2016年第14期 [摘要]本文就我国定向井钻井技术的发展进行了分析探讨，并重点对定向井轨道控制技术和定向井轨道控制的影响因素进行了介绍，对促进定向井钻井技术的发展具有一定的参考作用。 [关键词]定向井；钻具组合；地质因素；轨迹控制；螺杆；轨迹调整 中图分类号：TE243.9 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）14-0105-01 1 前言 定向钻井就是使井身沿着预先设计的井斜和方位钻达目的层的钻井方法。定向钻井技术是当今世界石油勘探开发领域最先进的钻井技术之一，它是由特殊井下工具、测量仪器和工艺技术有效控制井眼轨迹，使钻头沿着特定方向钻达地下预定目标的钻井工艺技术，目前在油田开发中广泛使用。采用定向钻井技术可以使地面和地下条件受到限制的油气资源得到经济、有效的开发，能够大幅度提高油气产量和降低钻井成本，有利于保护自然环境，具有显著的经济效益和社会效益。 2 井底钻具组合的选择和调整 2.1.1 井底钻具组合的类型 根据井底钻具组合的设计目的或作用效果的不同，可分为以下三类：即增斜、降斜和稳斜。而增斜钻具又可分为马达增斜（或造斜）和转盘增斜。所以，实际上常规定向井的最基本钻具组合有四个，即马达造斜钻具、转盘增斜、转盘降斜和稳斜。 下面是12-1/4”井眼中，四套基本钻具组合： ①造斜，12-1/4”Bit+9-1/2”马达+1.5°弯接头+8”NM·DC（1）+5”HWDP（14）预计 BOR=3°/30m ②转盘增斜12-1/4”Bit+12-1/4”STB+8”NMDC（1）+8”DC（2）+12-1/4”STB +8”DC（1）+12-1/4”STB+8”DC（5）+5”HWDP（20） 预计 BOR=2～4°/30m
第五章井眼轨道设计与轨迹控制 1．井眼轨迹的基本参数有哪些？为什么将它们称为基本参数？08 答： 井眼轨迹基本参数包括：井深、井斜角、井斜方位角。这三个参数足够表明井眼中一个测点的具体位置，所以将他们称为基本参数。 2．方位与方向的区别何在?请举例说明。井斜方位角有哪两种表示方法?二者之间如何换算? 答： 方位都在某个水平面上，而方向则是在三维空间内(当然也可能在水平面上）. 方位角表示方法:真方位角、象限角. 3．水平投影长度与水平位移有何区别？视平移与水平位移有何区别? 答： 水平投影长度是指井眼轨迹上某点至井口的长度在水平面上的投影，即井深在水平面上的投影长度。水平位移是指轨迹上某点至井口所在铅垂线的距离，或指轨迹上某点至井口的距离在水平面上的投影。在实钻井眼轨迹上，二者有明显区别,水平长度一般为曲线段，而水平位移为直线段. 视平移是水平位移在设计方位上的投影长度. 4．狗腿角、狗腿度、狗腿严重度三者的概念有何不同？ 答： 狗腿角是指测段上、下二测点处的井眼方向线之间的夹角（注意是在空间的夹角）。狗腿严重度是指井眼曲率,是井眼轨迹曲线的曲率. 5．垂直投影图与垂直剖面图有何区别？ 答： 垂直投影图相当于机械制造图中的侧视图，即将井眼轨迹投影到铅垂平面上；垂直剖面图是经过井眼轨迹上的每一点做铅垂线所组成的曲面,将此曲面展开就是垂直剖面图。 6．为什么要规定一个测段内方位角变化的绝对值不得超过180 ？实际资料中如果超过了怎么办? 答： 7．测斜计算，对一个测段来说,要计算那些参数？对一个测点来说，需要计算哪些参数?测段计算与测点计算有什么关系? 答： 测斜时，对一个测段来说，需要计算的参数有五个：垂增、平增、N坐标增量、E坐标增量和井眼曲率；对一个测点来说，需要计算的参数有七个：五个直角坐标值（垂深、水平长度、N坐标、E坐标、视平移）和两个极坐标（水平位移、平移方位角）。
老168海油陆采平台大位移井轨迹控制技术 大位移井技术是未来定向井技术发展的一个方向，老168平台三期工程部署的5口定向井，每口井都是表层定向大位移井，位移最小的2405.22m，老168-斜93井的位移达到3158.30m，位垂比2.255。大位移井的施工要面临管柱在井内的摩阻摩扭，测量与轨迹控制，井眼清洁，井眼稳定等基本问题，这四个问题是相互关联的，井眼轨迹的控制起到了至关重要的作用。以下以老168-斜90井为例介绍老168平台三期大位移井轨迹控制技术。 1.施工难点 1）一开大井眼浅层定向，增斜困难：一开444.50mm井眼定向，造斜点130m，造斜率15°/100m，地层胶结疏松，井壁支撑能力差，增斜困难；2）稳斜角大，稳斜段长，水平位移大：稳斜角都在70°左右，岩屑在自重作用下沉积到下井壁形成岩屑床，钻具与井壁的接触面积大，致使施工过程中摩阻大、扭矩高；3）地层疏松，防塌要求更高：钻遇地层成岩性差，砂泥岩混层，岩层疏松，不但要求钻井液具有良好的携岩性能，还要具有良好的防塌功能；4）轨迹控制难度大：稳斜段长，摩阻大，定向困难；5）防碰形势严峻：钻机整拖4m，与待钻井和平台已钻井防碰距离10m内的就有4口。 2.设计的优化 2.1原始设计
2.2优化设计 浅层大井眼定向造斜效果差，设计优化提前30m定向，前200m造斜率降低到10°/100m。 3.钻具的选择优化 1）一开大井眼浅层定向，为满足造斜率的要求，选用1.75°动力钻具（Φ438mm扶正器），由于该大位移丛式井组，垂深浅，地层软，选用HAT127牙轮钻头，不但保证了机械钻速，还能及时判断井下情况；2）二开、三开稳斜段分别选用 Φ197.00mm*1.25°动力钻具和Φ165.00mm*1.25°动力钻具；3）由于井斜都在70°左右，设计方位角在220°-290°之间，使用无磁钻铤+无磁承压钻杆的双无磁环境，保证测斜数据的准确。 4.井眼轨迹控制 1）直井段（0-103m）直井段采用动力钻具+MWD随时监控井身轨迹，保证直井段打直。直井段最大井斜1.36°，位移0.82m。2）增斜段（103m-579m）从造斜点1.36°井斜，方位214.42°增斜到测深579.77m，井斜65.3°，方位247.18°。 100-200m之间钻具自重过小，开双泵，钻具震动剧烈，而且双泵增斜效果差，采用单泵定向，由于钻具短，基本不考虑反扭角，也尽量不要开转盘划眼，定完一根后采取上下提拉钻具的方式冲洗井眼。100-200m也是最危险的防碰井段，最近的地方只有3.28m，这就要求精确摆正工具面，钻进时随时观察转盘扭矩和钻具震动情况，必要时加密测斜，通过MWD仪器检测地球磁