钻井工程1213井眼轨道设计与轨迹控制
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钻井工程:第五章井眼轨道设计与轨迹控制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)。
轨迹计算时,必须首先算出每个测段的坐标增量,然后才能求得测点的坐标值。
第五章井眼轨道设计和轨迹控制1、井眼轨道:一口井开钻之前,预先设计的井眼轴线形状。
井眼轨迹:一口井实际钻成后的井眼轴线形状。
2、井眼轨迹的基本参数(99、00、02、03、04、08)①井深:井口至测点的井眼长度。
②井斜角:指井眼方向线与重力线之间的夹角。
③井斜方位角:在水平投影图上,以正北方位线为始边,顺时针方向旋转到井眼方向线上所转过的角度。
井眼方位线:过井眼轴线上某测点作井眼轴线的切线,该切线向井眼前进方向延伸的部分。
3、磁偏角(04、05):磁北方位与正北方位之间的夹角。
磁偏角校正:真方位角=磁方位角+东磁偏角真方位角=磁方位角--西磁偏角4、井眼轨迹的计算参数①垂直深度D (垂深):轨迹上某点至井口所在水平面的距离。
②水平投影长度Lp (水平长度、平长):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。
③水平位移S (平移):轨迹上某点至井口所在的铅垂线的距离。
④平移方位角θ:平移方位线所在的方位角。
⑤N 坐标和E 坐标:南北坐标轴,以正北方向为正;东西坐标轴,以东北方向为正。
⑥视平移V :水平移在设计方位线上的投影长度。
⑦井眼曲率K (03):指井眼轨迹曲线的曲率。
mc D K ∆=/30γ狗腿脚(08):上下二测点的两条方向线之间的夹角(空间夹角)。
5、井斜的原因(02、04)⑴地质因素:地层倾斜和地层可钻性不均匀①地层可钻性各向异性因素;②地层可钻性的纵向变化;③地层可钻性的横向变化。
⑵钻具因素:钻具的倾斜和弯曲①引起钻头倾斜,在井底形成不对称切削;②使钻头受侧向力作用,产生侧向切削。
⑶井眼扩大:钻头在井眼内左右移动,靠向一侧,钻头轴线与井眼轴线不重合,导致井斜。
6、导致钻具倾斜和弯曲的原因⑴钻具和井眼有一定的空隙;⑵钻压的作用,钻柱受压靠近井壁或发生弯曲;⑶钻具本身的弯曲,转盘安装不平、井加安装不正等。
7、底部钻具组合BHA (Bottom Hole Assembly )(06):靠近钻头的那部分钻具的总称。
井眼轨迹设计与控制方法
1.地层条件:在设计井眼轨迹时需要考虑地层的性质、构造、压力等因素,以确定适合的钻井方法和工具。
2.钻井目标:包括井筒垂直深度、水平延伸距离、井眼倾斜角度等,根据具体的钻井目标确定井眼轨迹设计方案。
3.施工能力:包括钻机能力、钻具能力等,确保能够实施设计的井眼轨迹。
静态方法是指在井眼轨迹设计之前,先进行地质勘探和数据分析,结合已有的地层数据、水力地质条件等,通过计算机辅助工具进行模拟和优化设计,得到最优的井眼轨迹。
动态方法是指在钻井过程中,根据实时的地质、钻井工程和测井数据进行调整和优化井眼轨迹。
常用的方法有测井导向、地磁地力导航、地震导向、连续测定和微地震测定。
井眼轨迹的控制方法主要包括两个方面:一是井眼测定和测量,二是实时调整和控制。
井眼测定和测量是指通过各种测量工具,如测深、倾斜度、方位角、动力学参数等,对井眼轨迹进行测量和测定,从而获得井眼的实际情况。
实时调整和控制是指根据井眼测量和测定的结果,通过相应的调整控制方法,按照设计要求对井眼轨迹进行调整和控制。
常用的控制方法有钻头定向工具、定向套管、钻井液调整、堵漏、裸眼控制等。
总的来说,井眼轨迹设计与控制方法是一个复杂且关键的过程,需要综合考虑地层条件、钻井目标和施工能力等因素,并结合静态和动态的设
计方法,以及井眼测定和测量、实时调整和控制方法,确保钻井工程的安全和顺利进行。
井眼轨迹设计与控制方法井眼轨迹设计与控制方法是指在石油工程领域中,为了实现最佳的钻井效果,需要设计合适的井眼轨迹,并通过控制方法来实施钻进操作。
井眼轨迹设计和控制方法的目的是确保井眼能够贯穿目标层,并达到钻井目标。
以下是井眼轨迹设计和控制方法的一般步骤和原则。
1.收集地质和地下信息:了解地质和地下条件对井眼轨迹设计的影响,包括地层构造、断层、岩性、陷落带等信息。
通过地质勘探技术,如地震勘探、测井等方法获得地下信息。
2.考虑钻进目标:确定钻井目标并制定井眼轨迹设计的目标,包括垂直井、平曲井、S型井、水平井等。
3.选择合适的钻头和井壁稳定措施:根据地层岩性和井眼设计目标,选择适当的钻头和井壁稳定措施,以减少钻井风险。
4.采用合适的井眼轨迹设计软件:使用井眼轨迹设计软件,根据地质和目标要求,进行井眼轨迹设计。
软件可以根据用户的输入参数,提供最佳的井眼轨迹设计方案。
5.优化井眼轨迹设计:根据设计的井眼轨迹,进行优化,以满足目标要求、降低钻井风险和成本。
6.完善设计:进行设计审查并完善井眼轨迹设计。
井眼轨迹控制方法的原则如下:1.根据地质情况进行实时调整:在钻井过程中,根据地质情况和实时测井数据,适时调整井眼轨迹设计。
控制方法可以包括调整钻头类型、调整钻井液密度等。
2.使用工具进行测量和记录:使用相关测量工具,如测井仪器、鱼雷测井等,对井眼轨迹进行实时测量和记录。
这些测量数据可用于分析地层情况和优化井眼轨迹设计。
3.采用适当的工具和技术:选择合适的工具和技术,如导航仪器和测量工具,帮助实施井眼轨迹控制。
这些工具可以提供准确的测量数据和实时导航。
4.数据分析和反馈:通过分析测量数据和井斜数据,对当前井眼轨迹进行评估和反馈。
根据评估结果,进行必要的调整和控制。
5.培训和提高技能:培训钻井工程师和工人,提高其井眼轨迹设计和控制的技能水平。
这样可以确保钻井操作的安全和高效。
总之,井眼轨迹设计和控制方法是确保钻井工程顺利进行的重要环节。