定向井和水平井钻井技术

第二章定向井井眼轨迹控制技术前言定向井是指按照预先设计的井斜方位和井眼轴线形状进行钻进的井，是相对于直井而言的，而且是以设计的井眼轴线形状为依据。

直井的井斜角为零度，没有井斜方位角。

尽管实钻的直井都有一定的井斜角，有的井斜角甚至很大，但仍然属于直井。

定向井又可分为二维定向井和三维定向井。

也是以设计的井眼轴线形状为依据划分的。

凡是井眼轴线形状只在某个铅垂平面上变化的定向井，称为两维定向井，它们的井斜角是变化的，而井斜方位角则是不变的。

三维定向井则是既有井斜角的变化，又有井斜方位角的变化。

实钻的两维定向井，其井眼轴线都是既有井斜角的变化，又有井斜方位角的变化，但它仍然属于两维定向井。

定向井在石油勘探与开发中得到了广泛的应用。

在地面上难以建立或不允许建立井场和安装钻井设备进行钻井的地区，要勘探开发地下的石油，唯一的办法是从该地区附近打定向井，在海洋或湖泊等水域上勘探开发石油，最好是建立固定平台或从岸边打定向井和丛式定向井。

当在钻达油气层所经过的地层中，有难以穿过的复杂地层时，用定向井可以绕过这些复杂地层。

为了扩大勘探效果和增加油井产量，可以打多底井、水平井以及丛式水平井、分支井或径向水平井等。

在发生断钻具、卡钻以及井喷着火等恶性钻井事故的情况下，钻侧钻井、救援井是处理此类事故的有效方法。

我国的定向井钻井开始于1956年，在60年代，曾达到了相当高的水平，钻出了许多高难度的定向井，与当时世界先进水平的差距并不大。

我国是世界上第二个钻成水平井的国家。

但在60年代中期以后，我们与世界先进水平的差距拉大了，直到70年代中后期，开始大力研究和发展定向井，80年代以后，我国积极地学习国外先进技术，二十多年来，国外在定向井钻井技术最主要的进展是随钻测量仪器的出现和发展，螺杆钻具、金刚石钻头、可控弯接头和旋转导向钻井等工具发展，以及近几年来，自动化钻井系统、旋转地质导向钻井系统的出现与发展，都显著地提高了定向井钻井的技术水平。

水平定向钻井操作指南1. 概述水平定向钻井是一种高效的钻井技术，用于在地下油气层中水平钻取井眼。

本操作指南旨在提供清晰明确的指导，以确保水平定向钻井的顺利进行。

2. 设备准备在进行水平定向钻井之前，需要完成以下设备准备工作：- 钻井机和相关设备检查：确保钻井机和相关设备状态良好，并进行必要的维护和检修。

钻井机和相关设备检查：确保钻井机和相关设备状态良好，并进行必要的维护和检修。

- 定向井眼设备：准备好可实现水平定向钻井的设备，包括测斜仪和方位仪等。

定向井眼设备：准备好可实现水平定向钻井的设备，包括测斜仪和方位仪等。

- 钻头选择：根据地质情况和钻井目标选择合适的钻头类型。

钻头选择：根据地质情况和钻井目标选择合适的钻头类型。

3. 操作步骤以下是水平定向钻井的基本操作步骤：1. 井眼准备：根据设计要求，先钻探一段直井段，然后进行井眼下倾（KOP）和井眼上倾（AT）操作，以达到所需的井眼角度。

井眼准备：根据设计要求，先钻探一段直井段，然后进行井眼下倾（KOP）和井眼上倾（AT）操作，以达到所需的井眼角度。

2. 定向测量：在钻井过程中，定期进行测斜仪和方位仪的定向测量，记录井斜角和方位角。

定向测量：在钻井过程中，定期进行测斜仪和方位仪的定向测量，记录井斜角和方位角。

3. 水平段钻井：在达到设置的井角度后，开始进行水平段钻井。

根据目标水平段的长度，选用合适的钻头类型，并根据循环钻进的原则进行钻井作业。

水平段钻井：在达到设置的井角度后，开始进行水平段钻井。

根据目标水平段的长度，选用合适的钻头类型，并根据循环钻进的原则进行钻井作业。

4. 钻井液管理：确保钻井液的性能满足水平定向钻井的要求，并及时处理井液中的固体废物等。

钻井液管理：确保钻井液的性能满足水平定向钻井的要求，并及时处理井液中的固体废物等。

5. 井筒完井：在完成水平段钻井后，进行必要的完井作业，包括套管下入、水泥固井等。

井筒完井：在完成水平段钻井后，进行必要的完井作业，包括套管下入、水泥固井等。

对接连通水平采卤井钻井工艺技术定向对接连通井技术就是利用可溶(燃)性矿产的开采特性，采用定向井技术和水平井技术，使地面相距数百米的两井或多井，在地下数百米或数千米的目的开采层处定向对接连通，实现两井或多井连通采矿。

随着水平井钻井技术的发展和完善，测量仪器精度的提高以及定向井、水平井计算及设计软件的完善，可以实现两井或多井在目的开采层直接对接连通，实现一口井注水，另一口井生产卤水的目的。

建井成本低，卤水产量高，质量好，对接层位及对接方向可以控制，控矿量大，资源利用率高，且开采井的生产管理简单，对地面及地层污染小1 井位确定对接井工程中首要的关键是对两井井位实地定位及坐标、高程精确测量。

地层剖面、主盐层顶、底板位置、盐层分布为钻井工艺技术的选择提供可靠依据。

考虑以下三个方面的内容：首先是布井方向的选择。

溶腔中卤水遵循比重分异原理，成层分布，即底部卤水浓度最高，往上呈指数递减，顶部浓度最低。

考虑沿盐层倾向布井，注水井位于倾向上方，出卤井在下方，出卤井溶腔充满高咸卤水，溶盐能力减弱，有利于保护溶腔顶板和产出高浓卤水。

其次是井间和井组距离的选择，岩盐溶腔的跨度与井底距离有关，井距过大，不仅建井周期长、成本高，还会导致溶腔因跨度大而失稳并造成顶板垮塌。

井底距离过小，连通后井间岩盐很快被采空。

淡水接触盐表面小，淡水溶解岩盐时间短，卤井不可能较长时间保持产出高浓卤水。

第三，在采卤对接水平井施工中，定向斜井的设计方位应尽量与地层的自然方位规律一致，以利于钻井施工。

一旦出现钻井设计方位与地层的自然方位规律相反时，会增大钻井垂直井段、过渡井段和连续造斜井段的施工难度。

2 井身剖面优选对接井井眼轨迹的合理设计是整个对接井设计的核心。

在设计对接连通水平井时，必须考虑以下几个方面的要求：(1) 有利于采卤工艺要求；(2) 专用钻具、工具、测量仪器能否适应设计井眼轨迹要求，尤其是工具造斜能力能否满足井眼轨迹要求；(3) 完井电测、下套管、固井等工艺技术能否满足要求；(4) 满足现场安全施工及井眼轨迹控制可操作性的基础上，力求设计轨迹最短。

石油钻井工程定向井技术的现状及发展1. 引言1.1 石油钻井工程定向井技术的重要性石油钻井工程定向井技术在石油勘探和开发中具有重要的意义。

随着石油资源日益枯竭，传统的直井已经难以满足需求，定向井技术的应用成为石油工程中不可或缺的部分。

通过定向井技术，可以实现井眼的弯曲和调整，有效地探测和开采石油藏。

定向井技术还可以帮助减少钻井风险，提高钻井效率，节约资源和成本。

定向井技术可以满足不同地质条件下的石油开采需求，例如在复杂地层条件下钻井，实现多井合采等。

通过定向井技术，可以有效地提高油田开发的效率和产量，实现资源的最大化利用。

定向井技术还可以帮助减少环境影响，降低油田开发对环境的破坏。

石油钻井工程定向井技术的重要性不言而喻。

它不仅可以帮助提高石油开采效率，降低风险和成本，还可以促进石油资源的有效开发和利用，为石油工程的发展做出重要贡献。

随着技术的不断进步和应用的不断推广，定向井技术的重要性将会进一步凸显，成为推动石油勘探和开发的关键技术之一。

2. 正文2.1 定向井技术的历史发展定向井技术的历史发展可以追溯到早期的地质学研究和石油勘探活动。

最早的定向钻井可以追溯到19世纪末，当时人们开始意识到在地下进行钻探可能会取得更好的效果。

随着石油勘探的深入和钻井技术的不断改进，定向钻井技术逐渐得到了发展和应用。

20世纪初，定向井技术开始得到广泛应用，尤其是在那些需要钻井到难以到达地点的情况下。

随着石油需求的增长和对储量更加严格的要求，定向井技术的发展也变得更加重要。

在过去的几十年里，定向井技术经历了巨大的进步，包括各种新型的设备和技术的应用。

现代定向井技术已经成为石油钻井工程中不可或缺的一部分。

通过定向井技术，可以有效地减少钻井时间、提高钻井效率，同时降低成本和风险。

定向井技术也为勘探和生产活动提供了更多的可能性，使得开采石油资源变得更加灵活和高效。

定向井技术的历史发展经历了一系列的改进和创新，不断地适应和满足石油行业的需求。

定向井钻井技术毕业论文标题：定向井钻井技术的发展及应用分析摘要：定向井钻井技术是近年来取得较大发展的一项技术，通过对地下井眼方向的控制，可以实现水平井、方向井和S型井等多种井型的钻探。

本文通过对定向井钻井技术的发展过程进行分析，探讨了其在石油勘探开发中的应用潜力，并对其未来发展方向进行了展望。

关键词：定向井钻井；发展历程；应用潜力；未来发展方向一、引言定向井钻井技术是指通过改变钻井工具的方向，将其钻孔轨迹控制在一定范围内的一种技术。

相比传统的直井钻井，定向井钻井技术可以克服地质条件限制，实现对目标层位的精确钻探，提高油气资源勘探开发效率。

本文将从定向井钻井技术的发展历程、应用潜力及未来发展方向三方面进行探讨。

二、定向井钻井技术的发展历程1.早期定向井钻井技术早期的定向井钻井技术主要通过改变钻头上钻刀的倾斜角度来控制钻孔的方向。

这种技术虽然能够实现对地下目标层位的定向钻探，但受限于钻头结构和控制手段等因素，其应用范围较窄，钻井效率较低。

2.中期定向井钻井技术中期定向井钻井技术在钻井工具的结构和控制手段上进行了改进和创新。

引入了井下测斜工具和非磁控制技术等，使得控制钻孔方向的准确性得到了大幅提升。

此外，中期定向井钻井技术还通过改进钻头材料和润滑剂等，解决了钻头磨损和摩擦力增大的问题，提高了钻井的效率。

3.现代定向井钻井技术现代定向井钻井技术是指通过计算机、测斜仪、惯性导航等先进技术手段，对钻井作业进行全方位的监测和控制，实现对钻孔方向的高精度控制。

这种技术具有控制精度高、钻井效率高、资源利用率高等优点，在石油勘探开发中得到了广泛应用。

三、定向井钻井技术的应用潜力1.提高石油勘探开发效率定向井钻井技术可以准确地探测和开采埋藏在地下深层的油气资源，提高了石油勘探开发效率。

与传统的直井钻井相比，定向井钻井技术能够在同一块地区钻探多口井，增加了勘探开发活动的灵活性和效率。

2.解决复杂地质条件下的钻井难题在地质条件复杂的区域，如障碍物多、地层倾角大等情况下，传统的直井钻井技术往往无法实现目标层位的钻探。

目录第一篇钻井工程引言……………………………………………………………( )第一章定向钻井技术……..…………..……………………( )第一节定向钻井的发展过程……………………..……( )第二节定向钻井的基本概念……………………………… ( )第三节单点测斜…………………………………………….( )第四节有线随钻…………………………………………… ( )第五节无线随钻MWD……………………………………..( )第二章井下动力钻具………………………………………. ( ) 第一节井下动力钻具的发展..........................................( ) 第二节井下动力钻具的分类…………………..............( ) 第三节螺杆钻具………………………………………...( ) 第四节井下动力钻具的维修与管理…………………...( ) 第五节导向钻井系统………………………………….. ( )第三章定向井施工工具…………………………………….. ( ) 第四章定向施工中钻具组合的使用………………………..( )第二篇钻井泥浆第一章钻井泥浆的发展过程……………………………… ( ) 第二章钻井泥浆的功用及性能…………………………….( ) 第三章钻井泥浆的现场维护调整………………………….( ) 第四章钻井中发生井漏井塌井喷的预防处理………….( )第三篇钻井地质第一章地质知识在定向施工中的应用…………………….( )第五篇定向工程的管理细则(行标)第一篇钻井工程王钰民纪烈斌刘铸引言定向钻井已经发展了几十年，所使用的工具和设备在不断的更新变化，相关技术也在不断的提高；设备由单点测斜到有线随钻、MWD 、再到旋转导向，抛面有两维到三维；大位移井、水平井、分支井。

但目前为止陕北地区仍在使用各油田早已淘汰的单点测斜技术进行定向施工，因陕北地区目的层较浅，故仍有其市场和生存空间。

第九章定向井和水平井钻井技术第一节定向井井身参数和测斜计算一．定向井的剖面类型及其应用定向钻井就是“使井眼按预定方向偏斜，钻达地下预定目标的一门科学技术”。

定向钻井的应用围很广，可归纳如图9－l所示。

定向井的剖面类型共有十多种，但是，大多数常规定向井的剖面是三种基本剖面类型，见图9－2，称为“J”型、“S”型和连续增斜型。

按井斜角的大小围定向井又可分为：常规定向井井斜角＜55°大斜度井井斜角55～85°水平井井斜角＞85°（有水平延伸段）二．定向井井身参数实际钻井的定向井井眼轴线是一条空间曲线。

钻进一定的井段后，要进行测斜，被测的点叫测点。

两个测点之间的距离称为测段长度。

每个测点的基本参数有三项：井斜角、方位角和井深，这三项称为井身基本参数，也叫井身三要素。

1．测量井深：指井口至测点间的井眼实际长度。

2．井斜角：测点处的井眼切线与铅垂线之间的夹角。

3．方位角：以正北方向线为始边，顺时针旋转至方位线所转过的角度，该方向线是指在水平面上，方位角可在0—360°之间变化。

目前，广泛使用的各种磁力测斜仪测得的方位值是以地球磁北方位线为准的，称为磁方位角。

磁北方向线与正北方向线之间有一个夹角，称磁偏角，磁偏角有东、西之分，称为东或西磁偏角，真方位的计算式如下：真方位＝磁方位角十东磁偏角或真方位＝磁方位角一西磁偏角公式可概括为“东加西减”四个字。

方位角也有以象限表示的，以南（S）北（N）方向向东（E）西（W）方向的偏斜表示，如N10°E，S20°W。

在进行磁方位校正时，必须注意磁偏角在各个象限里是“加上”还是“减去”，如图9－3所示。

4．造斜点：从垂直井段开始倾斜的起点。

5．垂直井深：通过井眼轨迹上某点的水平面到井口的距离。

6．闭合距和闭合方位（l）闭合距：指水平投影面上测点到井口的距离，通常指靶点或井底的位移，而其他测点的闭合距离可称为水平位移。

摘要定向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。

采用定向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。

定向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。

本文介绍的主要是定向井及水平井的应用。

关键字：定向井水平井及前沿技术发展1、定向钻井的目的：1、地面条件限制；如高山、大河、湖泊、海洋、城市、建筑等；2、地下条件限制；如地下断层、盐丘、穹窿等复杂地层；3、钻井工艺要求；如侧钻井、救援井、丛式井、分支井等；4、开发油气藏的需要。

钻水平井的目的是：1、开发低渗透、低孔隙度油气藏；2、丛式钻井和海洋钻井的需要。

主要内容有：1、定向井和水平井剖面设计；2、定向井和水平井井眼轨迹测量和计算；3、定向井和水平井井眼轨控制原理和技术。

发展状况：最早的定向井是用于井下落鱼而无法继续钻进的侧钻井；用专门的工具及技术钻定向井则始于1895年。

真正钻定向井是1930年在美国的加里福尼亚开采海岸浅层石油。

1934年用于井喷失控的救援井。

广泛使用定定向井是在最近20年。

在此基础上为了开发低渗透油气藏和海洋、从式井的需要又出现了水平井技术。

目前，定向井水平井已发展到很高的水平，应用越来越广泛，在剖面设计，轨迹测量、控制技术已相当完善。

井深超过8000米，水平位移达5000米。

井斜角达800以上，即所谓大斜度井。

2、定向井的基本要素1、井斜角。

井眼轴线的垂直投影平面上，任一点的切线与垂线的夹角，；2、方位角。

井眼轴线的水平投影上任一点的切线与正北方向的夹角，；3、水平位移。

是井底的水平投影与井口的水平投影之间的距离；4、井斜变化率。

井眼单位长度井深井斜角的变化值；5、方位变化率。

单位长度井深方位角的变化值；6、全角变化率（井眼曲率或狗腿度），同时表示井斜和方位变化的程度；7、测量深度（MD）。

水平定向钻施工技术方案(从新存储) 水平定向钻是一种先进的施工技术，它能够实现长距离和高效的钻井作业，对于一些特殊地形、基础施工以及管道敷设等方面的应用广泛。

水平定向钻施工流程主要包含以下几个环节：
1.勘探和设计：在施工前需要进行现场勘探，制定施工设计，进行技术方案的制定。

设计方案应该包括地质条件、井径、钻头选型、定向井轨迹设计等多方面内容。

2.钻探井下段：首先需要进行井下段垂直钻探，将钻杆从井口进入井内进行钻井，直到钻到预定深度。

这个过程中需要关注井口稳定性、井眼清洁度以及井下温度等因素。

3.钻探水平段：钻井进入到水平段时，可以通过转向钻头、接口等手段使钻井工具偏离垂直方向，进入到预定的水平轨迹。

这个过程中需要严格控制钻井工具的转向速度、转向位置，以及控制井身的倾角等因素。

4.施工测量和调整：水平钻井过程中需要进行多次测量和调整，以确保井眼位置、井径和倾角等参数能够满足设计要求。

5.管道敷设：最后一步是将管道敷设在钻好的水平井道中。

在管道敷设的过程中，需要将段之间进行联接，进行压力测试以及防腐漆处理等操作。

以上就是水平定向钻施工工艺流程的主要环节，掌握这些环节有助于提高施工效率，确保施工质量。