定向井、叢式井的基本概念

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1、（一）定向井、叢式井鉆井技術(shù)1.1、定向井、叢式井的基本概念定向井的基本概念定向井是指按照預(yù)先設(shè)計(jì)的井斜方位和井眼的軸線形狀進(jìn)行鉆井的井；沿著預(yù)先設(shè)計(jì)的井眼軸線鉆達(dá)目的層位的鉆井方法，稱為定向鉆井。定向井井身的基本參數(shù)，也稱為定向井井身的基本要素。了解實(shí)鉆定向井的井身軸線在三維空間的位置和形狀，目前唯一的辦法就是沿井身進(jìn)行測(cè)斜。在每個(gè)測(cè)點(diǎn)上所取得的測(cè)斜有三項(xiàng)數(shù)據(jù)，即該點(diǎn)處的測(cè)深、井斜角、井斜方位角，我們稱這三項(xiàng)測(cè)斜數(shù)據(jù)為井身的基本要素。　測(cè)深（Measuredepth）:井身軸線上任一點(diǎn)到井口的井身長(zhǎng)度，稱為該點(diǎn)的測(cè)深，也稱為該點(diǎn)的測(cè)

2、量斜深。其測(cè)量單位為米?！【苯?HoleinclinationorHoleangle):井測(cè)點(diǎn)處的井眼方向線與通過(guò)該點(diǎn)的重力線之間的夾角稱為該點(diǎn)處的井斜角。井眼方向線和重力線都是有向直線。其測(cè)量單位為度。　井斜方位角（Holedirection）：井斜方位角是指以正北方位線為始邊，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)至井斜方位線所轉(zhuǎn)過(guò)的角度。凡所講到的方位線，都是在水平面上。正北方位線和井斜方位線都是有向直線。正北方位線是沿著該測(cè)點(diǎn)處的地理子午線向正北方向延伸的直線。井斜方位線是指該測(cè)點(diǎn)處的井眼方向線在水平面上的投影線。其測(cè)量單位為度。49有了井身的基本要素

3、后，我們還不能進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算，還有兩個(gè)概念必須清楚?！〈牌牵―einclinnation）的校正：我們?cè)诙x井斜方位角時(shí)，是以地球正北方位線為準(zhǔn)，而使用磁力測(cè)斜儀測(cè)得的井斜方位角則是以地球磁北方位線為準(zhǔn)，稱為磁方位角。由于磁北極偏離地球北極，使絕大多數(shù)區(qū)域磁北方位線與正北方位線并不重合，二者間的夾角即為磁偏角。磁偏角有偏東、偏西之分，若磁北方位線在正北方位線以東稱偏東磁偏角，若磁北方位線在正北方位線以西稱偏西磁偏角。進(jìn)行井斜方位角校正時(shí)，可使用如下簡(jiǎn)單公式：井斜方位角＝磁方位角－西磁偏角井斜方位角＝磁方位角＋東磁偏角大地坐標(biāo)的的確定

4、：大地坐標(biāo)是以英國(guó)的格林威治天文臺(tái)為坐標(biāo)原點(diǎn)而構(gòu)建的全球通用的大地坐標(biāo)體系，地球上的任一點(diǎn)都可以通過(guò)衛(wèi)星定位在該坐標(biāo)系中找到自己的唯一位置。當(dāng)定向井的井口位置測(cè)定后，該井井身的任一點(diǎn)的大地坐標(biāo)都可以確定。有了以上定向井的基本參數(shù)和相應(yīng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)，經(jīng)過(guò)相應(yīng)的計(jì)算，我們就可以非常清楚地確定實(shí)鉆定向井的井身軸線在三維空間的位置和形狀。對(duì)井身軸線在三維空間的位置和形狀的描述除了測(cè)深、井斜角、井斜方位角及大地坐標(biāo)之外，還有其它井身參數(shù)參與描述，下面介紹其中幾個(gè)參數(shù)。垂深（VerticaldepthorTrueverticaldepth）:49垂

5、深即測(cè)點(diǎn)的垂直深度，是指井身上任一點(diǎn)至井口所在水平面的距離。其測(cè)量單位為米。水平位移（DisplacementorClosuredistance）：即井眼軸線某點(diǎn)在水平面上的投影至井口的距離，也稱閉合距。其測(cè)量單位為米。閉合方位角或總方位（closureazimuth）:是指以正北方位線為起點(diǎn)，順時(shí)針轉(zhuǎn)至閉合距方位線上所轉(zhuǎn)過(guò)的角度。其測(cè)量單位為度。N（北）坐標(biāo)和E坐標(biāo)：是指測(cè)點(diǎn)在以井口為原點(diǎn)的水平坐標(biāo)系里的坐標(biāo)值。其測(cè)量單位為米。視平移（Verticalsection）：是井身上某點(diǎn)在某一垂直投影面上的水平位移，這個(gè)“水平位移”不是真

6、實(shí)的水平位移，所以我們稱之為視平移。顯然，垂直投影面的在的位置不同，視平移也就不同。實(shí)際工作中，對(duì)于正在鉆進(jìn)的井作垂直投影圖時(shí)，都是將垂直投影面選在設(shè)計(jì)方位線上。其測(cè)量單位為米。造斜點(diǎn)(Kickoffpoint):在定向井中，開始定向造斜的位置叫造斜點(diǎn)。通常以開始定向造斜的井深來(lái)表示，其測(cè)量單位為米。造斜率：造斜率表示了造斜工具的造斜能力，其值等于用該造斜工具所鉆出的井段的井眼曲率。增（降）斜率：指的是增（降）斜井段的井斜變化率。其井斜變化為正值時(shí)為增斜率，負(fù)值為降斜率。全角變化率（Doglegseverity）：“全角變化率”、“狗

7、腿嚴(yán)重度”、“井眼曲率”49，都是相同的意義，指的是在單位井段內(nèi)三維空間的角度變化。它既包含了井斜角的變化，又包含著方位角的變化。其常用單位為：度30/M。增斜段：井斜角隨井深增加的井段，稱為增斜段。穩(wěn)斜段：井斜角保持不變的井段稱為穩(wěn)斜段。降斜段：井斜角隨著井深的增加而逐漸減小的井段稱為降斜段。目標(biāo)點(diǎn)（Target）：設(shè)計(jì)規(guī)定的，必須鉆達(dá)的地層位置，稱為目標(biāo)點(diǎn)。通常是以地面井口為坐標(biāo)原點(diǎn)的空間坐標(biāo)系的坐標(biāo)值來(lái)表示。靶區(qū)半徑：允許實(shí)鉆井眼軌跡偏離設(shè)計(jì)目標(biāo)點(diǎn)的水平距離，稱為靶區(qū)半徑。靶心距：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，稱

8、為靶心距。上述井身參數(shù)基本能夠描述一口定向井井身軸線的形狀和和空間位置，但在施工過(guò)程中還必須引入以下施工參數(shù)：工具面（Toolface）在造　斜鉆具組合中，由彎曲工具的兩個(gè)軸線所決定的那個(gè)平面，稱為工具面。反扭角：使用井