《[精选]定向井水平井钻井完井工艺技术进展课件10149.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《[精选]定向井水平井钻井完井工艺技术进展课件10149.pptx（161页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、中中 国国 石石 油油 长长 庆庆 油油 田田 分分 公公 司司 Petrochina changqing oilfield company Petrochina changqing oilfield company定向井、水平井定向井、水平井钻井完井工艺技术进展钻井完井工艺技术进展长庆油田公司油气工艺研究院长庆油田公司油气工艺研究院二二九年六月九年六月中中 国国 石石 油油 长长 庆庆 油油 田田 分分 公公 司司 Petrochina changqing oilfield company Petrochina changqing oilfield company 提提 纲纲n n 定向井及
2、水平井钻井、完井基础知识定向井及水平井钻井、完井基础知识定向井及水平井钻井、完井基础知识定向井及水平井钻井、完井基础知识定向井基础知识定向井基础知识定向井基础知识定向井基础知识水平井基础知识水平井基础知识水平井基础知识水平井基础知识完井基础知识完井基础知识完井基础知识完井基础知识n n 钻井井控要求钻井井控要求钻井井控要求钻井井控要求n n 钻井、完井工艺技术新进展钻井、完井工艺技术新进展钻井、完井工艺技术新进展钻井、完井工艺技术新进展中中 国国 石石 油油 长长 庆庆 油油 田田 分分 公公 司司 Petrochina changqing oilfield company Petrochin
3、a changqing oilfield company一、概一、概 述述 （一）、定向井的定义（一）、定向井的定义 使井眼沿预先设计的井使井眼沿预先设计的井使井眼沿预先设计的井使井眼沿预先设计的井眼轴线（井眼轨迹）钻达眼轴线（井眼轨迹）钻达眼轴线（井眼轨迹）钻达眼轴线（井眼轨迹）钻达预定目标的钻井过程。预定目标的钻井过程。预定目标的钻井过程。预定目标的钻井过程。（井眼控制是使井眼按规（井眼控制是使井眼按规（井眼控制是使井眼按规（井眼控制是使井眼按规定的井斜、狗腿严重度、定的井斜、狗腿严重度、定的井斜、狗腿严重度、定的井斜、狗腿严重度、水平位移等限制条件的钻水平位移等限制条件的钻水平位移等限制
4、条件的钻水平位移等限制条件的钻井过程）。井过程）。井过程）。井过程）。中中 国国 石石 油油 长长 庆庆 油油 田田 分分 公公 司司 Petrochina changqing oilfield company Petrochina changqing oilfield company苏14区块加密区山1有效厚度图一、概一、概 述述（二）定向井的引入（二）定向井的引入1 1、定向井引入石油钻井界约在、定向井引入石油钻井界约在1919世纪后期，世纪后期，当时的定向井是在落鱼周围侧钻。当时的定向井是在落鱼周围侧钻。2 2、世界上第一口真正有记录的定向井是、世界上第一口真正有记录的定向井是19321
5、932年美国人在加利福尼亚亨延滩油田完成，当时年美国人在加利福尼亚亨延滩油田完成，当时浅海滩下油田的开发是在先搭的栈桥上竖井架浅海滩下油田的开发是在先搭的栈桥上竖井架钻井。美国一位有创新精神的钻井承包商改变钻井。美国一位有创新精神的钻井承包商改变了这种做法，他在陆地上竖井架，使井眼延伸了这种做法，他在陆地上竖井架，使井眼延伸到海床下，开创了钻井新纪元。到海床下，开创了钻井新纪元。落鱼落鱼中中 国国 石石 油油 长长 庆庆 油油 田田 分分 公公 司司 Petrochina changqing oilfield company Petrochina changqing oilfield comp
6、any苏14区块加密区山1有效厚度图一、概一、概 述述 3 3 3 3、1934193419341934年，德国的克萨斯康罗油田一口井严重井喷。一位有丰富想象力年，德国的克萨斯康罗油田一口井严重井喷。一位有丰富想象力年，德国的克萨斯康罗油田一口井严重井喷。一位有丰富想象力年，德国的克萨斯康罗油田一口井严重井喷。一位有丰富想象力的工程师提出用定向井技术来解决。在距失控井一定距离钻一口定向井，井的工程师提出用定向井技术来解决。在距失控井一定距离钻一口定向井，井的工程师提出用定向井技术来解决。在距失控井一定距离钻一口定向井，井的工程师提出用定向井技术来解决。在距失控井一定距离钻一口定向井，井底与失控
7、井相交，然后向井内泵入重浆压住失控井，这是世界上第一口定向底与失控井相交，然后向井内泵入重浆压住失控井，这是世界上第一口定向底与失控井相交，然后向井内泵入重浆压住失控井，这是世界上第一口定向底与失控井相交，然后向井内泵入重浆压住失控井，这是世界上第一口定向救援井。救援井。救援井。救援井。4 4 4 4、我国的第一口定向井是、我国的第一口定向井是、我国的第一口定向井是、我国的第一口定向井是1955195519551955年在玉门油田钻成，井号为年在玉门油田钻成，井号为年在玉门油田钻成，井号为年在玉门油田钻成，井号为C215C215C215C215井。井。井。井。1965196519651965年
8、在四川油田钻成了我国第一口水平井，磨三井，水平延伸年在四川油田钻成了我国第一口水平井，磨三井，水平延伸年在四川油田钻成了我国第一口水平井，磨三井，水平延伸年在四川油田钻成了我国第一口水平井，磨三井，水平延伸160m160m160m160m，是世，是世，是世，是世界上第二个钻成水平井的国家。界上第二个钻成水平井的国家。界上第二个钻成水平井的国家。界上第二个钻成水平井的国家。5 5 5 5、四川油田的草四川油田的草四川油田的草四川油田的草16161616井，井，井，井，1987198719871987年钻成，是一口过长江定向井。年钻成，是一口过长江定向井。年钻成，是一口过长江定向井。年钻成，是一口
9、过长江定向井。6 6 6 6、1988 1988 1988 1988年胜利油田完成河年胜利油田完成河年胜利油田完成河年胜利油田完成河50505050丛式井组，一个陆地平台钻成丛式井组，一个陆地平台钻成丛式井组，一个陆地平台钻成丛式井组，一个陆地平台钻成35353535口定向井。口定向井。口定向井。口定向井。（二）定向井的引入（二）定向井的引入中中 国国 石石 油油 长长 庆庆 油油 田田 分分 公公 司司 Petrochina changqing oilfield company Petrochina changqing oilfield company苏14区块加密区山1有效厚度图（三）、为
10、什么钻定向井（三）、为什么钻定向井（三）、为什么钻定向井（三）、为什么钻定向井一、概一、概 述述1 1 1 1、地面限制、地面限制、地面限制、地面限制油田所处地面不利于或不充许设置井油田所处地面不利于或不充许设置井场钻井或搬家安装受到极大障碍。场钻井或搬家安装受到极大障碍。如：如：1 1）英国的北海油田；）英国的北海油田；2 2）中国的长庆、胜利、大港、）中国的长庆、胜利、大港、塔里木油田等。塔里木油田等。中中 国国 石石 油油 长长 庆庆 油油 田田 分分 公公 司司 Petrochina changqing oilfield company Petrochina changqing oil
11、field company苏14区块加密区山1有效厚度图（三）、为什么钻定向井（三）、为什么钻定向井（三）、为什么钻定向井（三）、为什么钻定向井一、概一、概 述述2 2 2 2、海上生产集输需要海上生产集输需要海上生产集输需要海上生产集输需要中中 国国 石石 油油 长长 庆庆 油油 田田 分分 公公 司司 Petrochina changqing oilfield company Petrochina changqing oilfield company（三）、为什么钻定向井（三）、为什么钻定向井（三）、为什么钻定向井（三）、为什么钻定向井一、概一、概 述述3 3 3 3、打救援井打救援井打救
12、援井打救援井中中 国国 石石 油油 长长 庆庆 油油 田田 分分 公公 司司 Petrochina changqing oilfield company Petrochina changqing oilfield company黄土塬（四）长庆油田钻定向井的主要原因（四）长庆油田钻定向井的主要原因（四）长庆油田钻定向井的主要原因（四）长庆油田钻定向井的主要原因 受地形、地貌的限制：受地形、地貌的限制：地处黄土高原，千沟万壑地处黄土高原，千沟万壑一、概一、概 述述中中 国国 石石 油油 长长 庆庆 油油 田田 分分 公公 司司 Petrochina changqing oilfield comp
13、any Petrochina changqing oilfield company沙漠一、概一、概 述述中中 国国 石石 油油 长长 庆庆 油油 田田 分分 公公 司司 Petrochina changqing oilfield company Petrochina changqing oilfield company一、概一、概 述述中中 国国 石石 油油 长长 庆庆 油油 田田 分分 公公 司司 Petrochina changqing oilfield company Petrochina changqing oilfield company苏14区块加密区盒8有效厚度图苏14区块加密区
14、山1有效厚度图 节省投资，降低开发成本节省投资，降低开发成本 丛式井可以节约大量的道路建设、井场建设投资，节丛式井可以节约大量的道路建设、井场建设投资，节省地面空间，便于采油集中建站、集中管理，从而降低整省地面空间，便于采油集中建站、集中管理，从而降低整个油田的开发成本。个油田的开发成本。有利于保护环境有利于保护环境 有些油气藏在环保要求高的地区，若采用丛式井钻井有些油气藏在环保要求高的地区，若采用丛式井钻井技术，可防止环境的大面积污染，以满足环保要求。技术，可防止环境的大面积污染，以满足环保要求。一、概一、概 述述中中 国国 石石 油油 长长 庆庆 油油 田田 分分 公公 司司 Petroc
15、hina changqing oilfield company Petrochina changqing oilfield company小斜度定向井：小斜度定向井：井斜小于井斜小于1515，钻井时井斜、方位不易控制，钻井时井斜、方位不易控制，钻井难度大。钻井难度大。中斜度定向井（常规定向井）：中斜度定向井（常规定向井）：井斜在井斜在15-4515-45之间，钻井时井之间，钻井时井斜、方位易控制，钻井难度相对较小，是使用最多的一种。斜、方位易控制，钻井难度相对较小，是使用最多的一种。大斜度定向井：大斜度定向井：井斜在井斜在46-8546-85度之间，其斜度大，水平位移大，度之间，其斜度大，水平
16、位移大，增加了钻井难度和成本。增加了钻井难度和成本。丛式井：丛式井：在一个井场或平台上，钻出几口或几十口定向井和一在一个井场或平台上，钻出几口或几十口定向井和一口直井。口直井。多底井（分支井）多底井（分支井）：一个井口下面有两个或两个以上井底的定：一个井口下面有两个或两个以上井底的定向井。向井。定定向向井井二、定向井分类二、定向井分类中中 国国 石石 油油 长长 庆庆 油油 田田 分分 公公 司司 Petrochina changqing oilfield company Petrochina changqing oilfield company分支井分支井分支井分支井 水平井水平井水平井水平
17、井直井直井直井直井定向井定向井定向井定向井二、定向井分类二、定向井分类中中 国国 石石 油油 长长 庆庆 油油 田田 分分 公公 司司 Petrochina changqing oilfield company Petrochina changqing oilfield company 造斜点造斜点造斜点造斜点稳斜井段稳斜井段稳斜井段稳斜井段实钻井眼轨迹实钻井眼轨迹实钻井眼轨迹实钻井眼轨迹设计井眼轨道设计井眼轨道设计井眼轨道设计井眼轨道靶区靶区靶区靶区水水水水 平平平平 位位位位 移移移移垂垂垂垂深深深深三、定向井井眼轨迹基本概念三、定向井井眼轨迹基本概念主要参数：主要参数：n测点的井深，用测
18、点的井深，用L L表示；表示；n测点的井斜角，用测点的井斜角，用；n测点的方位角，用测点的方位角，用。n通过测深、井斜角、方通过测深、井斜角、方位角然后利用公式逐段位角然后利用公式逐段递推出整个轨迹情况。递推出整个轨迹情况。中中 国国 石石 油油 长长 庆庆 油油 田田 分分 公公 司司 Petrochina changqing oilfield company Petrochina changqing oilfield company三、定向井井眼轨迹基本概念三、定向井井眼轨迹基本概念测深测深测深测深 ：井口至测点处的井眼实际长，井口至测点处的井眼实际长，井口至测点处的井眼实际长，井口至测点
19、处的井眼实际长，单位是米；单位是米；单位是米；单位是米；Measured depthMeasured depthMeasured depthMeasured depth（MD)MD)MD)MD)井斜角井斜角井斜角井斜角 ：测点处井眼方向线（切线，测点处井眼方向线（切线，测点处井眼方向线（切线，测点处井眼方向线（切线，指前）与重力指前）与重力指前）与重力指前）与重力线间的夹角，度。线间的夹角，度。线间的夹角，度。线间的夹角，度。InclinationInclinationInclinationInclination（Inc Inc Inc Inc）.方位角：方位角：方位角：方位角：测点处正北方向
20、至井眼方向测点处正北方向至井眼方向测点处正北方向至井眼方向测点处正北方向至井眼方向线在水平面投影线间夹角，度线在水平面投影线间夹角，度线在水平面投影线间夹角，度线在水平面投影线间夹角，度azimuthazimuthazimuthazimuth（一）、定向井的基本要素（一）、定向井的基本要素中中 国国 石石 油油 长长 庆庆 油油 田田 分分 公公 司司 Petrochina changqing oilfield company Petrochina changqing oilfield company三、定向井井眼轨迹基本概念三、定向井井眼轨迹基本概念（一）、定向井的基本要素（一）、定向井的基
21、本要素井斜变化率：井斜变化率：井斜变化率：井斜变化率：井斜角对井深的变化率，度井斜角对井深的变化率，度井斜角对井深的变化率，度井斜角对井深的变化率，度/30/30/30/30米；米；米；米；(build rate,drop rate)(build rate,drop rate)(build rate,drop rate)(build rate,drop rate)方位变化率：方位变化率：方位变化率：方位变化率：方位角对井深的变化率，度方位角对井深的变化率，度方位角对井深的变化率，度方位角对井深的变化率，度/30/30/30/30米；米；米；米；walk ratewalk ratewalk ra
22、tewalk rate 狗腿严重度（狗腿严重度（狗腿严重度（狗腿严重度（DLSDLSDLSDLS）：）：）：）：“全角变化率全角变化率全角变化率全角变化率”、“狗腿严重度狗腿严重度狗腿严重度狗腿严重度”“”“”“”“井眼曲率井眼曲率井眼曲率井眼曲率”，都是相同的意，都是相同的意，都是相同的意，都是相同的意义，指的是在单位井段内三维空间的角度变义，指的是在单位井段内三维空间的角度变义，指的是在单位井段内三维空间的角度变义，指的是在单位井段内三维空间的角度变化。它既包含了井斜角的变化，又包含着方化。它既包含了井斜角的变化，又包含着方化。它既包含了井斜角的变化，又包含着方化。它既包含了井斜角的变化，
23、又包含着方位角的变化。其常用单位为：位角的变化。其常用单位为：位角的变化。其常用单位为：位角的变化。其常用单位为：/30m/30m/30m/30m。中中 国国 石石 油油 长长 庆庆 油油 田田 分分 公公 司司 Petrochina changqing oilfield company Petrochina changqing oilfield company垂深（垂深（Vertical depth orTrue Vertical depth orTrue vertical depthvertical depth）:测点的垂直深度，是指井身上任测点的垂直深度，是指井身上任一点至井口所在水平面
24、的距离。其测一点至井口所在水平面的距离。其测量单位为米。量单位为米。水平位移（水平位移（Displacement or Displacement or Closure distanceClosure distance）：）：即井眼轴线某点在水平面上的投即井眼轴线某点在水平面上的投影至井口的距离，也称闭合距。其测影至井口的距离，也称闭合距。其测量单位为米。量单位为米。三、定向井井眼轨迹基本概念三、定向井井眼轨迹基本概念中中 国国 石石 油油 长长 庆庆 油油 田田 分分 公公 司司 Petrochina changqing oilfield company Petrochina changqin
25、g oilfield company 造斜点造斜点(Kick off point):(Kick off point):在定向井在定向井中开始定向造斜的位置叫造斜点。通中开始定向造斜的位置叫造斜点。通常以开始定向造斜的井深来表示，其常以开始定向造斜的井深来表示，其测量单位为米。测量单位为米。造斜率：造斜率：造斜率表示了造斜工具的造斜率表示了造斜工具的造斜能力，其值等于用该造斜工具所造斜能力，其值等于用该造斜工具所钻出的井段的井眼曲率。钻出的井段的井眼曲率。增（降）斜率：增（降）斜率：指的是增（降）斜指的是增（降）斜井段的井斜变化率。其井斜变化为井段的井斜变化率。其井斜变化为正值时为增斜率，负值为
26、降斜率。正值时为增斜率，负值为降斜率。三、定向井井眼轨迹基本概念三、定向井井眼轨迹基本概念中中 国国 石石 油油 长长 庆庆 油油 田田 分分 公公 司司 Petrochina changqing oilfield company Petrochina changqing oilfield company三、定向井井眼轨迹基本概念三、定向井井眼轨迹基本概念直井段直井段直井段直井段:井斜角为井斜角为井斜角为井斜角为0 0 0 0度度度度：OAOAOAOA段段段段造斜点：造斜点：造斜点：造斜点：开始定向造斜的位置开始定向造斜的位置开始定向造斜的位置开始定向造斜的位置:A A A A点点点点增斜段：
27、增斜段：增斜段：增斜段：井斜角随井深增加的井段：井斜角随井深增加的井段：井斜角随井深增加的井段：井斜角随井深增加的井段：ABABABAB段段段段稳斜段：稳斜段：稳斜段：稳斜段：井斜不变的井段：井斜不变的井段：井斜不变的井段：井斜不变的井段：BCBCBCBC段段段段降斜段：降斜段：降斜段：降斜段：井斜角随井深增加而减小的井斜角随井深增加而减小的井斜角随井深增加而减小的井斜角随井深增加而减小的井段：井段：井段：井段：CDCDCDCD段段段段OABCDE中中 国国 石石 油油 长长 庆庆 油油 田田 分分 公公 司司 Petrochina changqing oilfield company Pet
28、rochina changqing oilfield company目标点（目标点（TargetTarget）：）：设计规定的，必须钻达的地层位置，称为目标点，也就是设计规定的，必须钻达的地层位置，称为目标点，也就是靶点，通常是以地面井口为坐标原点的空间坐标系的坐标值来表示；靶点，通常是以地面井口为坐标原点的空间坐标系的坐标值来表示；靶区半径：靶区半径：允许实钻井眼轨迹偏离设计目标点的水平距离，称为靶区半径；允许实钻井眼轨迹偏离设计目标点的水平距离，称为靶区半径；靶心距：靶心距：在靶区平面上，实钻井眼轴线与目标点之间的距离，称为靶心距。在靶区平面上，实钻井眼轴线与目标点之间的距离，称为靶心距。
29、三、定向井井眼轨迹基本概念三、定向井井眼轨迹基本概念中中 国国 石石 油油 长长 庆庆 油油 田田 分分 公公 司司 Petrochina changqing oilfield company Petrochina changqing oilfield company四、定向井轨迹设计四、定向井轨迹设计设计条件：设计条件：设计条件：设计条件：l一般要给定的有：一般要给定的有：目标点垂深目标点垂深目标点垂深目标点垂深、水平位移水平位移水平位移水平位移、设计方位设计方位设计方位设计方位等；等；l给定进入目标的要求给定进入目标的要求(例如：目标点或目标段的井斜角例如：目标点或目标段的井斜角)；设计内
30、容：设计内容：设计内容：设计内容：l根据设计条件，设计出根据设计条件，设计出合适的合适的合适的合适的轨迹。轨迹。轨轨轨轨迹迹设计的关键设计的关键设计的关键设计的关键：l造斜点、增斜率和降斜率的选择造斜点、增斜率和降斜率的选择（需要经验）；（需要经验）；（需要经验）；（需要经验）；l轨迹关键参数的求得轨迹关键参数的求得（需要先进的计算公式）。（需要先进的计算公式）。（需要先进的计算公式）。（需要先进的计算公式）。（一）主要内容：（一）主要内容：（一）主要内容：（一）主要内容：中中 国国 石石 油油 长长 庆庆 油油 田田 分分 公公 司司 Petrochina changqing oilfiel
31、d company Petrochina changqing oilfield company （二）井眼轨（二）井眼轨（二）井眼轨（二）井眼轨迹迹的类型的类型的类型的类型 井井眼眼轨轨迹迹的的类类型型二维二维井眼井眼轨道轨道三维三维井眼井眼轨道轨道设计井眼轴线仅在设计方位线所在铅垂平设计井眼轴线仅在设计方位线所在铅垂平面上变化的井眼轨面上变化的井眼轨迹迹。二维井眼轨迹由垂直井段、增斜井段、稳斜二维井眼轨迹由垂直井段、增斜井段、稳斜井段和降斜井段组合而成。井段和降斜井段组合而成。在设计井眼轴线上，既有井斜角变化在设计井眼轴线上，既有井斜角变化又有方位角变化的井眼轨迹。又有方位角变化的井眼轨迹。
32、三维井眼轨迹设计用于绕障井和现场待三维井眼轨迹设计用于绕障井和现场待钻修正井眼轨迹设计。钻修正井眼轨迹设计。二维二维井眼井眼轨道轨道四、定向井轨迹设计四、定向井轨迹设计中中 国国 石石 油油 长长 庆庆 油油 田田 分分 公公 司司 Petrochina changqing oilfield company Petrochina changqing oilfield company1)1)根据油气田勘探开发要求，保证实现钻井目的；根据油气田勘探开发要求，保证实现钻井目的；2)2)根据油气田的构造特征、油气产状，有利于提高油气产量和采收根据油气田的构造特征、油气产状，有利于提高油气产量和采收 率
33、，改善投资效益；率，改善投资效益；3)3)在选择造斜点、井眼曲率、最大井斜角等参数时，有利于钻井、采在选择造斜点、井眼曲率、最大井斜角等参数时，有利于钻井、采 油和修井作业；油和修井作业；4)4)在满足钻井目的的前提下，应尽可能选择比较简单的剖面类型，力在满足钻井目的的前提下，应尽可能选择比较简单的剖面类型，力 求使设计的斜井段最短，以减小井眼轨道控制的难度和钻井工作求使设计的斜井段最短，以减小井眼轨道控制的难度和钻井工作 量，有利于安全、快速钻井、降低钻井成本。量，有利于安全、快速钻井、降低钻井成本。（三）设计井眼轨迹的原则（三）设计井眼轨迹的原则（三）设计井眼轨迹的原则（三）设计井眼轨迹的
34、原则四、定向井轨迹设计四、定向井轨迹设计中中 国国 石石 油油 长长 庆庆 油油 田田 分分 公公 司司 Petrochina changqing oilfield company Petrochina changqing oilfield company（四）井眼轨道设计中有关因素的选择（四）井眼轨道设计中有关因素的选择（四）井眼轨道设计中有关因素的选择（四）井眼轨道设计中有关因素的选择造造斜斜点点的的选选择择原原则则1)1)造斜点的选择在比较稳定的地层，避免在岩石破碎带、漏造斜点的选择在比较稳定的地层，避免在岩石破碎带、漏2)2)失地层；失地层；2 2）地层可钻性均匀，不应有硬夹层；）地层
35、可钻性均匀，不应有硬夹层；3 3）要满足采油工艺要求；）要满足采油工艺要求；4)4)垂深大、水平位移小的井，造斜点应深，以简化井身结垂深大、水平位移小的井，造斜点应深，以简化井身结 构、加快钻速；构、加快钻速；5)5)垂深小、水平位移大的井，造斜点应浅，以减少定向施工垂深小、水平位移大的井，造斜点应浅，以减少定向施工 的工作量；的工作量；6)6)在方位漂移地区，应使斜井段避开方位漂移大的地层。在方位漂移地区，应使斜井段避开方位漂移大的地层。四、定向井轨迹设计四、定向井轨迹设计中中 国国 石石 油油 长长 庆庆 油油 田田 分分 公公 司司 Petrochina changqing oilfie
36、ld company Petrochina changqing oilfield company 最大井斜角：最大井斜角：直井在规定井斜角内；常规定向井和水平井井斜角小于直井在规定井斜角内；常规定向井和水平井井斜角小于1515时，方位不稳定，因此，最大井斜角应大于时，方位不稳定，因此，最大井斜角应大于1515，一般一般15154545。井眼曲率：井眼曲率：过小，造斜井段过长，增加轨迹控制工作量；过小，造斜井段过长，增加轨迹控制工作量；过大，造成钻具过大，造成钻具偏磨、摩阻过大、键槽、其它井下作业（如测井、固井、射孔、采油等）偏磨、摩阻过大、键槽、其它井下作业（如测井、固井、射孔、采油等）的困难
37、，因此，应根据具体情况，适当选择井眼曲率，应控制其最大值的困难，因此，应根据具体情况，适当选择井眼曲率，应控制其最大值5-5-12/100m12/100m，最大不超过最大不超过16/100m16/100m。井眼轨迹类型的选择：井眼轨迹类型的选择：设计井眼轨迹时，一般选择简单的二维轨迹。二维设计井眼轨迹时，一般选择简单的二维轨迹。二维轨迹由垂直井段、造斜井段、稳斜井段组合而成，最常用的有四种类型。轨迹由垂直井段、造斜井段、稳斜井段组合而成，最常用的有四种类型。（四）井眼轨迹设计中有关因素的选择（四）井眼轨迹设计中有关因素的选择（四）井眼轨迹设计中有关因素的选择（四）井眼轨迹设计中有关因素的选择四
38、、定向井轨迹设计四、定向井轨迹设计中中 国国 石石 油油 长长 庆庆 油油 田田 分分 公公 司司 Petrochina changqing oilfield company Petrochina changqing oilfield company四、定向井轨迹设计四、定向井轨迹设计（五）、井身剖面类型的选择（五）、井身剖面类型的选择（五）、井身剖面类型的选择（五）、井身剖面类型的选择1 1、常规二维剖面、常规二维剖面二维定向井剖面指设计井眼轴线二维定向井剖面指设计井眼轴线仅在设计方位线所在铅垂平面上仅在设计方位线所在铅垂平面上变化的定向井剖面。变化的定向井剖面。中中 国国 石石 油油 长长
39、 庆庆 油油 田田 分分 公公 司司 Petrochina changqing oilfield company Petrochina changqing oilfield company四、定向井轨迹设计四、定向井轨迹设计（五）、井身剖面类型的选择（五）、井身剖面类型的选择（五）、井身剖面类型的选择（五）、井身剖面类型的选择2 2 2 2、直直直直-增增增增-稳三段制剖面稳三段制剖面稳三段制剖面稳三段制剖面最常用和最简单的井身剖面最常用和最简单的井身剖面最常用和最简单的井身剖面最常用和最简单的井身剖面。特点：特点：特点：特点：造斜点较浅造斜点较浅造斜点较浅造斜点较浅（可减少最大井斜角）（可减
40、少最大井斜角）（可减少最大井斜角）（可减少最大井斜角）使用范围：使用范围：使用范围：使用范围：靶点较浅、水平位移较大时常采用。靶点较浅、水平位移较大时常采用。靶点较浅、水平位移较大时常采用。靶点较浅、水平位移较大时常采用。因造斜段完成后井斜角和方位角因造斜段完成后井斜角和方位角因造斜段完成后井斜角和方位角因造斜段完成后井斜角和方位角变化不大，轨迹容易控制，一般井斜变化不大，轨迹容易控制，一般井斜变化不大，轨迹容易控制，一般井斜变化不大，轨迹容易控制，一般井斜角为角为角为角为15-5515-5515-5515-55。长庆油田丛式井施工主要采用三长庆油田丛式井施工主要采用三长庆油田丛式井施工主要采
41、用三长庆油田丛式井施工主要采用三段制剖面段制剖面段制剖面段制剖面中中 国国 石石 油油 长长 庆庆 油油 田田 分分 公公 司司 Petrochina changqing oilfield company Petrochina changqing oilfield company四、定向井轨迹设计四、定向井轨迹设计（五）、井身剖面类型的选择（五）、井身剖面类型的选择（五）、井身剖面类型的选择（五）、井身剖面类型的选择应用范围：应用范围：应用范围：应用范围：常常常常用用用用于于于于靶靶靶靶点点点点较较较较深深深深，水水水水平平平平位位位位移移移移较较较较小的定向井、多目标井等。小的定向井、多目标
42、井等。小的定向井、多目标井等。小的定向井、多目标井等。特点：特点：特点：特点：难难难难度度度度较较较较三三三三段段段段制制制制剖剖剖剖面面面面大大大大，主主主主要要要要原原原原因因因因是是是是有有有有降降降降斜斜斜斜段段段段。降降降降斜斜斜斜段段段段会会会会增增增增大大大大扭扭扭扭矩矩矩矩、摩摩摩摩阻阻阻阻（如如如如小小小小水水水水平平平平位位位位移移移移深深深深定定定定向向向向井井井井采采采采用用用用三段制剖面轨迹难控制）。三段制剖面轨迹难控制）。三段制剖面轨迹难控制）。三段制剖面轨迹难控制）。3 3 3 3、直、直、直、直-增增增增-稳稳稳稳-降降降降-稳五段制剖面稳五段制剖面稳五段制剖面
43、稳五段制剖面中中 国国 石石 油油 长长 庆庆 油油 田田 分分 公公 司司 Petrochina changqing oilfield company Petrochina changqing oilfield company四、定向井轨迹设计四、定向井轨迹设计（五）、井身剖面类型的选择（五）、井身剖面类型的选择（五）、井身剖面类型的选择（五）、井身剖面类型的选择4 4 4 4、三维定向井剖面、三维定向井剖面、三维定向井剖面、三维定向井剖面 三三三三维维维维定定定定向向向向井井井井剖剖剖剖面面面面指指指指在在在在设设设设计计计计的的的的井井井井身身身身剖剖剖剖面面面面上上上上既既既既有有有有
44、井井井井斜斜斜斜角角角角的的的的变变变变化化化化又又又又有有有有方方方方位位位位角角角角的的的的变化。变化。变化。变化。常常常常用用用用于于于于在在在在地地地地面面面面井井井井口口口口位位位位置置置置与与与与设设设设计计计计目目目目标标标标点点点点之之之之间间间间的的的的铅铅铅铅垂垂垂垂平平平平面面面面内内内内，存存存存在在在在井井井井眼眼眼眼难难难难以以以以通通通通过过过过的的的的障障障障碍碍碍碍物物物物（如如如如：已已已已钻钻钻钻的的的的井井井井眼眼眼眼、盐盐盐盐丘丘丘丘等等等等），设设设设计计计计井井井井需需需需要要要要绕绕绕绕过过过过障障障障碍碍碍碍钻钻钻钻达达达达目标点。目标点。目标
45、点。目标点。如：三维绕障设计、纠偏三维设计等如：三维绕障设计、纠偏三维设计等如：三维绕障设计、纠偏三维设计等如：三维绕障设计、纠偏三维设计等中中 国国 石石 油油 长长 庆庆 油油 田田 分分 公公 司司 Petrochina changqing oilfield company Petrochina changqing oilfield company五、定向钻井的实现方法五、定向钻井的实现方法五、定向钻井的实现方法五、定向钻井的实现方法v井眼轨迹控制的实质，就是不断地井眼轨迹控制的实质，就是不断地控制控制控制控制井眼前进的方向井眼前进的方向井眼前进的方向井眼前进的方向，设法使实钻，设法使实
46、钻的的井眼轨迹井眼轨迹尽可能符合设计的尽可能符合设计的井眼轨迹。井眼轨迹。v井眼方向的控制井眼方向的控制可通过调整造斜工具的可通过调整造斜工具的造斜率造斜率和和装置角装置角来实现。来实现。v造斜率的调整造斜率的调整目前主要通过目前主要通过更换钻具组合更换钻具组合来实现，较先进的方法是来实现，较先进的方法是可可变径稳定器变径稳定器和和可调弯角的动力钻具可调弯角的动力钻具，最先进的，最先进的旋转导向钻井系统旋转导向钻井系统。定向井的实现方法定向井的实现方法定向井的实现方法定向井的实现方法-井眼轨迹的控制技术井眼轨迹的控制技术井眼轨迹的控制技术井眼轨迹的控制技术中中 国国 石石 油油 长长 庆庆 油
47、油 田田 分分 公公 司司 Petrochina changqing oilfield company Petrochina changqing oilfield company钻杆钻铤钻杆钻铤等钻具等钻具带弯外壳的带弯外壳的井下马达井下马达钻头钻头（一）定向基本原理（一）定向基本原理（一）定向基本原理（一）定向基本原理 在常规钻进过程中，上部钻具和在常规钻进过程中，上部钻具和井下马达一起旋转钻进。当需要定向井下马达一起旋转钻进。当需要定向时，调整弯外壳或弯接头到一定的角时，调整弯外壳或弯接头到一定的角度（通过调整工具面来实现），锁定度（通过调整工具面来实现），锁定转盘使井下马达及钻头始终保持
48、一定转盘使井下马达及钻头始终保持一定的角度，通过井下马达驱动钻头旋转的角度，通过井下马达驱动钻头旋转钻进，从而保持钻头沿特定方向钻进。钻进，从而保持钻头沿特定方向钻进。五、定向钻井的实现方法五、定向钻井的实现方法五、定向钻井的实现方法五、定向钻井的实现方法中中 国国 石石 油油 长长 庆庆 油油 田田 分分 公公 司司 Petrochina changqing oilfield company Petrochina changqing oilfield company（二）、造斜工具（二）、造斜工具（二）、造斜工具（二）、造斜工具造斜钻具用于从直井段沿一定方位钻出斜井段。造斜钻具用于从直井段沿
49、一定方位钻出斜井段。常用的造斜钻具组合：常用的造斜钻具组合：弯接头弯接头+井下动力钻具、各井下动力钻具、各种弯外壳井下动力钻具（包括导向钻井系统）。所有种弯外壳井下动力钻具（包括导向钻井系统）。所有的造斜钻具都可作为增斜钻具使用。的造斜钻具都可作为增斜钻具使用。目前，由于弯接头目前，由于弯接头+井下动力钻具定向效率不高，井下动力钻具定向效率不高，大多数定向井采用大多数定向井采用带弯外壳井下动力钻具定向带弯外壳井下动力钻具定向。五、定向钻井的实现方法五、定向钻井的实现方法五、定向钻井的实现方法五、定向钻井的实现方法中中 国国 石石 油油 长长 庆庆 油油 田田 分分 公公 司司 Petrochi
50、na changqing oilfield company Petrochina changqing oilfield company30303030 4040404050505050707070706060606090909090808080802000200020002000年代年代年代年代斜斜斜斜向向向向器器器器弯弯弯弯接接接接头头头头井井井井下下下下马马马马达达达达弯弯弯弯外外外外壳壳壳壳马马马马达达达达旋旋旋旋转转转转导导导导向向向向滑动导向滑动导向滑动导向滑动导向革命性革命性革命性革命性进步进步进步进步 造斜工具从最初的斜向器发展到现在的最先进的旋转导向，大大减造斜工具从最初的斜向