钻井定向基础知识(钻井定向什么意思)

导语：钻井理论学习100天（15）--定向井井眼轨道设计

定向井的轨道设计是定向井设计的重要内容之一。

定向井的类型

按井斜角分：常规定向井： α = 15°～ 60°

大斜度井： α = 60°～ 85°

水平井： α = 90°

上翘井： α = 90°～ 120°

大位移井： 水平位移与垂深之比大于 2.0。

按轨道类型分：二维定向井，包括常规（由直线和圆弧组成的铅垂平面上的曲线）和非常规（由直线、圆弧和变曲率曲线等组成的铅垂平面上的曲线）。

井深剖面及术语

井身剖面是指轨道的垂直剖面图。

二维定向井轨道的水平投影图为一条直线，只需要设计垂直剖面图。故轨道设计又常称为井身剖面设计。

常用的二维定向井轨道设计类型

轨道设计依据的条件有两种。一种是由地质部门、采油部门提供的分层地质情况预告和目标点或目标段的有关数据：目标点的垂深，水平位移以及设计方位等。一种是由钻井工程部门根据设计原则和钻井的条件选定的造斜点位置、造斜率大小等。

轨道设计的内容包括：

（1）选择轨道类型

（2）确定造斜点：Dkop

（3）确定造斜工具的造斜率：Kz，Kn

（4）计算关键参数（最大井斜角αb和稳斜段长度ΔDmw等）

（5）计算轨道参数：ΔD，D， ΔLP，LP， ΔDm，Dm，α

（6）绘制垂直剖面图和水平投影图。

常用的二维定向井轨道设计原则

(1) 能实现钻定向井的目的：顺利中靶，满足中靶要求。

(2) 有利于安全、优质、快速钻井

1）在能实现定向钻井目的的前提下，尽可能选择简单的轨道类型。

2）造斜点要选择岩性稳定、硬度适中的地层；垂深大、水平位移小时，

造斜点深一些，可快速钻进直井段；垂深小，水平位移大时，造斜点浅一些，

减少定向造斜工作量。

3）尽量减小最大井斜角，以减少定向造斜工作量；但最大井斜脚步的小于15°，否则方位不稳定，容易漂移。

4）选择造斜率时，要考虑造斜工具的能力。造斜率过大，起下钻、下套管困难；造斜率过小，造斜段长，定向造斜工作量大。

(3) 有利于采油工艺

1）井眼曲率不宜过大。

2）尽可能以垂直井段或井斜角较小的斜直段进入油层。

设计计算方法

（1）剖面类型的选择

根据靶点参数和中靶要求、设计原则选择剖面类型。

☆只给定靶点参数（Dt、St，θ0），无其它要求，选用三段式。

☆ 给定 Dt、St、θ0、αt、ΔDmm，小位移井选用五段式，大位移井选用双增式。

☆ 给定Dt、θ0、αt、ΔDmm，无井位要求，采用多靶三段式。

（2）造斜点及造斜率的确定

依据设计原则确定造斜点（Dkop）和造斜率（Kz，Kn）。

（3）关键参数计算

以三段式轨道为例。关键参数为稳斜段长度ΔDmw和稳斜段井斜角αb，由以下公式求得：

对于不同的轨道类型，关键参数的计算方法有不同的公式。

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