定向井概念

   定向井就是使井眼軌跡沿著預(yù)先設(shè)計(jì)的井斜和方位鉆達(dá)目的層的鉆井方法。定向井技術(shù)是當(dāng)今世界石油勘探開發(fā)領(lǐng)域最先進(jìn)的鉆井技術(shù)之一，它是由特殊井下工具、測(cè)量?jī)x器和工藝技術(shù)有效控制井眼軌跡，使鉆頭沿著特定方向鉆達(dá)地下預(yù)定目標(biāo)的鉆井工藝技術(shù)。

     采用定向井技術(shù)可以使地面和地下條件受到限制的油氣資源得到經(jīng)濟(jì)、有效的開發(fā)，能夠大幅度提高油氣產(chǎn)量和降低鉆井成本，有利于保護(hù)自然環(huán)境，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

定向井類型

   定向井主要包括定向井、叢式井、水平井、 大位移井、側(cè)鉆井、分支井、徑向水平井、小井眼井、柔性管鉆井及欠平衡壓力鉆井等。

定向井的優(yōu)勢(shì)

1、盡可能挖掘各種油氣藏潛能，提高采收率；

2、減少布井?dāng)?shù)量，減少開發(fā)投資；

3、避免或減少開采過(guò)程中的井下復(fù)雜情況；

4、少占用土地，減小環(huán)境保護(hù)的壓力，提高勘探開發(fā)的總體經(jīng)濟(jì)效益。

基本要素

   描述定向井井身空間位置及形狀的方法 是對(duì)井眼進(jìn)行測(cè)量，每個(gè)測(cè)點(diǎn)有 三個(gè)數(shù)據(jù)，即測(cè)深、井斜角、井斜方位角，我們稱這三項(xiàng)測(cè)量數(shù) 據(jù)為井身的基本要素。

1）測(cè)深(Measure depth)：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)量斜深。通常用字母L表示，其測(cè)量單位是米或英尺。

2）井斜角(Hole inclination or Hole angle)：井測(cè)點(diǎn)處的井眼方向線（切線）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。通常用希臘字母α表示，其測(cè)量單位為度。

3）井斜方位角(Hole Direction)：是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。通常以?表示，單位度。 它還可以用象限值表示，是指它與正方位線或與正南方位線之間的夾角，象限值在0-90°之間變化，并要注明象限。

井身參數(shù)

1）垂深：(Vertical Depth Or True Vertical Depth)即測(cè)點(diǎn)的垂直深度。通常用H表示，如A、B點(diǎn)的垂深分別表示為HA、HB。 
2）水平長(zhǎng)度：是指自井口至測(cè)點(diǎn)的井眼長(zhǎng)度在水平面上的投影長(zhǎng)度。用S表示，如A點(diǎn)的水平長(zhǎng)度表示為SA。 
3）水平位移：(Displacement or Closure Distance)即井眼軸線某一點(diǎn)在水平面上的投影至井口的距離，也稱閉合距。用A表示，如A點(diǎn)的水平位移表示為AA。 
4）閉合方位角或總方位：(Closure Azimuth)是指以正北方位線為始邊順時(shí)針轉(zhuǎn)至閉合距方位線上所轉(zhuǎn)過(guò)的角度。用θ表示，如A點(diǎn)的閉合方位角表示為θA。 
5）N(北)坐標(biāo)和E(東)坐標(biāo)：是指測(cè)點(diǎn)在以井口為原點(diǎn)的水平面坐標(biāo)系里的坐標(biāo)值。 
6）視平移：(Vertical Section)是井身上某點(diǎn)在某一垂直投影面上的水平位移，它不是真實(shí)的水平位移，所以稱之為視平移。AA為閉合位移，VA為視平移。視平移與水平位移越接近，說(shuō)明井眼方位控制的越好。水平位移都是正值，而視平移可能是正值，也可能是負(fù)值。負(fù)值的視平移說(shuō)明閉合方位線與設(shè)計(jì)方位線的差值已大于90度，這種情況常出現(xiàn)于造斜前的直井段。

專用名詞

1）造斜點(diǎn)(Kick Off Point)：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。    

2）井斜變化率：?jiǎn)挝痪蝺?nèi)井斜角的改變速度稱為 “井斜變化率”。通常以兩測(cè)點(diǎn)間井斜角的變化量與兩測(cè)點(diǎn)間井段的長(zhǎng)度的比值表示。常用單位是：°/10m，°/25m 和°/100 m。  

3）方位變化率：?jiǎn)挝痪蝺?nèi)方位角的變化值，稱為方位變化率。通常以兩測(cè)點(diǎn)間方位角的變化量與兩測(cè)點(diǎn)間 井段長(zhǎng)度的比值表示。常用單位有：°/10m，°/25m 和°/100m。  

4）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。不等于井眼變化率。    

5）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。    

6）全角變化率：(Dogleg Seventy)“全角變化 率 ”、“狗腿嚴(yán)重度 ”、“井眼曲率”，都是相同的意義。指的是在單位井段內(nèi)井眼前 進(jìn)的方向在三維空間內(nèi)的角度變化。它即包含了井斜角的變化又包含著方位角的變化。其計(jì)量單位為：°/25m或°/30m。    

7）增斜段：井斜角隨井深增加的井段，稱為增斜段。

8）穩(wěn)斜段：井斜角保持不變的井段，稱為穩(wěn)斜段。    

9）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。  

10）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。    

11）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。所謂靶區(qū)，就是在目標(biāo)點(diǎn)所在的水平面上，以目標(biāo)點(diǎn)為圓心，以靶區(qū)半徑為半徑的一個(gè)圓面積。靶區(qū)半徑的大小，根據(jù)勘探開發(fā)的需要或鉆井的目的而定。    

12）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，稱為靶心距。    

13）工具面：(Tool Face)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。    

14）反扭角：使用井底馬達(dá)帶彎接頭進(jìn)行定向造斜或扭方位時(shí)，動(dòng)力鉆具啟動(dòng)前的工具面與啟動(dòng)后且加壓鉆進(jìn)時(shí)的工具面之間的夾角，稱為反扭角。反扭角總是使工具面逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。    

15）高邊：(High Side)定向井的井底是個(gè)呈傾斜狀態(tài)的圓平 面。稱為井底圓。井底圓上的最高點(diǎn)稱為高邊。從井底圓心至高邊之間的連線所指的方向，稱為井底的“高邊方向”。高邊方向上的水平投影稱為高邊方位。即井底的方位。    

16）工具面角：(Tool Face Angle)工具面角是表示造斜工具下到井底后，工具面所在的位置的參數(shù)。工具面角有兩種表示方法： 一種是以高邊為基準(zhǔn)((High Side Mode)，另一種是以磁北為基準(zhǔn)(Magnetic Mode）。高邊基準(zhǔn)工具面角，簡(jiǎn)稱高邊工具角。是指高邊方向線為始邊，順時(shí)針轉(zhuǎn)到工具面與井底圓 平面的交線上所轉(zhuǎn)過(guò)的角度。 由于高邊方向線在水平面上的投影，即為井底方位線。所以，若以正北方位線為始邊，順 時(shí)針轉(zhuǎn)到井底方位線上所轉(zhuǎn)過(guò)的角度，即為井底方位角。 磁北基準(zhǔn)工具面角(簡(jiǎn)稱磁北工具面角)等于高邊工具面角加上井底方位角。

文章來(lái)源：一點(diǎn)石油