定向井技术(入门基本概念)定向井技术（部分）编制：李光远编制日期：2002年9月9日注：内部资料为企业秘密，任何人不得相互传阅或外借泄露！！！一、定向井基本术语解释1）井眼曲率：指在单位井段内井眼前进的方向在三维空间内的角度变化。
它既包含了井斜角的变化又包含着方位角的变化，与“全角变化率”、“狗腿度严重度”都是相同含义。
K=v a SIN l l a 2*22⎪⎭⎫ ⎝⎛∆∆Φ+⎪⎭⎫ ⎝⎛∆∆式中：均值相邻两点间井斜角的平际长度相邻两测点间井段的实的增量相邻两测点的增量相邻两测点----∆--∆Φ--∆v a l a 方位角井斜角2）井斜角、方位角和井深称为定向井的基本要素，合称“三要素”。
3）αA ：A 点的井斜角，即A 点的重力线与该点的井眼前进方向线的夹角。
单位为“度”； 4）ΦA ：A 点的井斜方位角，亦简称“方位角”，即从正北方向线开始，顺时针旋转到该点井眼前进方向线的夹角。
单位为“度”；5）S B ’：B ’点的水平位移，即井口到B ’点在水平投影上的直线距离，也称“闭合距”。
单位为“米”； 6）ΦS ：闭合距的方位角，也称“闭合方位角”。
单位为“度”；7）L A ：A 点的井深，也称“斜深”或“测深”，即从井口到A 点实际长度。
单位为“米”； 8）H A ：A 点的垂深，即L A 在H 轴上的投影。
H A 也是A 点的H 坐标值。
同样，A 点在NS 轴和EW 轴上的投影，也可得到A 点的N 和E坐标值。
9）磁偏角：某地区的磁北极与地球磁北极读数的差异；10）造斜点：在定向钻井中，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；11）目标点：设计规定的、必须钻达的地层位置，称为目标点；12）高边：定向井的井底是个呈倾斜状态的圆平面，称为井底圆。
井底圆上的最高点称为高边。
从井底圆心至高边之间的连线所指的方向，称为井底高边方向。
高边方向上水平投影的方位称高边方位，即井底方位；13）工具面：造斜工具面的简称。
即在造斜钻具组合中，由弯曲工具的两个轴线所决定的那个平面；14）工具面角：工具面角有两种表示方法：A 、高边基准工具面角，简称高边工具角，即高边方向线为始边，顺时针转到工具面与井底圆平面的交线上所转过的角度；B 、磁北基准工具面角，简称磁北工具面角，即高边工具面角与井底方位角之和；15）定向角：是定向工具面角的简称，即在定向造斜或扭方位时，当启动井下马达后，工具面所处的位置，用工具面角表示。
16）装置角:扭方位时，启动井下马达后工具面所处的位置与轨迹方位之差为装置角,通常用“ω”表示。
17）安置角：是安置工具面角的简称，即在定向造斜或扭方位时，当启动井下马达之前，将工具面安置的位置。
安置角在数值上等于定向角加反扭角。
18）井下三器：减震器、扶正器、振击器19）井身质量：是指井深轴线的倾斜度（或弯曲状况）与该井设计规定的偏差。
20）无磁钻铤材质：由锰、铬、镍合金，或蒙乃尔合金（一种主要成分为镍、铜及少量其它金属材料）制成。
二、单点胶片读片方法 1、 20度NS EW1 23 42 136 7 88 5 4 6 7 85 2 134 6 75 2 1 346 7 8 5 51015使用读片器阅读0～20°的底片时，将阅读器放在底片上，使阅读器的瞄准线通过底片中心和测锤“+”字交点在底片上的投影点，瞄准线所对的罗盘刻度的读数即为井斜方位角，投影点所在的同心圆圈数即为井斜角，每一圈表示1°。
同时，还可读得定位针方位角（即磁北基准工具面角）。
如上图2、90度阅读15～90°的底片时，横线穿过的刻度线指示井斜角，数字1、2、3、4……分别表示井斜角10°、20°、30°、40°……，刻度是每一小格为一度。
竖线穿过的圆周刻度指示井斜方位角，圆周刻度上标有N 、E 、S 、W 和度数，因此可直读井斜方位角。
同时，底片还可读定位针方位角（即磁北基准工具面角，读法如下：1、阅读器十字线与底片十字线重合；2、依据阅读器的刻度读出定位针与方位线的角差；3、判断该角差的正负，如从方位线到定位针按N →E →S →W →N 的顺序变化，则角差值为正，如从方位线到定位针按N →W →S →E →N 的顺序变化,则角差值为负；4、定位针方位角[即磁北基准工具面角]=井斜方位角+该角差）。
如上图三、平均角法定向井轨迹计算1 122 3 3 44 559 8 7 6 5 4 3 2 1 0N NWNE678 E方位=磁方位+磁偏角如：磁方位=5度；磁偏角=-2.5度，则：方位=2.5度1、平均井斜（—a）=[上点井斜（α1）+该点井斜（α2）]/2段长（ΔL）=该点测深（L2）—上点测深（L1）分段垂深（ΔH）=ΔL*C O S（—a）分段位移（ΔS）=ΔL*S I N（—a）该点垂深（H）=上点垂深（H）+分段垂深（ΔH）2、平均方位（—Φ）=[上点方位（Φ1）+该点方位（Φ2）]/2特例：（1）如所得值在Φ1与Φ2的大角平分线上时，则—Φ=（Φ1+Φ2）/2-180例（如右图）：Φ1=65度Φ2=285度—Φ=[（65+285）/2]-180=-5=355（）（2）井斜为0或上点井斜为0时，平均方位的计算方法，举例如下：井斜方位平均方位0* *510 —Φ=100* —Φ=105350 —Φ=350南北分量：ΔN=ΔS*COS —Φ南北坐标：N=上点南北坐标（N）＋南北分量（ΔN）东西分量：ΔE=ΔS*SIN —Φ东西坐标：E=上点东西坐标（E0）＋东西分量（ΔE）ΔHΔLαΦΔNEΔΔΔNΦΦ E3、闭 合 距 S=22E +N闭合方位ΦS =arc tg （E/N ） [先计算arc tg|E/N|的值，再由N ，E 正负值来确定ΦS ，同时要考虑N ，E 为0时的判断。
N=0E>0，则ΦS =90；E<0，则ΦS =270；E=0，则无闭合方位。
N ≠0且E=0N>0，则ΦS =0；N<0，则ΦS =180。
E>0 N>0 第一象限 则ΦS =arc tg|E/N| E>0 N<0 二 则ΦS =180-arc tg|E/N| E<0 N<0 三 则ΦS =180+arc tg|E/N|E<0 N>0 四 则ΦS =360-` 1Qarc tg|E/N| ] 视位移W=S*COS （ΦS -Φ0） [注：Φ0为设计方位] 4、靶心距的算法：（1）计算出靶心坐标（N 0=S 0*COS Φ0，E 0=S 0*SIN Φ0） [注：S 0为设计位移] （2）计算出进靶坐标（N ’，E ’）（垂深与设计中靶垂深相等，如不相等，则需要按规律加入一组数据后再进行计算）靶心距＝()()22’’E-E+N-N四、陕北地区常用钻具扣型型号 扣型一、钻头：121/4〞（Φ311.25） 631 83/4〞（Φ222.25） 431 81/2〞（Φ215.9） 431二、钻挺（含无磁）：61/4〞（Φ158.75） 4A11 x 4A10 61/2〞（Φ165.1） 411 x 410 7〞（Φ177.8） 411 x 410三、钻杆：5〞（Φ127） 411 x 410 41/2〞（Φ114.3） 411 x 410 31/2〞（Φ88.9） 311 x 310四、螺杆：〞（Φ165.1）430 x 43061/27〞（Φ177.8）430 x 430五、扶正器：（1）公母本体：〞（Φ158.75）4A11 x 4A1061/461/〞（Φ165.1）411 x 41027〞（Φ177.8）411 x 410（2）双母本体：〞（Φ158.75）430 x 4A1061/4〞（Φ165.1）430 x 41061/27〞（Φ177.8）430 x 410六、弯接头：常用：431 x 4A10也有：431 x 410五、陕北地区常用钻具组合设计及配合技术参数设计1.第一次开钻（表层）：Ф311.2mmMP2钻头+配合接头+档板+Ф159mm无磁*1根+Ф159mm钻铤*n+配合接头+Ф127mm钻杆*n+配合接头+方钻杆配合技术参数：钻压：30～50KN 转速：60～90rpm 排量：15～25L/s 泵压：2～3Mpa2.第二次开钻（上直段）：Ф215.9mmBJ22(或XHP2B等)钻头+配合接头+档板+Ф159mm无磁*1根+Ф159mm钻铤*n+配合接头+Ф127mm钻杆*n+配合接头+方钻杆必要时可采用钟摆结构：Ф215.9mm BJ22(或XHP2B等)钻头+配合接头+档板+Ф159mm无磁*1根+Ф159mm钻铤*1根+Ф213mm螺旋扶正器+Ф159mm钻铤*n+配合接头+Ф127mm 钻杆*n+配合接头+方钻杆配合技术参数：钻压：50～120KN 转速：60～110rpm 排量：20～32L/s 泵压：3～8Mpa3．定向造斜井段（或扭方位段）：Ф215.9mm BJ22(或XHP2B等)钻头+Ф165mm直螺杆+1.5～2度弯接头+Ф159mm无磁*1根+Ф159mm钻铤*n+配合接头+Ф127mm钻杆*n+配合接头+方钻杆配合技术参数：钻压：50～80KN 转速：螺杆排量：20～28L/s 泵压：4～9Mpa4.转盘增斜井段：Ф215.9mm BJ22(或XHP2B等)钻头+配合接头（0～1m）+Ф213mm螺旋扶正器+档板+Ф159mm无磁*1根+Ф159mm钻铤*n+配合接头+Ф127mm钻杆*n+配合接头+方钻杆配合技术参数：钻压：150～220KN 转速：60～90rpm 排量：22～32L/s 泵压：5～10Mpa5.稳斜井段：Ф215.9mm BJ22(或XHP2B等)钻头+配合接头（1.5～2.5m）+Ф213mm螺旋扶正器+档板+Ф159mm无磁*1根+Ф159mm钻铤*n+配合接头+Ф127mm钻杆*n+配合接头+方钻杆配合技术参数：钻压：160～230KN 转速：60～90rpm 排量：25～35L/s 泵压：7～11Mpa6.微降斜井段（必要时使用）：Ф215.9mm BJ22(或XHP2B等)钻头+配合接头（3～4m）+Ф213mm螺旋扶正器+档板+Ф159mm 无磁*1根+Ф159mm钻铤*n+配合接头+Ф127mm钻杆*n+配合接头+方钻杆配合技术参数：钻压：100～180KN 转速：60～90rpm 排量：25～35L/s 泵压：7～11Mpa注：以上各井段钻具组合中的钻铤数量和配合技术参数，应根据现场具体情况（井眼状况，泥浆性能，设备能力，轨迹需要等）做相应调整。