定向钻井复习资料

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1、1、何为定向钻进与定向钻孔，他与常规钻井的区别是什么?1）定向钻进的含义石油钻井中对定向钻进技术的定义为沿着预先设计的井眼轴线钻达目的层位的钻井方法。地质勘探中对定向钻进技术的定义是指利用钻孔自然弯曲规律或采用人工造斜工具使钻孔按设计要求进行延伸钻到预定目标的一种钻进方法。国外有文献认为是为了钻达到一个预定的地下目标，使井眼在特定方向偏斜的工艺和科学。2）定向钻孔的含义。定向钻井是指用定向钻进方法控制井眼轨迹钻到预定目标的钻井。3）它与常规钻井的区别定向钻井设计有特殊的轨迹，钻进中必须研究和利用地层自然弯曲规律、井眼控制理论或

2、人工造斜工具控制井眼轨迹，最终钻达预定目标要求。2、自然弯曲定向孔与人工弯曲定向孔的含义是什么？1）自然弯曲定向孔：利用地层在一定钻进条件下的自然弯曲规律设计钻孔轴线，通过移动井位或改变开孔顶角、方位角，采用常规钻进技术工艺，必要时利用井斜控制理论辅以一般的增斜、减斜措施，达到基本按设计的钻孔轴线钻达目的层的钻孔。自然弯曲定向孔又称初级定向孔。2）人工弯曲定向孔：采用人工造斜技术强制进行人工弯曲，并克服钻孔自然弯曲的影响，或利用钻孔自然弯曲规律与人工造斜工具强制进行人工弯曲相结合，使钻孔按设计轨迹钻达目的层的钻孔。又称受控定向

3、孔。3、何为钻孔轴线，它有哪三种表述形式？1）钻孔轴线：是表征井眼空间形态的轨迹线2）三种表述形式：a、设计钻孔轴线：钻井施工前，根据地质目的、工程要求和施工条件，对所要施工的钻井进行轴线轨迹设计并绘制出设计轴线的轨迹。b、实际钻孔轴线：钻头沿孔底破碎面中心移动时形成的点的实际几何轨迹。它仅具有抽象意义c、近似钻孔轴线：对钻孔轴线有限点进行测量和计算，并以测量计算的数据为依据，用直线或曲线的形式描述井眼轴线在空间的形态变化。它并不是实际井眼轴线，仅与实际井眼轴线近似，但却具有实用意义。4、钻孔轴线的空间要素包括哪些？其定义是什

4、么？1）定向钻孔轴线的空间要素包括：钻孔轴线上各点的井斜角、方位角和孔深，靶点的垂深和水平位移，曲线段的曲率或弯曲强度，以及钻孔轴线的遇层角等。2）各自定义如下：a、井斜角:轨迹上某点的井斜角是该点的切线与铅垂线之间的夹角，用θ表示。b、方位角：井眼轨迹上某点的方位角是该点的切线在水平面上的投影与真北方向之间的夹角，一般用α表示，并且从真北方向开始按顺时针方向计算。c、孔深：轨迹上某点的井深是井口到该点的井眼轴线的长度。d、靶点垂深：定向井靶点相对于井口的垂直深度。e、水平位移：定向井靶点相对于井口的水平距离。f、弯曲强度：指

5、井眼轴线单位长度上井斜角或方位角变化的度数。g、曲线段的曲率：曲率是井眼轴线弯曲强度的另一种表述形式，定义与弯曲强度相同，单位为弧度h、钻孔轴线遇层角：钻孔轴线在遇层点（靶点）的切线与其在层面上的射影所夹的锐角。5、钻孔轴线空间位置计算的基本原理是什么？现行的计算方法有哪些？试分析比较计算模型与计算方法特点。1)基本原理：将钻井轴线分成若干小段，根据每一小段端点的测斜数据，将每一井段轴线看作为直线或曲线进行叠加计算。2）现行的计算方法主要有：全角全距法、全角半距法、均角全距法、曲率半径法和最小曲率法。3）比较（一）全角全距法A

6、、计算模型（1）将相邻两测点之间的孔段看作为直线；（2）该直线的顶角、方位角是每段直线下端点的顶角、方位角；（3）整个钻孔轴线是直线与直线相互连接的空间折线。B、计算方法特点（1）计算方法极为简单、方便。（2）将两测点间的井眼轴线看作为直线，且直线的顶角、方位角是下端点的顶角、方位角，极不合理。（3）在增斜段计算的水平位移偏大，垂直深度偏小，而在减斜段则相反，计算误差很大（二）全角半距法A、计算模型（1）相邻两测点间的井眼轴线为两段直线连成的折线。折线中每段直线的长度等于两点间井眼轴线长度的一半。（2）上半段直线用上测点的顶角

7、、方位角，下半段直线用下测点的顶角、方位角。（3）整个井眼轴线是一条折点更多的折线。其实质是把弧型孔段用两点的切线来代替。B、计算方法特点（1）计算较为简单。（2）两点间的井眼轴线分段更小，且综合考虑了上下两测点的顶角、方位角。（3）上、下两测点顶角对轨迹计算所引起的误差起相互补偿的作用，结果误差较小。特别是在井眼弯曲曲率半径较大时有较高的精度。（三）均角全距法A、计算模型（1）将相邻两测点间的井眼轴线看作为直线。（2）该直线的顶角、方位角分别为上、下两测点的顶角、方位角的平均值。（3）整个井眼轴线仍是直线与直线连接的折线。其

8、实质是以弦代弧。B、计算方法特点（1）此法比全角全距法稍复杂一些，但比全角半距法简单，是现场手算常常采用的方法。（2）以上、下两测点顶角、方位角的平均值作为轴线的计算角度，降低了增斜段和减斜段水平位移、垂直深度的计算误差。（3）在测点间距较大、曲率半径较小时有一定误差。（四）