1、定向井钻井技术讲座定向井钻井技术讲座XXX2006.03.29 除了在学校里学的专业理论书籍外，还要认真地学习和研究现场中遇到的新情况、新问题，向有经验的同志学习，向师傅学习，善于思考，在实际工作中，克服“眼高手低”等现象，做到“三勤”（勤动手，勤动脑，勤预测），创造性地开展工作，最终使自己成为一名复合型人才。钻定向井（水平井）时钻定向井（水平井）时，必须准确地进行定向控制必须准确地进行定向控制，因为定向控制不当会导致因为定向控制不当会导致：准确地进行定向控制的要求有：准确地进行定向控制的要求有：一、基本概念和要求二、定向井准备三、定向井的轨迹控制四、定向方法五、对于定向井常规钻具组合六、对于
2、水平井常规钻具组合七、施工中注意的几个问题八、水平井施工的工作步骤九、特殊工艺井复杂情况及事故处理一、基本概念和要求必须了解和掌握以下基本内容：必须了解和掌握以下基本内容：1、定向井一口井设计目标点，按照人为的需要，在一个既定的方向上与井口垂线偏离一定距离的井。2、井深井眼轴线上任一点，到井口的井眼长度，称为该点井深或斜深。3、垂深井眼轴线上任一点，到井口所在水平面的距离，称为该点垂深。4、水平位移井眼轴线上任一点，与井口铅直线的距离，称为该点水平位移，也称该点的闭和距。5、视位移水平位移在设计方位线上投影长度，称为视位移。6、井斜角井眼轴线上任一点的井眼方向线，与通过该点的重力线之间的夹角。
3、7、方位角以井眼轴线上任一点为原点的平面坐标系中，以通过该点的正北方向线为始边，按顺时针方向旋转至该点处井眼方向线在水平面上的投影线为终边，其所转过的角度称为该点的方位角。8、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钻出的井段的井眼曲率。9、全角变化率“狗腿严重度”，“井眼曲率”都是相同的意义。指的是在单位井段内前进的方向在三维空间内的角度变化。一、基本概念和要求10、目标点设计规定的，必须钻达的地层位置，称为目标点。通常是以地面井口为坐标原点的空间坐标值来表示。11、靶区及靶区半径（定向井）在目标点所在的水平面上，以目标点为圆心，以靶区半径为半径的一个圆面积。允许实钻井眼轨迹偏
4、离设计目标点之间的距离，称为靶区半径。12、靶心距在靶区平面上，实钻井眼轨迹与目标点之间的距离，称为靶心距。13、反扭角使用井底马达进行定向造斜或扭方位时，动力钻具启动前的工具面与启动后且加压钻进时的工具面之间的夹角，称为反扭角。反扭角总是使工具面逆时针转动。一、基本概念和要求一、基本概念和要求14、工具面在造斜钻具组合中，由弯曲工具的两个轴线所决定的那个平面，称为工具面。15、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，称为井底的“高边方向”。高边方向上的水平投影称为高边方。即井底的方位。一、基本概念和要求16、工具面角
5、是表示造斜工具下到井底后，工具面所在位置的参数。工具面角有两种表示方法：一种是以高边为基准的，一种是以磁北为准的，高边基准工具面角，简称高边工具面角。是指高边方向线为始边，顺时针转到工具面与井底圆平面的交线所转过的角度。由于高边方向线在水平面上的投影，即为井底方位线，所以，若以正北方向线为始边，顺时针转到井底方位线上所转过的角度，即为井底方位角。磁北工具面角等高边工具面角加上井底方位角。一、基本概念和要求17、定向角是定向工具面角的简称。在定向造斜或扭方位钻进时，当启动井下马达之后，工具面所处的位置，用工具面角表示，既为定向工具面角。18、按照定向井、水平井、丛式井、套管开窗侧钻井等作业指导书
6、要求施工。19、定向井工程师助手定向井工程师助手20、水平井程序设计与轨迹控制计算水平井程序设计与轨迹控制计算21、熟练操作所里的各种仪器。熟练操作所里的各种仪器。22、23、灵活应用各种钻具结构和制定合理的钻井参数及措施。灵活应用各种钻具结构和制定合理的钻井参数及措施。钻井事故与复杂问题钻井事故与复杂问题一、基本概念和要求一、基本概念和要求二、定向井准备三、定向井的轨迹控制四、定向方法五、对于定向井常规钻具组合六、对于水平井常规钻具组合七、施工中注意的几个问题八、水平井施工的工作步骤九、特殊工艺井复杂情况及事故处理二、定向井准备1 1 定向井设计定向井设计n根据油田勘探、开发部署的要求，保证
7、安全钻井根据油田勘探、开发部署的要求，保证安全钻井u 要有利于提高油气产量和采收率要有利于提高油气产量和采收率u 应有利于钻井、采油和修井作业应有利于钻井、采油和修井作业u 应尽可能选择比较简单的剖面类型应尽可能选择比较简单的剖面类型设计原则设计原则二、定向井准备1 1 定向井设计定向井设计设计依据设计依据n钻井目的及采用的钻井方式钻井目的及采用的钻井方式u 工艺装备条件及技术水平工艺装备条件及技术水平u 目的层的厚度、产状目的层的厚度、产状u 设计井的基本数据设计井的基本数据二、定向井准备1 1 定向井设计定向井设计造斜点的选择造斜点的选择n造斜点的选择造斜点的选择u 选择地层均一，可钻性好
8、的地层选择地层均一，可钻性好的地层u KOPKOP在前一层套管鞋以下在前一层套管鞋以下50m50m，以避免损坏套管鞋，以避免损坏套管鞋u 初始造斜的准确性非常重要初始造斜的准确性非常重要u 大于大于2525的定向井方位易控制的定向井方位易控制二、定向井准备1 1 定向井设计定向井设计n造斜率选择造斜率选择u 大斜度大位移定向井：大斜度大位移定向井：2 23 3/30m/30mu 一般丛式井一般丛式井3 35 5/30m/30mu 造斜率要均匀造斜率要均匀n降斜率降斜率u 对于对于“S S”井眼，通常降斜率井眼，通常降斜率1 12 2/30m/30mu 如降斜后仍然要钻长的井段，降斜率还要小，如
9、降斜后仍然要钻长的井段，降斜率还要小，u 以免键槽卡钻以免键槽卡钻造斜率造斜率二、定向井准备1 1 定向井设计定向井设计n最大井斜角最大井斜角u 一般定向井一般定向井20206060，电测、完井容易，电测、完井容易u 大于大于6060电测、完井困难电测、完井困难最大井斜角最大井斜角二、定向井准备1 1 定向井设计定向井设计n方位预留角方位预留角（余量）（余量）u 定义：实际造斜时的方位与设计方位的差值定义：实际造斜时的方位与设计方位的差值l 利用地层的自然漂移趋势来预留利用地层的自然漂移趋势来预留l 根据钻具组合和钻头形状而留根据钻具组合和钻头形状而留l 但丛式井对方位预留角有限制圆柱，以免井
10、眼碰撞但丛式井对方位预留角有限制圆柱，以免井眼碰撞方位预留角方位预留角二、定向井准备1 1 定向井设计定向井设计n狗腿严重度狗腿严重度u定义：描述井眼轨迹全角变化的尺度定义：描述井眼轨迹全角变化的尺度u公式：公式：cos Dog-leg cos Dog-leg=(cos(inc1)=(cos(inc1)*cos(inc2)+sin(inc1)cos(inc2)+sin(inc1)*sin(inc2)sin(inc2)*cos(direction cos(direction change)change)u狗腿严重度大，易产生键槽卡钻、钻具易产生疲劳破坏狗腿严重度大，易产生键槽卡钻、钻具易产生疲劳
11、破坏狗腿严重度狗腿严重度二、定向井准备1 1 定向井设计定向井设计n剖面类型选择剖面类型选择 选择定向井剖面不是一件容易的事，必须考选择定向井剖面不是一件容易的事，必须考虑：地质条件、套管程序、目的层的位置、及钻虑：地质条件、套管程序、目的层的位置、及钻井技术水平井技术水平u定向井剖面类型：定向井剖面类型：“J J”型、型、“S S”型型、“水平井水平井”l“J J”型：剖面简单、易操作型：剖面简单、易操作l“S S”型型l水平井水平井剖面类型剖面类型Kopn井身剖面的设计：井身剖面的设计：u 有三种：作图法、查图法、解析法有三种：作图法、查图法、解析法u 解析法：由于计算机的迅速普及且精度高
12、，解析法为解析法：由于计算机的迅速普及且精度高，解析法为广泛应用广泛应用二、定向井准备1 1 定向井设计定向井设计井身剖面的设计井身剖面的设计二、定向井准备1 1 定向井设计定向井设计u直线法：正切法和平均角法直线法：正切法和平均角法u折线法：平衡正切法折线法：平衡正切法u曲线法：圆柱螺旋法（曲率半径法）曲线法：圆柱螺旋法（曲率半径法）u钻台使用计算器时，一般用平均角法钻台使用计算器时，一般用平均角法u交报告用计算机时，最小曲率半径法交报告用计算机时，最小曲率半径法井眼轨迹的计算方法井眼轨迹的计算方法二、定向井准备u 钻头u 螺杆钻具(泥浆马达、动力钻具)u 定向接头、弯接头u 非磁钻铤、非磁
13、钻杆、加重钻杆、斜坡钻杆u 扶正器u 单流阀（回压凡尔）u MWD短节u 短钻铤u 开窗工具2 2、定向井工具、定向井工具定向井工具定向井工具二、定向井准备2 2、定向井工具、定向井工具n定向井仪器uMWD、LWD(Geolink)、YST-48X(海蓝)u电子单、多点：RSS、ESS、NEMSu有线随钻：SST、DMI uGYRO(BOSS、SRO、KEEPER)定向井仪器定向井仪器二、定向井准备2 2、定向井工具、定向井工具n目前的定向井工具目前的定向井工具、仪器满足仪器满足4 3/44 3/417 17 n较大的井眼井眼轨迹易控制，小井眼难控制较大的井眼井眼轨迹易控制，小井眼难控制二、定
14、向井准备3 3、作业者提供、作业者提供1、井名、数量、地区 2、井的垂深3、靶点描述和限制 4、井眼尺寸与套管程序5、泥浆资料 6、邻井资料7、钻杆描述 8、食宿9、能提供的通讯 10、泥浆泵型号、马力11、工具运输和人员计划 12、钻铤及加重、斜坡钻杆的资料 13、钻井工具的最小直径 14、钻井承包商名称及钻机 二、定向井准备1、定向井设计书 2、工具及设备清单3、磁参数 4、总体定向井钻井方案5、仪器精度 6、技术人员的资质证书7、工具合格证探伤报告8、人员设备的运输计划4 4、服务公司应提供的资料、服务公司应提供的资料一、基本概念和要求二、定向井准备三、定向井的轨迹控制四、定向方法五、对
15、于定向井常规钻具组合六、对于水平井常规钻具组合七、施工中注意的几个问题八、水平井施工的工作步骤九、特殊工艺井复杂情况及事故处理三、定向井的轨迹控制1 1、定向井轨迹控制基本概念、定向井轨迹控制基本概念n井眼轨迹控制：采用合理的措施井眼轨迹控制：采用合理的措施(包括包括BHABHA、操作、操作参数及测控系统等参数及测控系统等),),强制钻头沿预定轨道破碎强制钻头沿预定轨道破碎地层而钻进的过程。地层而钻进的过程。n 控制井眼轨迹：控制井眼轨迹：u需要专门的井下工具和测斜系统需要专门的井下工具和测斜系统(硬件硬件)u开发井眼轨迹预测和控制软件开发井眼轨迹预测和控制软件(软件软件)三、定向井的轨迹控制
16、n 通过选择钻具组合，优化和调整钻井参数，使井眼沿通过选择钻具组合，优化和调整钻井参数，使井眼沿预计的轨迹前进，最终钻达目的层，中靶预计的轨迹前进，最终钻达目的层，中靶n 定向井工程师负责：设计书、施工方案定向井工程师负责：设计书、施工方案、作业指令、作业指令、钻具组合、资料收集、质量计划、与甲方的沟通、钻具组合、资料收集、质量计划、与甲方的沟通、钻井参数、完井报告等钻井参数、完井报告等.1 1、定向井轨迹控制基本概念、定向井轨迹控制基本概念三、定向井的轨迹控制1 1、定向井轨迹控制基本概念、定向井轨迹控制基本概念n底部钻具组合的类型：根据组合的设计目的或作用效果的不同，可将底部钻具组合分为三
17、类：u 增斜钻具u 稳斜钻具u 降斜钻具三、定向井的轨迹控制1 1、定向井轨迹控制基本概念、定向井轨迹控制基本概念n钻具组合受力u底部钻具组合表现不同的效果，是由于不同的钻具有各自的力学特性，产生钻头侧向力的方向和大小不同。n预测井眼轨迹要考虑的方面u底部钻具组合的受力分析u地层的因素u钻头结构、形状u侧向力三、定向井的轨迹控制n钻具组合影响轨迹u1#扶正器和2#扶正器的距离u钻铤（刚度）内外径、材料u扶正器尺寸u钻头类型1 1、定向井轨迹控制基本概念、定向井轨迹控制基本概念三、定向井的轨迹控制1 1、定向井轨迹控制基本概念、定向井轨迹控制基本概念n钻井参数u钻压u转速u排量u泵压钻压钻压比钻
18、压kN/mm：0.50.8202022t22t；161618t18t；121214t14t；5 58t8t；2 24t4t 17 1/2 17 1/2钻头钻头12 1/412 1/4钻头钻头9 5/8 9 5/8（9 1/2 9 1/2 ）钻头）钻头8 8 钻头钻头7 7 钻头钻头6 6 （5 7/8 5 7/8 ）钻头）钻头4 3/4 4 3/4 钻头钻头钻压钻压排量排量404045l/s45l/s；303035l/s35l/s；252530l/s;30l/s;101012l/s12l/s；8 810l/s10l/s；17 1/2 17 1/2钻头钻头12 1/412 1/4钻头钻头9 5/
19、8 9 5/8（9 1/2 9 1/2 ）钻头）钻头8 8 钻头钻头7 7 钻头钻头6 6 （5 7/8 5 7/8 ）钻头）钻头4 3/4 4 3/4 钻头钻头排量排量转速转速2090r/min复合转盘转速一般：复合转盘转速一般：202040r/min40r/min要将转盘转速设定在最低档位要将转盘转速设定在最低档位转速转速泵压泵压1020MPa泵压泵压 由于种种因素影响，在钻井过程中，井眼方位会发生由于种种因素影响，在钻井过程中，井眼方位会发生自然变化，这种变化称为自然变化，这种变化称为“自然漂移自然漂移”影响井眼轨道漂移规律的因素很多，但主要是地层的影响井眼轨道漂移规律的因素很多，但主要
20、是地层的自然造斜特性和钻具组合自然造斜特性和钻具组合右漂右漂左漂左漂 近钻头稳定器与井眼间隙影响很大：随间隙增加，井近钻头稳定器与井眼间隙影响很大：随间隙增加，井斜力降低，方位力增加，在软地层中，间隙一般较大。因斜力降低，方位力增加，在软地层中，间隙一般较大。因此软地层方位向右漂移一般均较显著，增斜率相应低。此软地层方位向右漂移一般均较显著，增斜率相应低。n方位漂移方位漂移三、定向井的轨迹控制1 1、定向井轨迹控制基本概念、定向井轨迹控制基本概念n地层因素u岩性u均匀性u走向、倾向、倾角n其它因素u钻井设备u与甲方和服务公司的沟通、协调三、定向井的轨迹控制1 1、定向井轨迹控制基本概念、定向井
21、轨迹控制基本概念n要求：在实钻过程中，设法使实钻的井眼轨迹尽可能符合设计的井眼轨道n井眼轨迹控制的实质，就是不断地控制井眼的前进方向；井眼方向由井眼的井斜角和方位角来表示的n井眼方向控制内容：n井斜角的控制：增斜、降斜、稳斜n方位角控制：增方位、降方位、稳方位增增 斜斜增方位增方位稳方位稳方位降方位降方位稳稳 斜斜降降 斜斜(九种形式九种形式)高边高边增 方位降 方位装置角在装置角在、象限，方象限，方位均增加；装置角在位均增加；装置角在 、象限，方位均减小；方象限，方位均减小；方位角的变化界限很清楚，以位角的变化界限很清楚，以0 0和和180180为界。为界。装置角与井斜角、方位角之间的变化关
22、系：装置角在装置角在、象限，井斜象限，井斜角都是增加的；但装置角在角都是增加的；但装置角在、象限，井斜角并非象限，井斜角并非都是减小的。只在绿色区域都是减小的。只在绿色区域是减小，在是减小，在粉红色粉红色区域内仍区域内仍然是增大的。然是增大的。高边高边增 斜降 斜018090018090三、定向井的轨迹控制2 2、定向井轨迹控制的主要做法定向井轨迹控制的主要做法n第一步第一步:打好直井段打好直井段u直井段打不好，将给造斜带来很大的困难u要求实钻轨迹尽可能接近铅垂线，也就是要求井斜角尽可能小。定向井的直井段可以按照打直井的方法进行轨迹控制，而且比打直井要求更高，因为定向井垂直井段的施工质量是以后
23、轨迹控制的基础三、定向井的轨迹控制2 2、定向井轨迹控制的主要做法定向井轨迹控制的主要做法n第二步：把好定向造斜关第二步：把好定向造斜关u这是增斜井段的一部分，但它是从垂直井段开始增斜的。由于垂直井段井斜角接近零，所以称为“造斜”；由于垂直井段没有方位角，所以开始造斜时需要“定向”。如果定向造斜段的方位有偏差，则会给以后的轨迹控制造成巨大困难。所以，定向造斜是关键，一定要把好这一关u除套管开窗侧钻还使用斜向器外，几乎全是使用动力钻具造斜工具。造斜井段的长度，一般是以井斜角达到可以使用转盘钻的扶正器钻具组合继续增斜为准。这个井斜角大约为810u导向钻井更加灵活三、定向井的轨迹控制2 2、定向井轨
24、迹控制的主要做法定向井轨迹控制的主要做法n 第三步：跟踪控制到靶点第三步：跟踪控制到靶点 从造斜段结束，至钻完全井，都属于跟踪控制阶段。人们常说的从造斜段结束，至钻完全井，都属于跟踪控制阶段。人们常说的轨迹控制实际多指这一阶段。轨迹控制实际多指这一阶段。u跟踪控制的主要工作内容：跟踪控制的主要工作内容：l适时进行轨迹测量和轨迹计算：适时进行轨迹测量和轨迹计算：p测量仪器的选择；测量密度和测点密度的选择测量仪器的选择；测量密度和测点密度的选择p根据轨迹计算结果，预测待钻井眼根据轨迹计算结果，预测待钻井眼,提出下步轨迹控制要求提出下步轨迹控制要求l造斜工具的装置角计算：造斜工具的装置角计算：p装置
25、角的计算装置角的计算p动力钻具反扭角的计算动力钻具反扭角的计算l精心选择、使用造斜工具和下部钻具组合：精心选择、使用造斜工具和下部钻具组合：p工具或组合的结构选择工具或组合的结构选择p造斜工具或下部组合的性能预测：造斜工具或下部组合的性能预测：凭经验预测凭经验预测 使用软件预测使用软件预测三、定向井的轨迹控制2 2、定向井轨迹控制的主要做法定向井轨迹控制的主要做法n 跟踪控制需遵循的几条原则：u既要保证中靶，又要加快钻速。这一阶段的任务是在实钻过程中，不断了解轨迹的变化发展情况，不断地使用各种造斜工具或钻具组合，使实钻轨迹离开设计轨迹“不要太远。l“不要太远”一词的意义在于，一方面如果“太远”
26、就可能造成脱靶，成为不合格井；另一方面如果始终要求实钻轨迹与设计轨迹误差很小，势必要求非常频繁地测斜，频繁地更换钻具组合，必将大大地拖延时间，增加成本，而且还有可能造成井下复杂情况，得不偿失。三、定向井的轨迹控制2 2、定向井轨迹控制的主要做法定向井轨迹控制的主要做法n尽可能多的使用常规钻具组合来进行控制尽可能多的使用常规钻具组合来进行控制u在造斜段结束之后，一般都换用转盘钻继续增斜，并在需要稳斜和降斜的时候，仍然使用转盘钻来完成u只有在下列两种情况下，才使用动力钻具进行控制：l使用转盘钻扶正器组合已难以完成增斜或降斜要求时，改用动力钻具造斜工具进行强力增斜或降斜；l转盘钻扶正器组合不能控制方
27、位，而且在钻进中常常出现方位偏差，当井眼方位有较大偏差，有可能造成脱靶时，必须使用动力钻具来完成扭方位。三、定向井的轨迹控制2 2、定向井轨迹控制的主要做法定向井轨迹控制的主要做法n 尽可能利用地层的自然规律。尽可能利用地层的自然规律。u地层因素导致钻头的不对称切削，或引起井斜变化，或地层因素导致钻头的不对称切削，或引起井斜变化，或引起方位漂移：引起方位漂移：l地层可钻性的各向异性：平行层面方向与垂直层面方向，地层可钻性的各向异性：平行层面方向与垂直层面方向，地层可钻性不同。地层可钻性不同。u在轨道设计和轨迹控制过程中，尽可能利用这些自然规在轨道设计和轨迹控制过程中，尽可能利用这些自然规律，减
28、少利用工具和仪器进行控制的时间和井段。律，减少利用工具和仪器进行控制的时间和井段。一、基本概念和要求二、定向井准备三、定向井的轨迹控制四、定向方法五、对于定向井常规钻具组合六、对于水平井常规钻具组合七、施工中注意的几个问题八、水平井施工的工作步骤九、特殊工艺井复杂情况及事故处理四、定向方法 目前，最常用的造斜钻具组合是采用弯接头+直动力钻具组合或着是直接头+弯动力钻具组合进行定向造斜或扭方位施工。根据施工难度、所用测量仪器和施工井型的不同，又分为：单点定向、有线随钻定向和无线随钻定向三种方法。原理：是利用弯接头或弯马达使下部钻具产生一个弹性力矩，迫使井下动力钻具驱动钻头侧向切削，使钻出的新井眼
29、偏离原井眼轴线，达到定向和扭方位的目的。（1）、单点定向方法步骤：（A）下入造斜钻具至造斜点位置。（B）单点侧斜，测量造斜位置的井斜角、方位角和工具面。（C）在侧斜的同时，对井口钻杆，方钻杆，地面钻杆进行打印，并把井口钻杆的印痕投到转盘的外源上，作为基准点。（D）调整安置角（调整后的安置角是：设计方位角+反扭角），锁住转盘，开泵钻进。（E）定向钻进，没钻进1-2根进行单点侧斜，根据测量的井斜角和方位角及时修正反扭角度的差，并调整造斜工具的安置角。定向造斜井斜角在8度左右，方位合适，起钻更换转盘增斜钻进。1、弯接头+直马达1.1钻具组合：钻头+直马达+弯接头+无磁钻铤+钻杆1.2定向方法：直接定
30、向时：定向角=校正方位+反扭角+磁偏角-磁工具面角（MS）调方位时：定向角=所测方位+反扭角+磁偏角+装置角-磁工具面角（MS）用高边时：定向角=反扭角+装置角-高边（GHS）起始角=定向角+转盘差 起始角 钻杆差 方钻杆差 棱注意：读角差时左负右正或者是顺正逆反（从上望下看）、直马达+弯接头2.1钻具组合：钻头+弯马达+直接头+无磁钻铤+钻杆2.2定向方法：直接定向时：定向角=校正方位+反扭角+磁偏角+角差-磁工具面角（MS）调方位时：定向角=所测方位+反扭角+磁偏角+装置角+角差-磁工具面角（MS）用高边时：定向角=反扭角+装置角+角差-高边（GHS）角差：角差输入：-角差输入：+起始角=
31、定向角+转盘差起始角 钻杆差 方钻杆差 棱（2 2）、有线随钻定向）、有线随钻定向1 1、弯接头、弯接头+直马达直马达1.11.1钻具组合：钻头钻具组合：钻头+直马达直马达+弯接头弯接头+无磁钻铤无磁钻铤+钻杆钻杆1.21.2定向方法：定向方法：直接定向时：直接定向时：磁工具面（磁工具面（MSMS）摆在：校正方位）摆在：校正方位+反扭角反扭角+方位修正角方位修正角 加压后：加压后：磁工具面（磁工具面（MSMS）摆在：校正方位）摆在：校正方位+方位修正角方位修正角 调方位时：调方位时：磁工具面（磁工具面（MSMS）摆在：）摆在：反扭角反扭角+方位修正角方位修正角+装置角装置角 加压后：加压后：磁
32、工具面（磁工具面（MSMS）摆在：）摆在：方位修正角方位修正角+装置角装置角用高边时：用高边时：高边（高边（GHSGHS）摆在：）摆在：反扭角反扭角+装置角装置角 加压后：加压后：高边（高边（GHSGHS）摆在：）摆在：装置角装置角磁参数执行设计磁参数执行设计2 2、直接头直接头+弯马达弯马达 2.12.1钻具组合：钻头钻具组合：钻头+弯马达弯马达+直接头直接头+无磁钻铤无磁钻铤+钻杆钻杆1.21.2定向方法：定向方法：直接定向时：磁工具面（直接定向时：磁工具面（MSMS）摆在：校正方位）摆在：校正方位+反扭角反扭角+方位修正角方位修正角+角差角差加压后：加压后：磁工具面（磁工具面（MSMS）
33、摆在：）摆在：校正方位校正方位+方位修正角方位修正角+角差角差调方位时：调方位时：磁工具面（磁工具面（MSMS）摆在：校正方位）摆在：校正方位+反扭角反扭角+方位修正角方位修正角+装置角装置角+角差角差加压后：加压后：磁工具面（磁工具面（MSMS）摆在：校正方位）摆在：校正方位+方位修正角方位修正角+装置角装置角+角差角差用高边时：高边工具面（用高边时：高边工具面（GHSGHS）摆在：）摆在：反扭角反扭角+装置角装置角+角差角差加压后：加压后：高边工具面（高边工具面（GHSGHS）摆在：）摆在：装置角装置角+角差角差 角差：角差：注意：角差的输入注意：角差的输入（3 3）、无线随钻定向）、无线
34、随钻定向1 1、弯接头、弯接头+直马达直马达1.1钻具组合：钻头钻具组合：钻头+直马达直马达+弯接头弯接头+无磁钻铤无磁钻铤+钻杆钻杆1.2定向方法：定向方法：直接定向时：磁工具面（直接定向时：磁工具面（MS）摆在：校正方位）摆在：校正方位+反扭角反扭角 加压后：加压后：磁工具面（磁工具面（MS）摆在：校正方位）摆在：校正方位 调方位时：调方位时：磁工具面（磁工具面（MS）摆在：校正方位）摆在：校正方位+反扭角反扭角+装置角装置角 加压后：加压后：磁工具面（磁工具面（MS）摆在：校正方位）摆在：校正方位+装置角装置角用高边时：用高边时：高边（高边（GHS）摆在：）摆在：反扭角反扭角+装置角装置
35、角 加压后：加压后：高边（高边（GHS）摆在：）摆在：装置角装置角 +角差输入：360 MWD 具具 角差：角差：角差输入：-动力钻 动力钻MWD 注意：角差的输入注意：角差的输入2 2、直接头直接头+弯马达弯马达 2.1钻具组合：钻头钻具组合：钻头+弯马达弯马达+直接头直接头+无磁钻铤无磁钻铤+钻杆钻杆2.2定向方法：同上。定向方法：同上。注意：用注意：用MWD时，角差和方位修正角时，角差和方位修正角要在工作前确认准确无误后输入计算机。要在工作前确认准确无误后输入计算机。磁参数执行设计磁参数执行设计一、基本概念和要求二、定向井准备三、定向井的轨迹控制四、定向方法五、对于定向井常规钻具组合六、
36、对于水平井常规钻具组合七、施工中注意的几个问题八、水平井施工的工作步骤九、特殊工艺井复杂情况及事故处理超过一定深度超过一定深度后失效后失效12345五、对于定向井常规钻具组合五、对于定向井常规钻具组合1 1、增斜钻具（一般增斜率、增斜钻具（一般增斜率6 6/100m/100m）增斜钻具组合一般采用双稳定器组合。是利用杠杆原增斜钻具组合一般采用双稳定器组合。是利用杠杆原理设计的，它有一个近钻头足稳定器作为支点，第二个稳理设计的，它有一个近钻头足稳定器作为支点，第二个稳定器与近钻头稳定器之间的距离应根据两稳定器之间的刚定器与近钻头稳定器之间的距离应根据两稳定器之间的刚性（尺寸）大小和要求的增斜率的
37、大小确定，一般为性（尺寸）大小和要求的增斜率的大小确定，一般为20m20m（两根钻铤长度），两稳定器之间的钻铤在钻压下，产生（两根钻铤长度），两稳定器之间的钻铤在钻压下，产生向下的的弯曲变形，使钻头产生斜向力。向下的的弯曲变形，使钻头产生斜向力。五、对于定向井常规钻具组合类型L1L2L3强增斜组合1.01.8-中增斜组合1.01.818.027.0-弱增斜组合1.01.89.018.09.0按增斜能力分为按增斜能力分为：强、中、弱三种。强、中、弱三种。使用中要注意：使用中要注意：钻压越大，增斜能力越大；钻压越大，增斜能力越大；L L1 1越长，增斜能力越小；越长，增斜能力越小；近钻头扶正器直径
38、减小，增斜能近钻头扶正器直径减小，增斜能 力也减小。力也减小。注意保持低转速。注意保持低转速。增斜钻具组合增斜钻具组合 例如：例如：1.11.1对于对于9 5/89 5/8井眼增斜钻具组合：井眼增斜钻具组合：9 5/8Bit+244mmSST+挡板挡板+7NMDC1根根+7DC1根根+244mmSST+7DC1根根+244mmSST+7DC2柱柱+5DP（常规）（常规）9 5/8Bit+244mmSST+挡板挡板+5NMDP1根根+7DC1根根+244mmSST+7DC1根根+244mmSST+7DC2柱柱+5DP（参考）（参考）9 5/8Bit+244mmSST+挡板挡板+5NMDP1根根+
39、5DP1根根+244mmSST+7DC1根根+244mmSST+7DC2柱柱+5DP（参考）（参考）1.2 1.2 对于对于8 1/28 1/2井眼增斜钻具组合：井眼增斜钻具组合：8 1/2Bit+214mmSST+挡板挡板+6 1/4NMDC1根根+6 1/4DC1根根+214mmSST+6 1/4DC1根根+214mmSST+6 1/4DC2柱柱+5DP（常规）（常规）8 1/2Bit+214mmSST+挡板挡板+5NMDP1根根+6 1/4DC1根根+214mmSST+6 1/4DC1根根+214mmSST+6 1/4DC2柱柱+5DP（参考）（参考）8 1/2Bit+214mmSST+
40、挡板挡板+5NMDP1根根+5DP1根根+214mmSST+6 1/4DC1根根+214mmSST+6 1/4DC2柱柱+5DP（参考）（参考）2 2、微增斜钻具（一般增斜率、微增斜钻具（一般增斜率3 3/100m/100m）微增斜钻具组合在井下的受力情况和增斜钻具相同，微增斜钻具组合在井下的受力情况和增斜钻具相同，主要是通过减小近钻头稳定器与主要是通过减小近钻头稳定器与2号稳定器的距离或者号稳定器的距离或者减小近钻头稳定器的外径尺寸（欠尺寸稳定器），以减减小近钻头稳定器的外径尺寸（欠尺寸稳定器），以减小钻具的造斜能力。小钻具的造斜能力。2.12.1对于对于9 5/89 5/8井眼微增斜钻具组
41、合：井眼微增斜钻具组合：9 5/8Bit+244mmSST+挡板挡板+7NMDC1根根+244mmSST+7DC1根根+244mmSST+7DC2柱柱+5DP（常规）（常规）9 5/8Bit+244mmSST+挡板挡板+7NMDC1根根+7DC2柱柱+5DP（参考）（参考）2.22.2对于对于8 1/28 1/2井眼微增斜钻具组合：井眼微增斜钻具组合：8 1/2Bit+214mmSST+挡板挡板+6 1/4DMDC1根根+214mmSST+6 1/4DC1根根+214mmSST+6 1/4DC2柱柱+5DP（常规）（常规）8 1/2Bit+214mmSST+挡板挡板+6 1/4DMDC1根根+
42、6 1/4DC2柱柱+5DP（参考）（参考）3 3、稳斜钻具、稳斜钻具 ：稳斜钻具组合是采用刚性满眼钻具结构，通过增大稳斜钻具组合是采用刚性满眼钻具结构，通过增大下部钻具组合的刚性，控制下部钻具组合在钻压作用下下部钻具组合的刚性，控制下部钻具组合在钻压作用下的弯曲变形，达到稳定井斜和方位的目的，常用的稳斜的弯曲变形，达到稳定井斜和方位的目的，常用的稳斜钻具组合是：钻具组合是：钻头钻头+近钻头稳定器近钻头稳定器(双母扶正器双母扶正器)+短钻铤（短钻铤（2-3m）+稳定器稳定器+单根钻铤（单根钻铤（9m）+稳定器稳定器+钻铤钻铤+钻杆钻杆3.13.1对于对于9 5/89 5/8井眼稳斜钻具组合：井
43、眼稳斜钻具组合：9 5/8Bit+244mmSST+7SDC+244mmSST+挡板挡板+7NMDC1根根+244mmSST+7DC2柱柱+5DP（常（常规）规）3.23.2对于对于8 1/28 1/2井眼稳斜钻具组合：井眼稳斜钻具组合：8 1/2Bit+214mmSST+6 1/4SDC+214mmSST+挡挡板板+6 1/4NMDC1根根+214mmSST+6 1/4DC2柱柱+5DP（常规）（常规）4 4、降斜钻具、降斜钻具 ：一般采用钟摆钻具组合，利用钻具自身的重力产生的钟一般采用钟摆钻具组合，利用钻具自身的重力产生的钟摆力实现降斜目的，根据钻头与稳定器的距离又分为大钟摆摆力实现降斜目
44、的，根据钻头与稳定器的距离又分为大钟摆和小钟摆，常用的降斜钻具组合是：和小钟摆，常用的降斜钻具组合是：大钟摆钻具组合：大钟摆钻具组合：钻头钻头+2根钻铤（根钻铤（18m）+稳定器稳定器+1根钻铤（根钻铤（9m）+稳定器稳定器+钻铤钻铤+钻杆。钻杆。小钟摆钻具组合：小钟摆钻具组合：钻头钻头+1根钻铤（根钻铤（9m）+稳定器稳定器+1根钻铤（根钻铤（9m）+稳定器稳定器+钻钻铤铤+钻杆。钻杆。4.1对于对于 17 1/2 和和12 1/4 大井眼大井眼 17 1/2Bit+730730+挡板挡板+9NMDC1根根+9DC1根根+444mmSST+8DC2柱柱+7DC2柱柱+5DP（新疆）（新疆）1
45、2 1/4Bit+630630+挡板挡板+8NMDC1根根+8DC1根根+311mmSST+8DC2柱柱+7DC2柱柱+5DP（新疆）（新疆）4.2对于对于 9 5/8 井眼井眼 9 5/8Bit+630410+挡板挡板+7NMDC1根根+7DC1根根+244mmSST+7DC1根根+244mmSST+7DC2柱柱+5DP 9 5/8Bit+630410+挡板挡板+7NMDC1根根+244mmSST+7DC1根根+244mmSST+7DC2柱柱+5DP 9 5/8Bit+630410+7SDC1根根+244mmSST+挡板挡板+7NMDC1根根+7DC2柱柱+5DP4.34.3对于对于 8 1
46、/2 8 1/2 井眼井眼 8 1/2Bit+4304A10+挡板挡板+6 1/4NMDC1根根+6 1/4DC1根根+214mmSST+6 1/4DC1根根+214mmSST+6 1/4DC2柱柱+5DP 8 1/2Bit+4304A10+挡板挡板+6 1/4NMDC1根根+214mmSST+6 1/4DC1根根+214mmSST+6 1/4DC2柱柱+5DP 8 1/2Bit+4304A10+6 1/4SDC1根根+214mmSST+挡挡板板+6 1/4NMDC1根根+214mmSST+6 1/4DC2柱柱+5DP5 5、小井眼、小井眼 ：5.15.1对于对于 7 7 套管井眼开窗侧钻套管
47、井眼开窗侧钻:6Bit+330330(动力钻具动力钻具)+331 310+4 3/4NMDC1根根+3 1/2DP5.25.2对于对于 5 1/25 1/2套管井眼开窗侧钻套管井眼开窗侧钻:4 3/4Bit+230230(动力钻具动力钻具)+231 210+3 1/2NMDC1根根+2 7/8DP5.3 5.3 常规钻具组合怎样？常规钻具组合怎样？动力钻具动力钻具一、基本概念和要求二、定向井准备三、定向井的轨迹控制四、定向方法五、对于定向井常规钻具组合六、对于水平井常规钻具组合七、施工中注意的几个问题八、水平井施工的工作步骤九、特殊工艺井复杂情况及事故处理六、对于水平井常规钻具组合1 1、增斜
48、段：、增斜段：钻头钻头+动力钻具动力钻具+无磁钻铤无磁钻铤+MWD短节短节+无磁钻铤无磁钻铤+加重加重钻杆钻杆+斜坡钻杆斜坡钻杆+普通钻杆。普通钻杆。1.1对于对于 17 1/2 和和12 1/4 大井眼大井眼 17 1/2Bit+9 5/81.50单弯动力钻具单弯动力钻具+8NMDC1根根+MWD+631630（陀螺定向接头）（陀螺定向接头）+8DC3根根+631410+5HWDP+5DP（浅海）（浅海）。12 1/4Bit+7 3/4(1.50 1.75)单弯动力钻具单弯动力钻具+7NMDC1根根+MWD+7NMDC1根根+5HWDP+5XPDP+5DP（草桥）（草桥）。1.21.2对于对
49、于 9 5/89 5/8井眼井眼 9 5/8Bit+7 3/41.50 1.75 单弯动力钻具单弯动力钻具+531410+7NMDC1根根+MWD+7NMDC1根根+5HWDP+5XPDP+5DP（草桥）（草桥）。9 5/8Bit+630431（短接头）（短接头）+6 1/21.50度单弯动度单弯动力钻具力钻具+431410+7NMDC1根根+MWD+7NMDC1根根+5HWDP+5XPDP+5DP（草桥）（草桥）1.31.3对于对于 8 1/28 1/2井眼井眼 8 1/2Bit+6 1/21.50单弯动力钻具单弯动力钻具+431410+5NMDP1根根+MWD+5NMDP1根根+5HWDP
50、+5XPDP+5DP（常规）（常规）。2 2、水平段：、水平段：钻头钻头+动力钻具动力钻具+无磁钻杆无磁钻杆+MWD短节短节+无磁钻杆无磁钻杆+斜坡斜坡钻杆钻杆+加重钻杆加重钻杆+斜坡钻杆斜坡钻杆+普通钻杆。普通钻杆。2.1 2.1 对于对于 9 5/89 5/8井眼井眼 9 5/8Bit+7 3/4（1.001.25）单弯动力钻具）单弯动力钻具+531410+5NMDP1根根+MWD+5NMDP1根根+5XPDP+5HWDP+5DP。9 5/8Bit+630431（短接头）（短接头）+6 1/2（1.00 1.25）单弯动力钻具）单弯动力钻具+431410+5NMDP1根根+MWD+5NMD
