1、主要内容第一章、前言第一章、前言第二章、定向井、丛式井钻井技术第二章、定向井、丛式井钻井技术第三章、第三章、大斜度多目标井与水平井大斜度多目标井与水平井钻井技术钻井技术第四章、大位移钻井技术第四章、大位移钻井技术 第五章、分支井钻井技术第五章、分支井钻井技术 第六章、第六章、套管开窗侧钻技术套管开窗侧钻技术第七章、第七章、结束语结束语前言前言1 1、钻井技术发展简况：、钻井技术发展简况：（1 1）概念阶段（）概念阶段（1901-19201901-1920）开始把钻井和洗井联系在一起，并使用了牙轮钻头和注水泥封固套管开始把钻井和洗井联系在一起，并使用了牙轮钻头和注水泥封固套管的工艺。的工艺。（2
2、 2）发展阶段（）发展阶段（1920-19481920-1948）：）：钻井工艺、固井工艺、牙轮钻头、钻井液等得到进一步发展，同时出钻井工艺、固井工艺、牙轮钻头、钻井液等得到进一步发展，同时出现了大功率钻井设备，特殊工艺井诞生。现了大功率钻井设备，特殊工艺井诞生。（3 3）科学化钻井阶段（）科学化钻井阶段（1948-19681948-1968）：）：科学研究使钻井技术得以迅速发展：高压喷射钻井、高效牙轮钻头、科学研究使钻井技术得以迅速发展：高压喷射钻井、高效牙轮钻头、优质钻井液、优选参数钻井等，使钻井速度产生大的飞跃。继而又发展优质钻井液、优选参数钻井等，使钻井速度产生大的飞跃。继而又发展了地
3、层压力检测技术、油气井压力控制技术、钻井液固相控制技术、平了地层压力检测技术、油气井压力控制技术、钻井液固相控制技术、平衡压力钻井技术使钻井速度又一次产生了大的飞跃。同时，特殊工艺井衡压力钻井技术使钻井速度又一次产生了大的飞跃。同时，特殊工艺井技术也有了重大的进展。技术也有了重大的进展。（4 4）自动化钻井阶段（）自动化钻井阶段（19681968至今）：至今）：主要体现电子仪表、自动测量和计算机在钻井工程中的应用（如：钻主要体现电子仪表、自动测量和计算机在钻井工程中的应用（如：钻井参数的自动测量、综合录井仪、随钻测量技术、闭环钻井技术等）使井参数的自动测量、综合录井仪、随钻测量技术、闭环钻井技
4、术等）使得特殊工艺井钻井技术日臻完善。得特殊工艺井钻井技术日臻完善。2、我国钻井的发展情况：、我国钻井的发展情况：钻井组建时期（钻井组建时期（1949-19571949-1957）钻井队：钻井队：8 8个（个（4949年）年）205205个（个（5757年）年）进尺：进尺：0.50.5万米万米52.952.9万米万米钻井发展时期（钻井发展时期（1958-19771958-1977）钻井队达钻井队达570570个，钻机个，钻机942942台，年进尺达台，年进尺达352.3352.3万万米，成功地钻进一口位移为米，成功地钻进一口位移为444.2444.2的水平井和一的水平井和一口位移为口位移为53
5、7.7537.7米的大斜度井。米的大斜度井。科学钻时期（科学钻时期（1978-1978-至今）至今）喷射钻井技术、平衡压力钻井与井控技术喷射钻井技术、平衡压力钻井与井控技术定向井丛式井技术、油层保护技术、水平井技术定向井丛式井技术、油层保护技术、水平井技术目前、我国部分钻井技术达到了国际水平，主要目前、我国部分钻井技术达到了国际水平，主要差距在特殊工艺井与超深井钻井。差距在特殊工艺井与超深井钻井。钻井工程是一项投资大、风险大、技术密集、钻井工程是一项投资大、风险大、技术密集、多学科交叉的系统工程，其设计和施工的合理多学科交叉的系统工程，其设计和施工的合理性直接关系到钻井工程的成败或工程的质量。
6、性直接关系到钻井工程的成败或工程的质量。现代钻井所追求的目标是保护和解放油气层、现代钻井所追求的目标是保护和解放油气层、加快钻井速度、提高钻井和勘探开发整体经济加快钻井速度、提高钻井和勘探开发整体经济效益，而最终目的是追求钻井、勘探开发综合效益，而最终目的是追求钻井、勘探开发综合效益最大化。目前钻井技术面临着严峻的挑战，效益最大化。目前钻井技术面临着严峻的挑战，一是工作难度逐步增加：恶劣的自然环境、复一是工作难度逐步增加：恶劣的自然环境、复杂的地下条件、复杂断块等；二是经济压力增杂的地下条件、复杂断块等；二是经济压力增加：国际大气候及油田开发的进一步深入成本加：国际大气候及油田开发的进一步深入
7、成本增加，迫使石油公司压缩开发成本增加，迫使石油公司压缩开发成本,通过采用特通过采用特殊工艺井方式开发油气藏。总之，是勘探开发殊工艺井方式开发油气藏。总之，是勘探开发的需要促使了特殊工艺井的产生与发展。的需要促使了特殊工艺井的产生与发展。3、特殊工艺井的概念及主要类型：、特殊工艺井的概念及主要类型：特殊工艺井特殊工艺井是指除常规钻井工艺所钻直井之外是指除常规钻井工艺所钻直井之外其它井的总称，主要包括定向井、丛式井、水平井、其它井的总称，主要包括定向井、丛式井、水平井、大位移井、侧钻井、分支井、径向水平井、小井眼大位移井、侧钻井、分支井、径向水平井、小井眼井、柔性管钻井及欠平衡压力钻井等。井、柔
8、性管钻井及欠平衡压力钻井等。定向井与丛式井 1、尽可能挖拙各种油气藏潜能，提高采收率；、尽可能挖拙各种油气藏潜能，提高采收率；2、减少布井数量，减少开发投资；、减少布井数量，减少开发投资；3、避免或减少开采过程中的井下复杂情况；、避免或减少开采过程中的井下复杂情况；4、少占用土地，减小环境保护的压力；、少占用土地，减小环境保护的压力；实质上实质上提高勘探开发的总体经济效益。提高勘探开发的总体经济效益。4、发展特殊工艺井的目的、发展特殊工艺井的目的第二章、定向井、丛式井钻井技术第二章、定向井、丛式井钻井技术基本概念靶区靶区 造斜点造斜点稳斜井段稳斜井段水水 平平 位位 移移垂垂深深-井斜角井斜角
9、实际井眼轨迹实际井眼轨迹设计井筒轨迹设计井筒轨迹定向井定向井是使井筒沿特定方向钻达是使井筒沿特定方向钻达 地下预定目标的油气井。沿着预地下预定目标的油气井。沿着预先设计的方向钻达目的层位的钻先设计的方向钻达目的层位的钻井方法，称为井方法，称为定向钻井定向钻井。描述定。描述定向井井身空间位置及形状的方法向井井身空间位置及形状的方法是对井眼进行测量，每个测点有是对井眼进行测量，每个测点有三个数据，即测深、井斜角、井三个数据，即测深、井斜角、井斜方位角，我们称这三项测量数斜方位角，我们称这三项测量数据为井身的基本要素。据为井身的基本要素。第二章、定向井、丛式井钻井技术第二章、定向井、丛式井钻井技术基
10、本概念测深（测深（Measure depthMeasure depth）:井身轴线上任一点到井口的井身长井身轴线上任一点到井口的井身长度，称为该点的测深，也称为该点的测量斜深。其测量单度，称为该点的测深，也称为该点的测量斜深。其测量单位为米。位为米。井斜角井斜角(Hole inclination(Hole inclination or Hole angle):or Hole angle):井测点处井测点处 的井眼方向线（切线）与通的井眼方向线（切线）与通 过该点的重力线之间的夹角过该点的重力线之间的夹角 称为该点处的井斜角。井眼称为该点处的井斜角。井眼 方向线和重力线都是有向直方向线和重力线都
11、是有向直 线。其测量单位为度。线。其测量单位为度。第二章、定向井、丛式井钻井技术第二章、定向井、丛式井钻井技术基本概念井斜方位角（井斜方位角（Hole directionHole direction）：）：井斜方位角是指以正北方位线为始边，顺时针旋转至井斜方位线所转过井斜方位角是指以正北方位线为始边，顺时针旋转至井斜方位线所转过的角度。其测量单位为度。井斜方位线是指该测点处的井眼方向线在水的角度。其测量单位为度。井斜方位线是指该测点处的井眼方向线在水平面上的投影线。井余斜角的值可在平面上的投影线。井余斜角的值可在0 0360360度之间变化。其另一种表示度之间变化。其另一种表示方法是用象限值来
12、表示，是指井斜方位线与正北和正南方位线之间的夹方法是用象限值来表示，是指井斜方位线与正北和正南方位线之间的夹角。象限值在角。象限值在0 09090度之间。度之间。N（m)第二章、定向井、丛式井钻井技术第二章、定向井、丛式井钻井技术基本概念大地坐标的的确定：大地坐标的的确定：大地坐标是以英国的格林威治天文大地坐标是以英国的格林威治天文台为坐标原点而构建的全球通用的大地坐标体系，地球上的台为坐标原点而构建的全球通用的大地坐标体系，地球上的任一点都可以通过卫星定位在该坐标系中找到自己的唯一位任一点都可以通过卫星定位在该坐标系中找到自己的唯一位置。当定向井的井口位置测定后，该井井身的任一点的大地置。当
13、定向井的井口位置测定后，该井井身的任一点的大地坐标都可以确定。坐标都可以确定。磁偏角（磁偏角（DeinclinnationDeinclinnation）的校正）的校正：在定义井斜方位角时，：在定义井斜方位角时，是以地球正北方位线为准，而使用磁力测斜仪测得的井斜方是以地球正北方位线为准，而使用磁力测斜仪测得的井斜方位角则是以地球磁北方位线为准，称为磁方位角。由于磁北位角则是以地球磁北方位线为准，称为磁方位角。由于磁北极偏离地球北极，使绝大多数区域磁北方位线与正北方位线极偏离地球北极，使绝大多数区域磁北方位线与正北方位线并不重合，二者间的夹角即为磁偏角。其计量是以地理北极并不重合，二者间的夹角即为
14、磁偏角。其计量是以地理北极方位线为始边，磁北方位线为终边，顺正逆负，正东负西，方位线为始边，磁北方位线为终边，顺正逆负，正东负西，若磁北方位线在正北方位线以东称偏东磁偏角，若磁北方位若磁北方位线在正北方位线以东称偏东磁偏角，若磁北方位线在正北方位线以西称偏西磁偏角。进行井斜方位角校正时，线在正北方位线以西称偏西磁偏角。进行井斜方位角校正时，可使用如下简单公式：可使用如下简单公式：井斜方位角磁方位角西磁偏角井斜方位角磁方位角西磁偏角井斜方位角磁方位角东磁偏角井斜方位角磁方位角东磁偏角 第二章、定向井、丛式井钻井技术第二章、定向井、丛式井钻井技术基本概念垂深（垂深（Vertical depth o
15、r Vertical depth or True vertical depthTrue vertical depth）:垂深即测点的垂直深度，垂深即测点的垂直深度，是指井身上任一点至井口是指井身上任一点至井口所在水平面的距离。其测所在水平面的距离。其测量单位为米。量单位为米。水平位移（水平位移（Displacement Displacement or Closure distanceor Closure distance）：）：即井眼轴线某点在水平面即井眼轴线某点在水平面上的投影至井口的距离，上的投影至井口的距离，也称闭合距。其测量单也称闭合距。其测量单位为米。位为米。靶区靶区 水水 平平 位
16、位 移移垂垂深深第二章、定向井、丛式井钻井技术第二章、定向井、丛式井钻井技术基本概念闭合方位角或总方位（闭合方位角或总方位（closure azimuthclosure azimuth）:是指以正北方位是指以正北方位线为起点，顺时针转至闭合距方位线上所转过的角度。其线为起点，顺时针转至闭合距方位线上所转过的角度。其测量单位为度。测量单位为度。N N（北）坐标和（北）坐标和E E坐标：坐标：是指测点在以井口为原点的水平坐标是指测点在以井口为原点的水平坐标系里的坐标值。其测量单位为米。系里的坐标值。其测量单位为米。视平移（视平移（Vertical sectionVertical section）：
17、）：是井身上某点在某一垂直投是井身上某点在某一垂直投影面上的水平位移，这影面上的水平位移，这个个“水平位移水平位移”不是真实不是真实的水平位移，所以我们的水平位移，所以我们称之为视平移。实际工称之为视平移。实际工作中，对于正在钻进的作中，对于正在钻进的井作垂直投影图时，都井作垂直投影图时，都是将垂直投影面选在设是将垂直投影面选在设计方位线上。其测量单计方位线上。其测量单位为米。位为米。第二章、定向井、丛式井钻井技术第二章、定向井、丛式井钻井技术基本概念造斜点造斜点(Kick off point):(Kick off point):在定向井中开始定向造斜的位置叫在定向井中开始定向造斜的位置叫造斜
18、点。通常以开始定向造斜的井深来表示，其测量单位为米。造斜点。通常以开始定向造斜的井深来表示，其测量单位为米。造斜率：造斜率：造斜率表示了造斜工具的造斜能力，其值等于用该造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。斜工具所钻出的井段的井眼曲率。增（降）斜率：增（降）斜率：指的是增（降）斜指的是增（降）斜井段的井斜变化率。其井斜变化为井段的井斜变化率。其井斜变化为正值时为增斜率，负值为降斜率。正值时为增斜率，负值为降斜率。全角变化率（全角变化率（Dogleg severityDogleg severity）：）：“全角变化率全角变化率”、“狗腿严重度狗腿严重度”、
19、“井眼曲率井眼曲率”，都是相同的意义，指，都是相同的意义，指的是在单位井段内三维空间的角度的是在单位井段内三维空间的角度变化。它既包含了井斜角的变化，变化。它既包含了井斜角的变化，又包含着方位角的变化。其常用单又包含着方位角的变化。其常用单位为：位为：/30m/30m。第二章、定向井、丛式井钻井技术第二章、定向井、丛式井钻井技术基本概念增斜段：增斜段：井斜角随井深增加的井段，称为增斜段。井斜角随井深增加的井段，称为增斜段。稳斜段：稳斜段：井斜角保持不变的井段称为稳斜段。井斜角保持不变的井段称为稳斜段。降斜段：降斜段：井斜角随着井深的井斜角随着井深的 增加而逐渐减小的增加而逐渐减小的 井段称为降
20、斜段。井段称为降斜段。井斜变化率：井斜变化率：单位井段内井单位井段内井斜角的绝对变化值。通常以斜角的绝对变化值。通常以两测点之间两测点之间井斜角变化量井斜角变化量与井段长度的比值来表示。与井段长度的比值来表示。方位变化率：方位变化率：单位井段内井单位井段内井斜方位角的绝对变化值。斜方位角的绝对变化值。两变化率的单位为：两变化率的单位为：/100m/100m 第二章、定向井、丛式井钻井技术第二章、定向井、丛式井钻井技术基本概念目标点（目标点（TargetTarget）：）：设计规定的，必须钻达的地层位置，称设计规定的，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系的坐为目
21、标点。通常是以地面井口为坐标原点的空间坐标系的坐标值来表示。标值来表示。靶区半径：靶区半径：允许实钻井眼轨迹偏离设计目标点的水平距离，允许实钻井眼轨迹偏离设计目标点的水平距离，称为靶区半径。称为靶区半径。靶心距：靶心距：在靶区平面上，实钻井眼轴线与目标点之间的距离，在靶区平面上，实钻井眼轴线与目标点之间的距离，称为靶心距。称为靶心距。第二章、定向井、丛式井钻井技术第二章、定向井、丛式井钻井技术基本概念工具面（工具面（tool face)tool face)：在造斜钻具组合中由弯曲工具的两个在造斜钻具组合中由弯曲工具的两个轴线决定的那个平面称为工具面。轴线决定的那个平面称为工具面。反扭角：反扭角
22、：动力钻具反扭矩作用下启动前后工具面之间的夹角。动力钻具反扭矩作用下启动前后工具面之间的夹角。高边（高边（High Side)High Side)：有斜度的井段其井眼的横断面是倾斜平有斜度的井段其井眼的横断面是倾斜平面，若干个这样的圆平面上最高点的连线称高边，因而高边面，若干个这样的圆平面上最高点的连线称高边，因而高边方位即井眼方位。方位即井眼方位。工具面角（工具面角（Tool Face Angle):Tool Face Angle):表示造斜工具下到井底后工具表示造斜工具下到井底后工具面所在的位置参数。工具面角有两种表示方法：一种是以高面所在的位置参数。工具面角有两种表示方法：一种是以高边为
23、基准（边为基准（High Side Mode)High Side Mode)，一般是井斜角大于，一般是井斜角大于6 6 后可用后可用高边工具面角；一种是以磁北极为基准高边工具面角；一种是以磁北极为基准(Magnetic Mode)(Magnetic Mode)，在，在井斜较小时使用井斜较小时使用,称为磁性工具面角。称为磁性工具面角。二、定向井、丛式井钻井技术二、定向井、丛式井钻井技术基本概念 丛式井的基本概念：丛式井的基本概念：凡在一个井场或平台上，有计划的钻凡在一个井场或平台上，有计划的钻几口可几十口定向井和一口直井，这些井统称为丛式井几口可几十口定向井和一口直井，这些井统称为丛式井（组）。
24、丛式井要涉及到合理的井距及布井的先后顺序及（组）。丛式井要涉及到合理的井距及布井的先后顺序及防碰跟踪等问题。防碰跟踪等问题。第二章、定向井、丛式井钻井技术第二章、定向井、丛式井钻井技术基本概念 丛式井的基本概念：丛式井的基本概念：凡在一个井场或平台上，有计划的钻凡在一个井场或平台上，有计划的钻几口可几十口定向井和一口直井，这些井统称为丛式井几口可几十口定向井和一口直井，这些井统称为丛式井（组）。丛式井要涉及到合理的井距及布井的先后顺序及（组）。丛式井要涉及到合理的井距及布井的先后顺序及防碰跟踪等问题。防碰跟踪等问题。我国的定向井技术始于我国的定向井技术始于8080年代，河南油田的定向年代，河南
25、油田的定向井技术也从井技术也从8585年开始第一口定向井为双年开始第一口定向井为双4-5084-508井，井，丛式井斜直井一组丛式井斜直井一组1313口井，浅从式井组一组口井，浅从式井组一组8 8口口井，深井丛式井组为一组井，深井丛式井组为一组5 5口。目前，我油田已口。目前，我油田已施工的定向井千余口，丛式井施工的定向井千余口，丛式井6060多组，定向井丛多组，定向井丛式井技术完全成熟。式井技术完全成熟。第二章定向井、丛式井钻井技术第二章定向井、丛式井钻井技术剖面设计定向井井身剖面设计是定向井最关键的问题。组成定向定向井井身剖面设计是定向井最关键的问题。组成定向井井身的所有井段形状不外乎有四
26、种，即垂直井段、增斜井井井身的所有井段形状不外乎有四种，即垂直井段、增斜井段、稳斜井段和降斜井段，由这四种井段可以组成多种剖面。段、稳斜井段和降斜井段，由这四种井段可以组成多种剖面。常规的定向井剖面设计主要是两维定向井剖面设计，是指设常规的定向井剖面设计主要是两维定向井剖面设计，是指设计的井眼轴线只是在某一个给定的铅垂面内变化，即设计的计的井眼轴线只是在某一个给定的铅垂面内变化，即设计的井眼轴线只有井斜角的变化，没有方位角的变化。井眼轴线只有井斜角的变化，没有方位角的变化。井身剖面的设计原则井身剖面的设计原则 ：应能实现钻定向井的目的；应能实现钻定向井的目的；应尽可能利用地层的自然造斜规律；应
27、尽可能利用地层的自然造斜规律；应有利于采油工艺的要求；应有利于采油工艺的要求；应有利于安全、快速、优质钻井。应有利于安全、快速、优质钻井。需要考虑以下几个问题：需要考虑以下几个问题：选择合适的井眼曲率；选择合适的井眼曲率；选择易钻的井眼形状；选择易钻的井眼形状；选择恰当的造斜点；选择恰当的造斜点；设计井身剖面形状应与井身结构同时考虑设计井身剖面形状应与井身结构同时考虑 靶区靶区 造斜点造斜点水水 平平 位位 移移垂垂深深第二章、定向井、丛式井钻井技术第二章、定向井、丛式井钻井技术剖面设计井身剖面设计的条件、内容和步骤井身剖面设计的条件、内容和步骤设计条件：设计条件：一般情况下，给定的设计条件有
28、：地面井位坐标、地下一般情况下，给定的设计条件有：地面井位坐标、地下目标点坐标、目的层垂直深度和井底位置。根据这些基本目标点坐标、目的层垂直深度和井底位置。根据这些基本数据，通过坐标换算，可计算出设计方位和设计水平位移。数据，通过坐标换算，可计算出设计方位和设计水平位移。井身剖面设计的内容和步骤：井身剖面设计的内容和步骤：（1 1）、选择剖面类型）、选择剖面类型（直增稳、直增增稳、直增稳降等）（直增稳、直增增稳、直增稳降等）；（2 2）、确定增斜率和降斜率，选择造斜点；）、确定增斜率和降斜率，选择造斜点；（3 3）、求得剖面上的未知参数，一般情况下这个未知参）、求得剖面上的未知参数，一般情况下
29、这个未知参数是全井最大井斜角；数是全井最大井斜角；（4 4）、进行井身计算，包括各井段的井斜角、垂深、水）、进行井身计算，包括各井段的井斜角、垂深、水平位移、井斜方位角（三维剖面）及井深；平位移、井斜方位角（三维剖面）及井深；（5 5）、作垂直和水平投影图。）、作垂直和水平投影图。第二章、定向井、丛式井钻井技术第二章、定向井、丛式井钻井技术防碰计算1 1、资料准备根据每口井的测斜数据进行井身计算，算出每、资料准备根据每口井的测斜数据进行井身计算，算出每个测点的三维坐标个测点的三维坐标H H、N N、E E。然后，建立一个标准坐标系，。然后，建立一个标准坐标系，其原点选在正钻井，将各计算井的测点
30、坐标换算成标准坐其原点选在正钻井，将各计算井的测点坐标换算成标准坐标系的坐标值。标系的坐标值。2 2、为了找出邻井与正钻井上某点的最近距离，可逐个计算，、为了找出邻井与正钻井上某点的最近距离，可逐个计算，并作对比，找出邻井上与正钻井上该点的最近距离，最近并作对比，找出邻井上与正钻井上该点的最近距离，最近距离计算公式如下：距离计算公式如下：已知空间两点的坐标已知空间两点的坐标HiHi、NiNi、EiEi、HjHj、NjNj、EjEj，则其距离为：，则其距离为：JijJij （Hi-HjHi-Hj）+(Ei-Ej)+(Ei-Ej)+(Ni-Nj)+(Ni-Nj)3 3、正钻井和相邻井间设定安全距离
31、，如果算出的两点最近距、正钻井和相邻井间设定安全距离，如果算出的两点最近距离接近安全距离，则要加密测点，密切注意，有必要的话，离接近安全距离，则要加密测点，密切注意，有必要的话，则应下入井下动力钻具，通过调整井斜角或方位角，来达则应下入井下动力钻具，通过调整井斜角或方位角，来达到防碰的目的。到防碰的目的。第二章、定向井、丛式井钻井技术第二章、定向井、丛式井钻井技术现场施工定向井施工准备：定向井施工准备：设计分析、查阅邻井资料、工具和仪器检查、技术交底设计分析、查阅邻井资料、工具和仪器检查、技术交底 定向井施工定向井施工 ：直井段：采用常规钻具组合并以合理的钻进参数打直直井段。直井段：采用常规钻
32、具组合并以合理的钻进参数打直直井段。造斜段：钻头井下动力钻具弯接头无磁钻铤造斜段：钻头井下动力钻具弯接头无磁钻铤 增斜段：钻头扶正器钻铤双根扶正器铤钻单根扶正器增斜段：钻头扶正器钻铤双根扶正器铤钻单根扶正器 稳斜段：钻头扶正器短铤钻扶正器钻铤单根扶正器稳斜段：钻头扶正器短铤钻扶正器钻铤单根扶正器降斜段：钻头钻铤单根扶正器铤钻单根扶正器降斜段：钻头钻铤单根扶正器铤钻单根扶正器实际定向井施工并非上述钻具的单次下入井中即可，而是经过钻进测实际定向井施工并非上述钻具的单次下入井中即可，而是经过钻进测斜计算分析调整钻具或措施钻进测斜计算分析斜计算分析调整钻具或措施钻进测斜计算分析-调整调整.多次重多次重
33、复，钻井过程中根据具体情况合理地选择和调整不同钻具组合，达到安复，钻井过程中根据具体情况合理地选择和调整不同钻具组合，达到安全有效控制井眼轨迹的目的。全有效控制井眼轨迹的目的。第二章、定向井、丛式井钻井技术第二章、定向井、丛式井钻井技术定向前的准备一一、设计分析、设计分析1 1、地质设计分析、地质设计分析、掌握该井的地理位置和构造位置、井号及施、掌握该井的地理位置和构造位置、井号及施工井队。工井队。、掌握井深方位和位移，并用坐标校对位移及、掌握井深方位和位移，并用坐标校对位移及方位，掌握进入油层的位置和质量要求。方位，掌握进入油层的位置和质量要求。、了解地层的分析和岩性，对地层岩性在施工、了解
34、地层的分析和岩性，对地层岩性在施工中的影响做到心中有数，防患于未然。中的影响做到心中有数，防患于未然。、查看构造图，了解地层的倾角、倾向有断层、查看构造图，了解地层的倾角、倾向有断层等情况。等情况。第二章、定向井、丛式井钻井技术第二章、定向井、丛式井钻井技术定向前的准备2 2、工程设计分析、工程设计分析、掌握设计中基本数据：包括设针剖面类型；全井井深、掌握设计中基本数据：包括设针剖面类型；全井井深、垂深、水平位移；目标点井深、垂深、水平位移；设计方位、垂深、水平位移；目标点井深、垂深、水平位移；设计方位、造斜点、最大井料角、靶圈半径、是否校正磁偏角及特殊工造斜点、最大井料角、靶圈半径、是否校正
35、磁偏角及特殊工艺技术要求。艺技术要求。、计算方位角允许偏差。、计算方位角允许偏差。、掌握增降斜钻具的增降斜率和增降斜井段的长度。、掌握增降斜钻具的增降斜率和增降斜井段的长度。、掌握不同井段的钻具组合与钻进参数。、掌握不同井段的钻具组合与钻进参数。、掌握全井井身结构下入套管的深度并了解其目的和要、掌握全井井身结构下入套管的深度并了解其目的和要、对于防碰井，注意防碰位置的基本数据，认真分析施、对于防碰井，注意防碰位置的基本数据，认真分析施工井和防碰井的相对位置。在垂直剖面图和水平投影图上标工井和防碰井的相对位置。在垂直剖面图和水平投影图上标明；明；、对于绕障井，掌握绕障井段前后的井深、垂深、水平位
36、、对于绕障井，掌握绕障井段前后的井深、垂深、水平位移、方位角，并掌握其安全圆柱。移、方位角，并掌握其安全圆柱。第二章、定向井、丛式井钻井技术第二章、定向井、丛式井钻井技术定向前的准备3 3、查邻井资料：、查邻井资料：、了解邻井的构造图，各层位的分层和岩性；、了解邻井的构造图，各层位的分层和岩性；、了解邻井的各种钻具组合和钻井参数配合；各井段钻进情、了解邻井的各种钻具组合和钻井参数配合；各井段钻进情况；钻头选型和水眼装配；出现的各种复杂情况和处理各种况；钻头选型和水眼装配；出现的各种复杂情况和处理各种复杂情况的经验；复杂情况的经验；、了解邻井的基本数据，井斜角和方位角的变化情况，及其、了解邻井的
37、基本数据，井斜角和方位角的变化情况，及其采取的相对措施；采取的相对措施；、了解邻井的定向造斜情况；造斜深度，动力钻具的类型、了解邻井的定向造斜情况；造斜深度，动力钻具的类型及反扭角弯接头的造斜能力，使用的钻头情况，及定向时间及反扭角弯接头的造斜能力，使用的钻头情况，及定向时间和钻速；和钻速；、了解与邻井的防碰情况、了解与邻井的防碰情况 。经过以上三个方面对设计的分析后，我们就应该做施工井经过以上三个方面对设计的分析后，我们就应该做施工井的水平投影的水平投影 图和垂直剖面图，然后制定出施工井的施工方案，图和垂直剖面图，然后制定出施工井的施工方案，并按设计准备所需的仪器和工具准备施工并按设计准备所
38、需的仪器和工具准备施工 第二章、定向井、丛式井钻井技术第二章、定向井、丛式井钻井技术定向前的准备二、定向钻井工具和仪器的准备与检查二、定向钻井工具和仪器的准备与检查l l、准备、准备 定向井施工技术员施工前准备定向测斜定向井施工技术员施工前准备定向测斜工具和仪器、测斜工具和仪器的配备。工具和仪器、测斜工具和仪器的配备。钻井队工程技术人员在开钻前按设计要钻井队工程技术人员在开钻前按设计要求准备好定向钻具。求准备好定向钻具。定向井施工技术人员开钻前对井队的准定向井施工技术人员开钻前对井队的准备情况负责落实。备情况负责落实。第二章、定向井、丛式井钻井技术第二章、定向井、丛式井钻井技术定向前的准备2
39、2、检查、检查定向施工人员检查以下钻具。定向施工人员检查以下钻具。a、动力钻具的类型、尺寸、扣型。b、无磁钻键的尺寸、扣型。c、弯接头的度数、尺寸、扣型，定向键方向与弯曲方向是否一致弯接头度数计算公式：57.3(a-b)/d(度)。b、稳定器的外径、扣型、长度外径不得小于钻头直径3mm；要在稳定器上标明外径尺寸 e,短钻挺的长度、外径和扣型；f,配合接头的尺寸、扣型。g如果井队使角固定式测斜绞车，应经试运转正常后方可使用。仪器的检查仪器的检查 a仪器部分：钟机、照相机上井前测试正常，罗盘、电池筒完好，各连接螺纹完好。b、仪器外筒及加长杆不能弯曲，扣型相配，各联接螺纹和密封圈良好。c、胶片显影液
40、的数量足够，选用罗盘的量程应不小于测量深度处预计的最大并斜角 d、测斜绞车的钢丝记号足够长（30m）并带有绳帽绳套完好。e、定向杆悬挂器与引鞋槽在一条直线上 第二章、定向井、丛式井钻井技术第二章、定向井、丛式井钻井技术定向前的准备三、定向前技术交底三、定向前技术交底 (1)了解钻井队的施工进度，设备情况是否符合要求，尤其是泥浆泵、指重表和泵压表及泥浆净化系统必须运转良好，预计开钻时间。(2)了解井场道路，复杂天气可能出现的问题；(3)必须交清设计内容及各井段要求，对有特殊要求的井将特殊要求特别提出；（4）交清对泥浆性能的要求；包括泥浆密度、粘度、含砂量、失水量、摩擦系数。(5)交清直井段的要求
41、 (6)了解钻头，钻具及工具的准备情况对定向造斜使用的钻头类型、个数特别交待，交清钻头的型号、确定钻头压降及水眼尺寸；(7)交清动力钻具的使用方法和钻具组合及下钻时的注意事项 a、交清动力钻具的尺寸、扣型，使用排量、压降及钻压范围；b、下动力钻具时，必须认真检查钻具、弯接头水眼，保证清洁干净且双钳紧扣；c、下动力钻具时，必须控制下放速度；d、下动力钻具前必须在井口对动力钻具度运转正常后方可下钻。e、下动力钻具如遇阻，不得用动力钻具划眼，不能开泵硬压，可转几个方向试下，否则起出动力钻具，通井正常后，再下动力钻具；f、动力钻具在井下时，不能启动转盘卸扣 (8)对施工中可能出现的问题要充分分析交清
42、(9)重点井要向司钻以上干部交清 (10)按井队进度，预计定向时间；(11)写出交底单，双方签字。第二章、定向井、丛式井钻井技术第二章、定向井、丛式井钻井技术直井段施工一、直井段施工一、直井段施工垂直井段施工的最基本要求是严格控制井斜角，把井眼钻直，垂直井段施工的最基本要求是严格控制井斜角，把井眼钻直，以便为定向造斜做好准备。以便为定向造斜做好准备。1 1、钻垂直井段常用的钻具结合有塔式、钟摆和满眼，先用何种、钻垂直井段常用的钻具结合有塔式、钟摆和满眼，先用何种钻具与钻井参数常因地区地层条件和钻井经验不同在具体方钻具与钻井参数常因地区地层条件和钻井经验不同在具体方法和措施上存在一些差别。法和措
43、施上存在一些差别。1 1）、造斜点深度小于）、造斜点深度小于500500米，直井段短时采用塔式钻具或米，直井段短时采用塔式钻具或钟摆钻具，严格控制钻压、保证井斜角不大于钟摆钻具，严格控制钻压、保证井斜角不大于l l。2 2）、造斜点深）、造斜点深50050010001000米，采用塔式钻具或钟摆钻具，严米，采用塔式钻具或钟摆钻具，严格控制钻压，钻至离造斜点格控制钻压，钻至离造斜点100100150150米，轻压吊打，控制井米，轻压吊打，控制井斜角不大于斜角不大于1.51.5。3)3)、造斜点深度大于、造斜点深度大于10001000米，采用钟摆或刚性满眼钻具，当米，采用钟摆或刚性满眼钻具，当稳定
44、器进入二稳定器进入二 开小井眼吊打开小井眼吊打5050米后逐渐加至设计钻压，以提米后逐渐加至设计钻压，以提高钻速。钻至距造斜点高钻速。钻至距造斜点100-150100-150米轻压吊打控制井斜角不大于米轻压吊打控制井斜角不大于2 2。第二章、定向井、丛式井钻井技术第二章、定向井、丛式井钻井技术直井段施工2 2、应根据垂直井段长短，地层是否易斜、应根据垂直井段长短，地层是否易斜以及作业者的施工经验和控制轨迹的水以及作业者的施工经验和控制轨迹的水平等，制定合理的测斜计划。建议垂直平等，制定合理的测斜计划。建议垂直井段不超过井段不超过100100米测斜一次。米测斜一次。3 3、对造斜前直井段较长超过
45、、对造斜前直井段较长超过10001000米或米或直井段井斜角较大等情况，必须进行多直井段井斜角较大等情况，必须进行多点测斜并进行数据处理计算出结果后方点测斜并进行数据处理计算出结果后方可定向施工、在直井段施工过程中必然可定向施工、在直井段施工过程中必然有井斜产生，伴之在一定方位上产生一有井斜产生，伴之在一定方位上产生一定的位移，当直井段较短且井斜角小时定的位移，当直井段较短且井斜角小时其影响不明显，但当直井段较长或井斜其影响不明显，但当直井段较长或井斜角较大时，这段位移可能有角较大时，这段位移可能有 很大的影很大的影响，如果仍按原设计方位角施工，即使响，如果仍按原设计方位角施工，即使施工与设计
46、相同，仍无法中靶（如图所施工与设计相同，仍无法中靶（如图所示），必须重新计算施工方位，设计新示），必须重新计算施工方位，设计新的施工方案。的施工方案。第二章、定向井、丛式井钻井技术第二章、定向井、丛式井钻井技术直井段施工第二章、定向井、丛式井钻井技术第二章、定向井、丛式井钻井技术定向施工二、定向造斜时的注意事和技术要求二、定向造斜时的注意事和技术要求1 1、下钻前准备、下钻前准备1 1）、认真复查变接头的度数和定向键的方向与弯接头的弯曲方位是否一致。）、认真复查变接头的度数和定向键的方向与弯接头的弯曲方位是否一致。2 2）、详细检查所下钻具，所下钻具要符合设计要求。）、详细检查所下钻具，所下钻
47、具要符合设计要求。3 3）、定向或扭方位选用的钻头要适合动力钻具高转速的要求，要根据不同）、定向或扭方位选用的钻头要适合动力钻具高转速的要求，要根据不同的地层、井深选择合适的钻头，防止因钻头选型不当引起掉牙轮事故。的地层、井深选择合适的钻头，防止因钻头选型不当引起掉牙轮事故。4 4）、定向（扭方位）要求钻头装水眼，钻头水眼的大小根据选用的动力钻）、定向（扭方位）要求钻头装水眼，钻头水眼的大小根据选用的动力钻具和井深的不同选择。具和井深的不同选择。5 5）、定向或扭方位弯接头的度数应根据设计的造斜率而选定（特殊井除）、定向或扭方位弯接头的度数应根据设计的造斜率而选定（特殊井除外）。外）。6 6）
48、、定向（扭方位）施工时，在不同井眼内使的动力钻具、无磁钻铤，不）、定向（扭方位）施工时，在不同井眼内使的动力钻具、无磁钻铤，不得混用。得混用。7 7）、定向井送井动力钻具的间隙不得随意调整。）、定向井送井动力钻具的间隙不得随意调整。8 8）、定向井所用动力钻具必须在井口接方钻杆单泵试运转正常后方可入井）、定向井所用动力钻具必须在井口接方钻杆单泵试运转正常后方可入井使用。使用。第二章、定向井、丛式井钻井技术第二章、定向井、丛式井钻井技术定向施工2 2、下钻：、下钻：1 1）,定向井下入动力钻具时，要保证钻具水眼清洁干净；定向井下入动力钻具时，要保证钻具水眼清洁干净；2 2）、下动力钻具时，钻具要
49、双错紧扣，控制下放速度。）、下动力钻具时，钻具要双错紧扣，控制下放速度。3 3）、下动力钻具如遇阻，不得用动力钻具划眼，不能开泵硬压、可转几个）、下动力钻具如遇阻，不得用动力钻具划眼，不能开泵硬压、可转几个方向试下，否则起出动力钻具，通井正常后，再下动力钻具方向试下，否则起出动力钻具，通井正常后，再下动力钻具4 4）、定向井下井钻具结构严格按设计执行，如需改变钻具结构，必须以定）、定向井下井钻具结构严格按设计执行，如需改变钻具结构，必须以定向井现场技术人员的书面措施为准向井现场技术人员的书面措施为准3 3、钻进：、钻进：1 1）、定向井进时，严格按定向井技术人员的要求加压，送钻要均匀注意钻）、
50、定向井进时，严格按定向井技术人员的要求加压，送钻要均匀注意钻头使用情况，防止出现掉牙轮事故。头使用情况，防止出现掉牙轮事故。2 2）、使用动力钻具时所配备的钻井参数要和动力钻具的推荐使用参数一）、使用动力钻具时所配备的钻井参数要和动力钻具的推荐使用参数一致致3 3）、定向（扭方位）时钻井参数，如钻压、排量，可根据实际施工需要，）、定向（扭方位）时钻井参数，如钻压、排量，可根据实际施工需要，按定向施工人员的要求作合理的调整。按定向施工人员的要求作合理的调整。4 4）、定向或扭方位接单根时，不得用转盘卸扣，不得任意转动转盘，所接）、定向或扭方位接单根时，不得用转盘卸扣，不得任意转动转盘，所接单根必
