石油钻井行业定向钻井技术(幻灯片培训材料)

3、特殊工艺井的概念及主要类型：
特殊工艺井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、 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。
定向井与丛式井
水平井
大位移井
侧钻井
分支井 (多底井)Fra bibliotek径向水平井
此外、欠平衡压力钻井、 小井眼井、柔性管钻井 等也属于特殊工艺井。
2、我国钻井的发展情况：
钻井组建时期（1949-1957） 钻井队：8个（49年） 205个（57年） 进 尺：0.5万米 52.9万米 钻井发展时期（1958-1977） 钻井队达570个，钻机942台，年进尺达352.3万 米，成功地钻进一口位移为444.2的水平井和一 口位移为537.7米的大斜度井。 科学钻时期（1978-至今） 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 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。
特殊工艺井钻井技术
主要内容
第一章、前 言 第二章、定向井、丛式井钻井技术 第三章、大斜度多目标井与水平井 钻井技术 第四章、大位移钻井技术 第五章、分支井钻井技术 第六章、套管开窗侧钻技术 第七章、 结束语
前
言
1、钻井技术发展简况： （1）概念阶段（1901--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 的工艺。 （2）发展阶段（1920--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 现了大功率钻井设备，特殊工艺井诞生。 （3）科学化钻井阶段（1948--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、 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 技术也有了重大的进展。 （4）自动化钻井阶段（1968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 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 得特殊工艺井钻井技术日臻完善。
造斜点 稳斜井段
垂 深
α -井斜角
设计井筒轨迹
实际井眼轨迹
靶区
水 平 位 移
第二章、定向井、丛式井钻井技术－基本概念
测深（Measure depth）: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 位为米。 井斜角(Hole inclination or Hole angle):井测点处 的井眼方向线（切线）与通 过该点的重力线之间的夹角 称为该点处的井斜角。井眼 方向线和重力线都是有向直 线。其测量单位为度。
第二章、定向井、丛式井钻井技术－基本概念
井斜方位角（Hole 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 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0－360度之间变化。其另一种表示 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0－90度之间。
α
靶区
水 平 位 移
第二章、定向井、丛式井钻井技术－基本概念
N（m)
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 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 坐标都可以确定。 磁偏角（ Deinclinnation ）的校正：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 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 并不重合，二者间的夹角即为磁偏角。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， 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， 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＋东磁偏角
第二章、定向井、丛式井钻井技术－基本概念
垂深（Vertical depth or True vertical depth）: 垂深即测点的垂直深度， 垂 是指井身上任一点至井口 深 所在水平面的距离。其测 量单位为米。 水平位移（Displacement or Closure distance）： 即井眼轴线某点在水平面 上的投影至井口的距离， 也称闭合距。其测量单 位为米。
4、发展特殊工艺井的目的
1、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； 3、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； 实质上提高勘探开发的总体经济效益。
第二章、定向井、丛式井钻井技术－基本概念
定向井是使井筒沿特定方向钻达 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 井方法，称为定向钻井。描述定 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 三个数据，即测深、井斜角、井 斜方位角，我们称这三项测量数 据为井身的基本要素。
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 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、 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 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 增加，迫使石油公司压缩开发成本,通过采用特 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。