定向井知识

沿着预先设计的井眼轨道，按既定的方向偏离井口垂线一定的距离，钻达目标的井。

作者：中国石化新闻网文章来源：中国石化新闻网更新时间：2006-11-10【字体：大中小】

定向井技术是当今世界石油勘探开发领域最先进的钻井技术之一，它是由特殊井下工具、测量仪器和工艺技术有效控制井眼轨迹，使钻头沿着特定方向钻达地下预定目标的钻井工艺技术。采用定向井技术可以使地面和地下条件受到限制的油气资源得到经济、有效的开发，能够大幅度提高油气产量和降低钻井成本，有利于保护自然环境，具有显著的经济效益和社会效益。定向井就是使井身沿着预先设计的井斜和方位钻达目的层的钻井方法。其剖面主要有三类：(1)两段型：垂直段+造斜段；(2)三段型：垂直段+造斜段+稳斜段；(3)五段型：上部垂直段+造斜段+稳斜段+降斜段+下部垂直段。水平井是定向井的一种，一般的油井是垂

直或倾斜贯穿油层，通过油层的井段比较短。而水平井是在垂直或倾斜地钻达油层后，井筒转达接近于水平，以与油层保持平行，得以长井段的在油层中钻进直到完井。这样的油井穿过油层井段上百米以至二千余米，有利于多采油，油层中流体流入井中的流动阻力减小，生产能力比普通直井、斜井生产能力提高几倍。胜利油田定向井技术闻名全国，胜利油田钻井院和胜利油田钻井工程技术公司已形成了普通定向井、多目标定向井、救援定向井、丛式定向井、水平井、分支井等几十种类型的定向井施工工艺。胜利油田黄河钻井总公司和渤海钻井总公司的定向井施工能力享誉国内外。目前，由胜利油田设计及施工的定向井占全国的一

半以上。

一般定向井图示

复杂结构定向井钻井配套技术

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责任编辑：张德旺

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定向井的基本概念

作者：沃博论坛文章来源：沃博论坛更新时间：2006-12-08【字体：大中小】

1.井深(L)：井口至测点间的井眼实长，也称斜深。[Measure Depth]

2.井斜角(α)：测点处的井眼方向线与重力线之间的夹角。[Hole Inclination or Hole Angle]

3.井斜方位角(Φ)：

以正北方向线为始边，顺时针旋转至井斜方位线所转过的角度。[Hole Direction]

4.垂深(H)：测点的垂直深度。[Vertical Depth or Ture Vertical Depth]

5.水平长度(S)：测点井深的水平投影长度，即自井口至测点的井眼长度在水平面上的投影长度。

6.平移(A)：测点的水平位移，即测点至井口所在的铅垂线的距离。[Closure distance or Displacement]

7.平移方位角(θ)：以正北方位线为始边顺时针转至平移方位线上所转过的角度。

8.N坐标和E坐标：指测点在以井口为原点的水平面坐标系里的坐标值。

9.视平移(V)：水平位移在设计方位线上的投影。[Vertical Section]

10.曲线曲率：曲线的方向对于曲线长度的一阶导数，或曲线的倾角对曲线长度的一阶导数。

11.两点间的狗腿角(γ)：从一点到另一点，井眼前进方向变化的角度。[Dogleg Angle]

12.井斜铅垂面：井底井斜方位线所在的铅垂平面。

13.造斜工具面：造斜工具的作用线与井底井眼方向线构成的平面。

14.造斜工具的装置角(ω)：自井斜铅垂面顺时针转至造斜工具面上所转过的角度。[Tool Face Angle]

15.造斜工具的装置方位角(Φω)：当时井底的井斜方位角与造斜工具装置角之和。

16.动力钻具反扭角(Φn)：紧靠动力钻具处钻柱断面的扭转角，从井口俯视为反时针方向。

17.定向方位角(ΦS)：装置方位角与动力钻具反扭角之和，即ΦS=Φω+Φn=Φ1+ω+Φn。[Tool Face Section]

18.井身剖面设计的原则：⑴应能实现钻定向井的目的；⑵应尽可能利用地层的造斜规律；⑶应有利于采油工艺的要求；⑷应有利于安全、快速、优质钻井：①选择合适的井眼曲率；②选择易钻的井眼形状；③选择恰当

的造斜点；④设计合理的井身结构。

大斜度大位移定向井中岩屑运移规律类型

作者：中国钻井网文章来源：中国钻井网-论坛更新时间：2006-11-26【字体：大中小】

①井斜角0～θα之间井段

岩屑在环空中受重力作用而下滑的方向是垂直于水平面，岩屑在井眼中，当钻井液上返速度稍微大于岩屑在钻井液中的下滑速度时，只要不停止循环，岩屑总会慢慢地被带出井简，不存在岩屑床。

②井斜角在θα～θβ之间井段

当井斜角增大至θα时，径向分量（Vsr）增大至足以使岩屑脱离钻井液流，滞留井眼底侧并滑向液流的反向而形成岩屑床，而且当钻井液停止循环时，岩屑床受重力作用而存在下滑趋势。

③井斜角在θβ～90°之间井段

井斜角超过θβ，轴向分量（Vsa）将逐渐降至零，岩屑沉淀并聚集在钻杆周围的井眼底侧，即使钻井液停止

循坏，岩屑床也不再向下滑动。

这里θα、θβ称为临界井斜角。

大斜度大位移定向井中岩屑在环空中的运移状态和规律作者：中国钻井网文章来源：中国钻井网更新时间：2006-11-26【字体：大中小】

在直井中，岩屑下滑速度（Vs）与岩屑受重力作用方向一致，不存在指向下井壁的径向分量（Vsr）与指向井底的轴向分量（Vsa）；但随井斜角的增加，下滑速度(Vs)亦随之增加，当井斜角为90°时径向分量（Vsr）增为最大值；而轴向分量（Vsa）则随井斜角的增加而降低，当井斜角为90°时轴向分量（Vsa）降为零。