井眼轨道设计与轨迹控制教案.pptx

会计学 1 井眼轨道设计与轨迹控制 第一节 井眼轨迹的基本概念 一．轨迹的基本参数（测斜参数） 井深、井斜角、井斜方位角----三个基本参数。 （1）井深（或称为斜深、测深） 井口(通常以转盘面为基准)至轨迹上某点（测点）的井眼长度。 井深以字母 D m 表示，单位为米(m)。井深增量（井段长度）以ΔDm 表示。 （2）井斜角 轨迹上某点的切线（称井眼方向线）与重力线（铅垂线）的夹角。 井斜角以字母α表示，单位为度（°）。井斜角增量用Δα表示。 （3）井斜方位角 轨迹上某点的切线在水平面上的投影（称为井斜方位线）与正北方向线的夹角。以正北方线为始边，顺时针旋转为正，逆时针为负。 方位角以字母φ表示，单位为度（°）。方位角增量用Δφ表示。 第1页/共74页 第2页/共74页 第一节 井眼轨迹的基本概念 二．轨迹的计算参数 垂直深度、水平长度、水平位移、平移方位角、Ｎ坐标和Ｅ坐标、视平移、井眼曲率等。 （1）垂直深度（垂深） 轨迹上某点至井口所在水平面的距离（D)。垂深增量称为垂增（ΔＤ）。 （2）水平投影长度（水平长度、平长） 轨迹上某点至井口的长度（井深）在水平面上的投影（LP)，水平长度的增量称为平增（ΔLP）。 （3）水平位移（平移） 轨迹上某点至井口所在铅垂线的距离（S）。 或轨迹上某点至井口的距离在水平面上的投影。此投影线又称为平移方位线。 国外将水平位移称作闭合距。我国将完钻时的水平位移称为闭合距。 第3页/共74页 第4页/共74页 第一节 井眼轨迹的基本概念 二．轨迹的计算参数 （4）平移方位角 以正北方线为始边顺时针转至平移方位线上所转过的角度（θ）。 国外将平移方位角称作闭合方位角。 国内指完钻时的平移方位角为闭合方位角。 （5）Ｎ坐标和Ｅ坐标 轨迹上某点在以井口为原点，南北方向和西东方向为坐标轴的水平面坐标系里的坐标。分别用字母 N、E 表示，相应的增量用ΔN、ΔE 表示。 （6）视平移 水平位移在设计方位线上的投影长度。用字母 V 表示。 第5页/共74页 第6页/共74页 (7) 井眼曲率K（狗腿严重度、全角变化率） 指井眼轨迹曲线的曲率。 平均曲率: Kc=γ/ΔDm ΔDm—— 轨迹上两点间的井眼长度（段长）。 γ—— 称为狗腿角或全角变化，指轨迹上两点间的井眼方向变化的角度（两点的井眼方向线的夹角）。 ☆ Lubinski公式： cosγ=cosαA·cosαB + sinαA·sinαB·cos(φB-φA) ☆ 行业标准计算公式： γ=(Δα2+Δφ2·sin2αc)0.5 γ——井段的狗腿角，(°)； Ｋc——井段的平均井眼曲率，(°)/m； αc——井段的平均井斜角， （°） ，αc=(αA+αB)/2 第一节 井眼轨迹的基本概念 二．轨迹的计算参数 第7页/共74页 三．井眼轨迹的图示法 1.三维坐标法 坐标系：0-D-N-E 第一节 井眼轨迹的基本概念 能形象直观地反映出井眼的形状和走向。但不能反映出真实的井身参数，且作图难度大。 第8页/共74页 第一节 井眼轨迹的基本概念 三、井眼轨迹的图示法 2. 投影图示法 垂直投影图 + 水平投影图 轨迹在设计方位线所在的铅垂面上的投影。 原点：井口 横坐标：视平移 V 纵坐标：垂深 D 轨迹在水平面上的投影。 原点：井口 坐标轴：N，E 缺点：垂直投影图不能真实地反映井深L、 井斜角α和水平位移S 等轨迹参数。 第9页/共74页 第10页/共74页 第一节 井眼轨迹的基本概念 三、井眼轨迹的图示法 3. 柱面展开图示法（二图法） 垂直剖面图 + 水平投影图 过轨迹上的每一点作铅垂线，所有铅垂线便构成一个曲面，称为柱面。将此柱面展开就形成垂直剖面图。 原 点：井口 横坐标：平长 LP 纵坐标：垂深 D 优 点 （1）容易想象轨迹形状 （2）能真实反映井身参数 （3）作图简便 第11页/共74页 第二节 轨迹测量及计算 1.测量内容 井深Dm、井斜角α 、方位角φ 目的：掌握井眼轨迹参数的测量、计算、轨迹绘图方法。 一、测斜方法及测斜仪简介 2.测斜仪分类 按工作方式分：单点式、多点式、随钻测量（有线、无线） 按工作原理分：磁性测斜仪（罗盘）、陀螺测斜仪（高速陀螺空间指