第五章 井眼轨迹设计与控制(3).ppt
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1、,小结,一、井眼轨迹表示方法二、定向井基本要素测深、井斜角、方位角垂深、井斜变化率、方位变化率水平位移、闭合距、闭合方位角三、井眼曲率狗腿严重度全角变化四、轨迹设计方法最大井斜角,一、井眼轨迹测量保证钻达既定目标。进行轨迹控制提供准确的地质资料评价井身质量,第三节 井眼轨迹测量计算,第五章 井眼轨迹设计与控制,单点测斜仪:用钢丝或电缆从钻柱内送入,测近钻头处的参数。多点:在裸眼内或在起钻前从钻柱内近钻头处进行多点测量。随钻MWD:随钻柱一同下入井内,随钻进行连续测量。,1井斜和方位测量(1)罗盘重锤式井斜方位测量 仪器轴线与井轴线重合,测锤轴线永为铅垂线。测锤带有十字丝。刻度盘透明。S指北。,
2、1测锤;2井斜角刻度盘;3罗盘,第三节 井井眼轨迹测量计算,第五章 井眼轨迹设计与控制,冲洗出的单点测斜仪像片实例10角装置 50角装置井斜角:5.5 井斜角:30方位角:N43E 方位角:N38W,第三节 井井眼轨迹测量计算,第五章 井眼轨迹设计与控制,(2)加速度计磁力计井斜方位测量利用安装在测斜仪器内的加速度计和磁通门磁力计可测量出x、y、z方向地球重力加速度分量,测量出x、y、z方向的地磁分量,并根据这些测量值计算出井斜角、方位角以及工具面角。,第三节 井井眼轨迹测量计算,第五章 井眼轨迹设计与控制,有线和无线的测量方法,(3)磁偏角与无磁钻铤 以地磁场为基础测量井眼方位的测量仪器要对
3、真北极和磁北极之间的差进行修正。磁偏角是磁北极和真北极之间的夹角,该角随时间而变化,并取决于地理位置和地球的表面特征。,第三节 井井眼轨迹测量计算,第五章 井眼轨迹设计与控制,除了对真北极作修正外,使用磁测量工具时必须特别注意防止磁干扰的影响。利用无磁钻铤可以把罗盘和罗盘上下的磁钢和磁场分开,并可防止对地磁场的干扰。所需要的无磁钻铤数量取决于几个因素,包括井眼的方位和井斜角,和按照其纬度测出的井的地理位置。,第三节 井井眼轨迹测量计算,第五章 井眼轨迹设计与控制,真北方位磁北方位东磁偏角真北方位磁北方位西磁偏角,无磁钻铤长度确定,第三节 井井眼轨迹测量计算,第五章 井眼轨迹设计与控制,1区:6
4、m钻铤中心以下0.30.6m8m钻铤中心以下0.61m 10m钻铤中心以下11.3m,方位角,2区:10m钻铤中心以下1.00.3m20m钻铤中心以下2.33m 30m钻铤中心,3区:20m钻铤中心20m钻铤中心以下2.33m 30m钻铤中心,(4)陀螺方位测量 在已下套管的井内或附近使用磁性罗盘时,钢套管的影响会得出错误的测量结果。在这种情况下必须用不受磁场影响的陀螺罗盘代替磁罗盘。,第三节 井井眼轨迹测量计算,第五章 井眼轨迹设计与控制,定轴性,是当作用于陀螺仪的外力矩为零时,陀螺转子轴I相对惯性空间具有方向不变的特性。因此可以利用它来作为运动物体的惯性基准。,第三节 井井眼轨迹测量计算,
5、第五章 井眼轨迹设计与控制,陀螺2150046000转分,地面上定好向后,再入井测量。方法:照相或、磁带记录。,1、转子2、内环3、外环三轴互相垂直,并交于一点,恰好是陀螺仪重心。,2单、多点井眼轨迹测量仪 井眼轨迹测量仪除了井斜和方位测量外,还能测量工具面角 单、多点测斜装置用于监测一口定向井或井斜控制井的钻进过程,并帮助改变轨迹的工具确定工具面方向。按测量原理:磁性、电子、陀螺类型。,第三节 井井眼轨迹测量计算,第五章 井眼轨迹设计与控制,斜口管鞋、定向接头与弯接头,底片读数井斜:5方位:北45东工具面:北20西,第三节 井井眼轨迹测量计算,第五章 井眼轨迹设计与控制,配合定向的工具,3随
6、钻井眼轨迹测量仪,第三节 井井眼轨迹测量计算,第五章 井眼轨迹设计与控制,(1)有线随钻井眼轨迹测量仪(经济),井斜、方位、工具面角,侧入接头,第三节 井井眼轨迹测量计算,第五章 井眼轨迹设计与控制,钻柱入井后最后一节钻杆上加入,(2)无线随钻井眼轨迹测量仪MWD,第三节 井井眼轨迹测量计算,第五章 井眼轨迹设计与控制,将测量信号转换为压力脉冲信号传输。井斜、方位、工具面角等,二、实钻井眼轨迹计算与作图 测斜仪在井身的各个深度可测出井眼的井深、方位角和井斜角; 对测量结果进行了所有必要的校正(如磁偏角,陀螺漂移); 根据此资料来计算井眼在那个测点相对于地面井位的实际位置(相继测点之间的垂深增量
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