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定向钻进技术的发展状况

定向钻进技术的发展状况
定向钻进技术的发展状况

定向钻井技术

目录

摘要 (3)

关键词 (3)

一、概述 (4)

1.1定向钻进技术的发展背景 (4)

1.2国外定向钻进技术的发展状况 (5)

1.3我国定向钻进技术的发展 (5)

1.4定向钻进及定向钻井(孔)的含义 (6)

1.5关于“靶区”与“靶点”的含义 (7)

1.6 定向钻井的类型以及应用范围 (7)

二、定向钻井在实际中的应用——水平井 (9)

2.1水平井概述及轨迹控制 (9)

2.2管柱受力复杂和钻井液密度选择 (10)

2.3 岩屑携带和完井电测中的困难 (10)

2.4 水平井钻井过程中的着陆控制 (11)

2.5水平控制的技术要点和技术监控 (12)

三、总结 (15)

参考文献 (16)

摘要

定向钻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。

定向钻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,目前在油田开发中广泛使用。采用定向钻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。本文着重介绍了水平井钻井中的重点技术。

关键词:定向钻井井眼轨迹油田开发

一、概述

1.1定向钻进技术的发展背景

地质勘探的一般方法:区域地质调查——物探与化探——普查勘探——布置勘探网进行详细勘探与开发——定点取样,提交储量报告。

勘探开发的常规方法:根据地质或设计部门的要求——设计井眼位置、深度、轨迹形式,一般是各种类型的直线井(垂直井居多)——进行钻井技术方案设计——提出井眼弯曲等技术要求——采取防斜、保直措施保证井眼达到勘探要求。我国70~80年代对普查井的规范:孔斜<1.5o~2.0o/100m。这也是根据当时的钻井技术水平而制定的。其精度到底如何?能否满足现代钻探与钻井的要求?每百米2.0o钻井的水平偏距如下:

由表中可知:钻孔精度很低,浅孔钻探尚可满足要求,中深孔则偏距过大。在一些极易造成井斜的地层,有时每百米2.0o的要求往往也难以达到,造成井斜超差,井眼报废。随着钻探与钻井工程向深部的发展,对勘探精度要求的不断提高,1.5o~ 2.0o/100m已不能满足要求,设计部门提出了0.5o/100m的要求,常规钻井技术要达到这一要求是非常困难的,钻井技术中研制了种类繁多的防斜、稳斜机具,取得了一定的成效,但仍然无法从根本上解决这一技术问题。

70~80年代,随着我国的改革开放政策,机械、电子、测试、材料加工等技术的发展,研究、引进和开发受控定向钻进技术取得了巨大的进展,利用地层

自然弯曲规律钻孔和采用人工强制手段改变井眼轨迹在此基础上迅速发展起来,钻探与钻井工程由过去的被动防斜转变为主动地人为控制,实现了钻探史上的一次飞跃。

1.2国外定向钻进技术的发展状况

国外定向钻进技术研究始于20年代,由于井眼弯曲引起地租界争议,1924年美国A·安德森(Anderson) 设计了测斜仪。1929年,他测量记录255口井的空间位置,发现深度2000m的钻井水平位移竟达177m,井斜角(顶角)超过65o。

稍晚,在俄克拉荷马 (Oklahoma)油田两台钻机施工的两口井井身相遇,结果钻到同一井中。这是从用顿钻打井改为用转盘钻井之后,人们首次意识到井弯的严重性,并想方设法采取对策纠正井斜。

30年代前后,苏联卡彼柳什尼柯夫(Капелющииков)和美国沙彭伯格 (Scharpenberg) 几乎同时研究涡轮钻。由于勘探海底油田,有意识地利用或制造井弯现象,打定向井采油。才促进了定向钻进技术的发展。

1930年,美国在加里福尼亚 (California) 亨廷顿海滩(Huntington Beach)施工了两口深入海底的定向井。

1934年,苏联在巴库 (Баку ) 也开始从海岸向近海底部打定向井,勘探里海海滨下方的油田。1941年后,二次世界大战刺激石油需求量增加,石油开发投向海底。在海滨向海底打定向井,建海上平台钻丛式井。到1957年,完成了100多万米多井底井。1956年,美国施密斯工具公司研制了螺杆钻,60年代用于定向钻井。70年代,在深井定向钻进中,西方国家广泛采用螺杆钻。

80年代,为准确控制定向井井身轨迹,普遍采用随钻测量技术,即MWD (Measurement While Drilling) 技术。在钻井过程中可即刻了解井身的空间位置和造斜工具的面向。井底马达、随钻测量技术和计算机辅助钻进CAD (Computer Aids Drilling) 技术的应用,使石油天然气定向钻井达到成熟的阶段。

1.3我国定向钻进技术的发展

我国定向钻进始于50年代。1956年,玉门油田钻成第一口定向井,1962年起,四川油田进行了多种型式的涡轮钻定向钻进试验。70年代以来,我国海洋定向钻井迅速发展,在渤海湾海面打丛式井,在一座钻井平台上施工多达12口定向井。除涡轮钻外,还用螺杆钻作为造斜工具。1977~1982年,全国共完

成定向井316口,平均井深2478.9m。1982年,在新疆柯克亚地区施工了柯10-3救援井,井深3820m,最大井斜角19o45′,距靶心最小距离为4.78 m,在井底进行爆炸后,压入泥浆才把火扑灭。

自1986年,通过攻关及推广,各油田“七五”期间钻各类定向井4317口,掌握了定向井、丛式井优化设计技术及计算机软件包,包括丛式井开发油田平台数和平台位置的优化设计技术,三维绕障井和三维多目标井设计技术。

“八五”期间,重点攻关“石油水平井钻井成套技术研究”,到1997年钻成长、中、短半径三类水平井共153口,掌握了水平井井眼轨迹优化设计方法,建立了水平井下部钻拄大挠度受力分析模型,以及水平井井眼轨迹预测模型,定向钻进技术总体上达到了90年代国际先进水平。通过研究与引进,我国石油勘探部门基本上拥有了国外专用于定向井的先进工具、仪器,如无线随钻测量仪、有线随钻测量仪、单点陀螺测斜仪、磁性单点和多点井下照相测斜仪、井下动力钻具等。

北京石油勘探机械厂和大港石油机械厂还引进了美国斯密斯公司戴纳螺杆钻具制造技术。西安仪器厂引进单、多点测斜仪与MWD生产线,生产的MWD测量仪已用于钻井作业,可以满足国内需要。另一方面依靠国内力量,自行研制新型工具,实现机具国产化,定向钻进机具装备水平不断提高。

1.4定向钻进及定向钻井(孔)的含义

石油钻井中对定向钻进技术的定义为沿着预先设计的井眼轴线钻达目的层位的钻井方法。

地质勘探中对定向钻进技术的定义是指利用钻孔自然弯曲规律或采用人工造斜工具使钻孔按设计要求进行延伸钻到预定目标的一种钻进方法。

国外有文献认为是为了钻达到一个预定的地下目标,使井眼在特定方向偏斜的工艺和科学。

定义的内涵本质

定向钻进是有预定目标的,根据设计要求,该目标可以是地下某一点,也可以井眼轴线或特定方向和角度;采用一些科学的人为可以控制的技术方法与机具有目的地将井孔轴线由弯变直或由直变弯,使之钻达到目标要求。

定向钻井是指用定向钻进方法控制井眼轨迹钻到预定目标的钻井。它与常

规钻井的区别:定向钻井设计有特殊的轨迹,钻进中必须研究和利用地层自然弯曲规律、井眼控制理论或人工造斜工具控制井眼轨迹,最终钻达预定目标要求。

1.5关于“靶区”与“靶点”的含义

为了控制定向井轴线到达预定目标时偏离不大,在定向井设计时,对预定目标事先规定了一定的范围,该范围是井眼轴线到达预定目标时的允许偏差区域,称为靶区。

靶区的形状和大小可以是以靶点为圆心的一定半径的圆或圆筒,也可以是以靶点为中心,离靶心一定偏线距和沿线距的距形或正方形。目的层急倾时,靶区还可给定在垂直面或目的层倾斜面上。

预定的目标为靶点,一般为靶区的中心。井孔轴线钻到预定靶区称为“中靶”,反之则称之为“脱靶”。

1.6 定向钻井的类型以及应用范围

按设计最大井斜角分类

⑴、低斜度定向井。设计的最大井斜角不超过15o,这种定向井由于井斜角小,钻进时方位不易控制,钻井难度较大。

⑵、中斜度定向井。设计最大井斜角在15o一45o之间,钻进时井斜、方位较易控制,钻进难度相对较小,是使用最多的一种。

⑶、大斜度定向井。设计最大井斜角在46o一85o之间,其斜度大,水平位移大,增加了钻进难度和成本。图1

⑷、水平井。井斜角在86o~120o之间,并沿(近)水平方向钻进一定长度。水平井钻进较难,需要特殊设备、钻具、工具、仪器以及特殊工艺。根据增斜段的曲率半径,水平井又可细分为长、中、(中短)、短四种曲率半径的水平井。(如图1)

应用范围

⑴、在海洋钻井平台上钻丛式定向井。控制较大面积的油气构造。生产设施集中在平台上,节省建造平台费用。

⑵、勘探和开发近海岸油气田。使钻井定向弯曲,钻达海底油气层,节约海上钻井平台的建设费用

⑶、用定向井控制断层,查明油水界面或断层面的位置(c)。

⑷、避开地表障碍物,勘探和开发障碍物下方的油气田。

⑸、纠正已斜的井眼或绕过井内落鱼而进行侧钻。

⑹、打定向井探采盐丘突起下部的油气层。含油构造有时与盐丘构造共生,部分盐丘可能直接覆盖在油藏上面,直井钻遇盐层可能导至冲蚀、钻井液漏失和腐蚀等问题。

⑺、井喷无法处理或油气井失火,钻定向救援井与原井衔接控制井喷或扑灭火灾

⑻、钻大斜度井或水平井,防止气锥和水锥问题;增加井眼在产层中的延伸长度;增大平台的泄流面积,在裂缝性油藏能钻遇多条裂缝,提高单井的产量。

图2

其中的主要技术关键是:

⑴、根据已知地质条件,合理地设计定向钻孔轴线轨迹。

⑵、能可靠地控制人工弯曲工具改变钻孔轨迹,且造斜强度稳定、可调。

⑶、能准确、可靠地对造斜工具定向和测量钻孔的顶角,方位角。

二、定向钻井在实际中的应用——水平井

2.1水平井概述及轨迹控制

水平井是最大井斜角保持在90°左右,并在目的层中维持一定长度的水平井段的特殊井。水平井钻井技术是常规定向井钻井技术的延伸和发展。

⑴、水平井的突出特点是井眼穿过油层的长度长,所以油井的单井产量高。

⑵、水平井的应用

①、天然垂直裂缝

②、水锥和气锥

③、低渗透地层

④、薄油层

⑤、溶解采矿

⑥、重油产层

⑦、不规则地层:油层互不关联、位置难以确定、垂直井难以钻到。

⑧、扩大边界控制面积

⑨、层状油层

水平井的轨迹控制要求高,难度大

水平井的目标是一扁平的立方体,不仅要求井眼准确进入窗口,而且要求井眼方位与靶区轴线一致,俗称“矢量中靶”。

“两个不确定性因素”:

一是目标垂深预测有一定的误差;

二是造斜工具的造斜率的不确定性。对直井和普通定向井不会有很大的影响,但水平井可能导致脱靶。

图3

2.2管柱受力复杂和钻井液密度选择

⑴、井斜角大,井眼曲率大,管柱在井内运动将受到巨大的摩阻,起下钻困难,下套管困难,钻头加压困难。

⑵、水平井段使用“倒装钻具”,下部钻杆受压,压力过大导致失稳弯曲,摩阻更大。

⑶、摩擦阻力、摩擦扭矩和弯曲应力将显著增大,钻柱受力、强度设计与校核更为复杂。

⑷、弯曲应力大,旋转条件下应力交变,加剧钻柱的疲劳破坏。

要求精心设计钻柱。

钻井液密度选择范围变小,容易出现井漏和井塌

⑴、在原地应力的三个主应力中,随着井斜角的增大,地层破裂压力减小,坍塌压力将增大。

⑵、水平井段,地层破裂压力不变,而随着水平井段的增长,钻井液激动压力和抽吸压力将增大,也将导致井漏和井塌。

要求精心设计井身结构和钻井液参数,并减小起下管柱时的压力波动。2.3岩屑携带及完井电测中的困难

容易形成“岩屑床”。特别是在井斜角为45o~60o的井段,“岩屑床”沿

井壁下侧下滑,形成堆积,堵塞井眼。

要求精心设计钻井液参数和水力参数。

仪器不可能依靠自重滑到井底。钻进中用钻柱送入仪器。射孔测试用油管送入,完井电测是裸眼,仪器难以送入。

目前华北油田水平井井深结构普遍为以下结构

φ444.5mm井眼一开,φ339.7mm表层套管封固松软地层

φ311.1mm井眼三开,φ244.5mm技套管封固到井斜角90°

φ215.9mm井眼四开,φ139.7mm油层套管完井。

主要特点:①简化了井身结构,减少了套管层次,提高钻井速度,降低钻井成本②小井眼代替了大井眼,定向造斜和转盘增斜机械钻速提高③定向造斜时,排量相对较大,便于携岩,保证了施工安全,得到大面积推广应用。

2.4水平井钻井过程中的着陆控制

着陆控制是指从直井段末端的造斜点(KOP)开始钻至油层内的靶窗这一过程。增斜钻进是着陆控制的主要特征,进靶控制(着陆控制过程中的最后一次增斜钻进)是着陆控制的关键和结果,而动态监控则是着陆控制的技术手段。

着陆控制的技术要点:

着陆控制的技术要点可以概括为如下口诀:略高勿低、先高后低、寸高必争、早扭方位、稳斜探顶、动态监控、矢量进靶。

⑴、略高勿低

“略高勿低” :按比理论值高10%~20%来选择或设计工具。

⑵、先高后低

实钻造斜率若高于井身设计造斜率,技术上比较容易把它降下来。若实钻造斜率低于井身设计造斜率,则不一定可以把下一段造斜率增上去,尤其是在着陆控制的后一阶段(大井斜区段)。

⑶、寸高必争

着陆控制是对“高度”(垂深)和“角度”(井斜)的匹配关系的控制,“高度”对“角度”有误差放大作用。如:设井身设计造斜率K=8°/30m,按设计造斜率钻至井斜角α=80°,此时钻头距靶中垂增△h= 3.264m ,但若采用K1=7.91°/30m实钻造斜率钻至α=80°,钻头距靶中垂增△h = 0.875m,若要击中靶窗中线,要求实钻造斜率K1′= 30.473°/30m ,完全是由于实钻造成的高差

(2.407m)所致。

⑷、早扭方位

晚扭方位将会增加扭方位的难度。在钻井过程中,通过调整动力钻具的工具面角加强对方位的动态监控。

⑸、稳斜探顶

在中、长半径水平井中,“稳斜探顶”是克服地质不确定度的有效方法。

⑹、矢量进靶

进靶钻进不仅要控制着陆点,而且还要控制钻头进靶时的方向。

⑺、动态监控

“动态监控”包括对已钻轨道的计算描述、与设计轨道参数的对比和偏差认定;包括:当前工具已钻井眼造斜率分析计算;对钻头处状态参数(α、φ)的预测;待钻井眼所需造斜率的计算等等。

2.5水平控制的技术要点和动态监控

⑴、钻具稳平

“钻具稳平”的含意是从钻具组合设计和选型方面来提高和加强稳平能力。

⑵、上下调整

“上下调整”主要表现为对钻头铅垂位置和井斜角(增降)的调整。在水平控制中,要求钻具组合有一定的纠斜能力。

⑶、多开转盘

开转盘的导向钻进可以:减少摩阻,易加钻压;破坏岩屑床,清洁井眼;提高机械钻速;增加水平段的钻进长度。一般,水平段开转盘的进尺应不小于水平段总进尺的75%。但转盘转速应不大于60r/min为宜。

⑷、注意短起

为保证井壁质量,减少摩阻和避免发生井下复杂情况,在水平段中每钻进一段距离( 如 50m左右,尤其是对定向纠斜井段),应进行一次短程起下钻。

⑸、动态监控

①、对已钻井段进行计算,并和设计轨道进行对比和偏差认定;

②、对钻具组合的稳平能力(导向状态)和纠斜能力(定向状态)进行过后分析和评价;

③、钻头位置距上、下、左、右4个边界的距离;

④、待钻井眼设计计算与分析调整。

⑹、留有余地

水平控制的实钻井眼轨道在竖直平面中是一条上、下起伏的波浪线,当钻头到达边界较近的一点D1时,由D1至D2继续下降,直至D2开始转折,如果不考虑这种滞

后现象,很有可能造成井段出靶。“留有余地”就是分析计算这种滞后带来的增量,保

证在转折点也不出靶。

图4

水平井钻进过程中的动态监控

在定向钻井过程中最重要的就是对井底的实时监测。这就要使用较好的随钻测量工具。

随钻测量定向(MWD)是定向钻进先进的技术手段,可以不间断定向钻进而测量孔底信息,并将信息传送到地表。随着技术的进步,现代随钻测量已发展为随钻测井(Logging While Drilling),简称LWD,不仅可以监控定向钻进,还可以进行综合测井,获取信息的种类有:

①、定向数据(井斜角,方位角,工具面角);

②、地层特性(伽马射线,电阻率测井记录);

③、钻井参数(井底钻压,扭矩,每分钟转数)。

随钻测量中,传感器是装在作为下部钻具组合整体的一部分的特殊井下仪器中。

测量的信息经编码由井下仪器中的发射器通过遥测信道发送。信号在地面译码和处理。地质人员根据传递上来的信息来分析现在的钻井状况并及时做出调整,这中间也用到了地质导向技术。

地质导向(SRD),就是使用随钻定向测量数据和随钻地层主人测井数据以人

机对话方式来控制井眼轨迹的钻井技术。它是以井下实际地质特征来确定和控制井眼轨迹的钻井,而不是按预先设计的井眼轨迹进行钻井。使用这一技术,可以精确地控制井下钻具命中最佳地质目标,即,使井眼避开地层界面和地层流体界面并始终位于产层内。

在华北油田水平井钻井中都会有地质人员随钻分析,根据LWD返回的数据分析井底目前层位,判断是否出层并及时调整造斜方向,这在水平井钻井中是十分重要的。

三、总结

定向钻井技术现在已经得到了广泛的应用,并在石油行业中占据了较高的地位。它的出现解决了以往很多较复杂油藏开采困难的问题,提高了油田的开发效率,水平井的成功应用也提高了油田的采收率。依靠现有的条件,改善目前的钻具,合理的使用地质导向技术,能大大加强定向钻井的命中率,也为定向钻井的进一步推广应用打下基础。

参考文献:

[1] 郭志勤.国内外钻井与采油工程新技术[M].北京:中国石化出版社 2000

[2] B B库里奇茨基著鄢泰宁译.定向钻井钻井的地质导向技术[M].北京:石油工业出版社 2002

[3] 赵金海韩来聚唐志军等.复合钻进中导向钻具稳斜能力的研究[J].矿山压力与顶板管理,2002

[4] 罗武胜鲁琴等.水平定向钻进轨迹最优化设计方法研究[J].岩土工程学报,2005

[5] 王同良.国外水平井,大位移井钻技术新进展[J].世界石油工业,2004

[6] 林广辉.地质导向系统的研究与应用[J].中国海上油气(工程),2005

测试技术的发展现状以及未来的发展趋势

测试技术的发展现状以及未来的发展趋势 姓名:赵新 班级:机械5-1班 学号: 10号

测试技术的发展现状以及未来的发展趋势 概述 测试是测量与试验的简称。 测量内涵:对被检测对象的物理、化学、工程技术等方面的参量做数值测定工作。 试验内涵:是指在真实情况下或模拟情况下对被研究对象的特性、参数、功能、可靠性、维修性、适应性、保障性、反应能力等进行测量和度量的研究过程。 试验与测量技术是紧密相连,试验离不开测量。在各类试验中,通过测量取得定性定量数值,以确定试验结果。而测量是随着产品试验的阶段而划分的,不同阶段的试验内容或需求则有相对应的测量设备和系统,用以完成试验数值、状态、特性的获取、传输、分析、处理、显示、报警等功能。 产品测试是通过试验和测量过程,对被检测对象的物理、化学、工程技术等方面的参量、特性等做数值测定工作,是取得对试验对象的定性或定量信息的一种基本方法和途径。 测试的基本任务是获取信息。因此,测试技术是信息科学的源头和重要组成部分。 信息是客观事物的时间、空间特性,是无所不在,无时不存的。但是人们为了某些特定的目的,总是从浩如烟海的信息中把需要的部分取得来,以达到观测事物某一本值问题的目的。所需了解的那部分信息以各种技术手段表达出来,提供人们观测和分析,这种对信息的表达形式称之为“信号”,所以信号是某一特定信息的载体。 信息、信号、测试与测试系统之间的关系可以表述为:获取信息是测试的目的,信号是信息的载体,测试是通过测试系统、设备得到被测参数信息的技术手段。 同时,在军事装备及产品全寿命周期内要进行试验测试性设计与评价,并通过研制相应的试验检测设备、试验测试系统(含软、硬件)确保军事装备和产品达到规定动作的要求,以提高军事装备和产品的完好性、任务成功性,减少对维修人力和其它资源要求,降低寿命周期费用,并为管理提供必要的信息。 全寿命过程又称为全寿命周期,是指产品从论证开始到淘汰退役为止的全过程。产品全寿命过程的划分,各国有不同的划分。美国把全寿命过程划分为6个阶段:初步设计、批准、全面研制、生产、使用淘汰(退役)。我国将全寿命周期划分为5个阶段:论证、研制、生产、使用、退役。 这五个阶段都必须采用试验、测量技术,并用试验手段,通过测量设备和测量系统确保研制出高性能、高可靠的产品。因此,测试技术是具有全局性的关键技术。尤其在高新技术领域,测试技术具有极其重要地位。 美军武器装备在试验与评定管理中,对试验与评定的类型分为:研制试验与评定、使用试验与评定、多军种试验与评定、联合试验与评定、实弹试验、核防护和生存性试验等类。 但最主要的和最重要的是研制性试验与评定、使用试验与评定两种。试验与评定是系统研制期间揭示关键性参数问题的一系列技术,这些问题涉及技术问题(研制试验);效能、实用性和生存性问题(使用试验);对多个军种产生影响问题(多军种联合试验);生存性和杀伤率(实弹试验)等。但核心是研制性试验与评定及使用性试验与评定,主要解决军工产品在研制过程中的技术问题和使用的效能、适应性和生存性问题。 研制试验与评定是为验证工程设计和研制过程是否完备而进行的试验与评定,通过研制试验与

定向井技术(入门基本概念)

定向井技术(入门基本概念)

定向井技术(部分) 编制:李光远 编制日期:2002年9月9日 注:内部资料为企业秘密,任何人不得相互传阅或外借泄露!!!

一、定向井基本术语解释 1)井眼曲率:指在单位井段内井眼前进的方向在三维空间内的角度变化。它既包含了井斜角的变化又包含着方位角的变化,与“全角变化率”、“狗腿度严重度”都是相同含义。 K= v a SIN l l a 2*22 ?? ? ????Φ+??? ???? 式中: 均值 相邻两点间井斜角的平际长度 相邻两测点间井段的实的增量相邻两测点的增量相邻两测点----?--?Φ--?v a l a 方位角井斜角 2)井斜角、方位角和井深称为定向井的基本要素,合称“三要素”。 3)αA :A 点的井斜角,即A 点的重力线与该点的井眼前进方向线的夹角。单位为“度”; 4)ΦA :A 点的井斜方位角,亦简称“方位角”,即从正北方向线开始,顺时针旋转到该点井眼前进方向线的夹角。单位为“度”; 5)S B ’:B ’点的水平位移,即井口到B ’点在水平投影上的直线距离,也称“闭合距”。单位为“米”; 6)ΦS :闭合距的方位角,也称“闭合方位角”。单位为“度”; 7)L A :A 点的井深,也称“斜深”或“测深”,即从井口到A 点实际长度。单位为“米”; 8)H A :A 点的垂深,即L A 在H 轴上的投影。 H A 也是A 点的H 坐标值。同样,A 点在NS 轴和EW 轴上的投影,也可得到A 点的N 和E 坐标值。 9)磁偏角:某地区的磁北极与地球磁北极读数的差异; 10)造斜点:在定向钻井中,开始定向造斜的位置叫造斜点、通常以开始定向造斜的井深来表示; 11)目标点:设计规定的、必须钻达的地层位置,称为目标点; 12)高边:定向井的井底是个呈倾斜状态的圆平面,称为井底圆。井底圆上的最高点称为 高边。从井底圆心至高边之间的连线所指的方向,称为井底高边方向。高边方向上水平投影的方位称高边方位,即井底方位; 13)工具面:造斜工具面的简称。即在造斜钻具组合中,由弯曲工具的两个轴线所决定的 那个平面; 14)工具面角:工具面角有两种表示方法: A 、高边基准工具面角,简称高边工具角,即高边方向线为始边,顺时针转到工具

定向井水平井教材

第一章定向井(水平井)钻井技术概述 第一节定向井、水平井的基本概念 1.定向井丛式井发展简史 定向井钻井被(英)T .A.英格利期定义为:“使井筒按特定方向偏斜,钻遇地下预定目标的一门科学和艺术。”我国学者则定义为,定向井是按照预先设计的井斜角、方位角和井眼轴线形状进行钻进的井。定向井相对与直井而言它具有井斜方位角度而直井是井斜角为零的井,虽然实际所钻的直井它都有一定斜度但它仍然是直井。 定向井首先是从美国发展起来的,在十九世纪后期,美国的旋转钻井代替了顿钻钻井。当时没有考虑控制井身轨迹的问题,认为钻出来的井必定是铅垂的,但通过后来的井筒测试发现,那些垂直井远非是垂直的。并由于井斜原因造成了侵犯别人租界而造成被起诉的案例。最早采用定向井钻井技术是在井下落物无法处理后的侧钻。早在1895年美国就使用了特殊的工具和技术达到了这一目的。有记录定向井实例是美国在二十世纪三十年代初在加利福尼亚享廷滩油田钻成的。 第一口救援井是1934年在东德克萨斯康罗油田钻成的。救援井是指定向井与失控井具有一定距离,在设计和实际钻进让救援井和失控井井眼相交,然后自救援井内注入重泥浆压死失控井。 目前最深的定向井由BP勘探公司钻成,井深达10,654米; 水平位移最大的定向井是BP勘探公司于己于1997年在英国北海的Rytch Farm 油田钻成的M11井,水平位移高达1,0114米。 垂深水平位移比最高的是Statoil 公司钻成的的33/9—C2达到了1:3.14; 丛式井口数最多,海上平台:96口;人工岛:170口; 我国定向井钻井技术发展情况 我国定向井钻井技术的发展可以分为三个阶段,50—60年代开始起步,首先在玉门和四川油田钻成定向井及水平井:玉门油田的C2—15井和磨三井,其中磨三井总井深1685米,垂直井深表遗憾350米,水平位移444.2米,最大井斜92°,水平段长160米;70年代扩大实验,推广定向井钻井技术;80年代通过进行集团化联合技术攻关,使得我国从定向井软件到定向井硬件都有了一个大的发展。 我国目前最深的水平井是胜利定向井公司完成的DH1-H1井,完钻井深达到:6452.00米。水平位移最大的大位移井是胜利定向井公司完成的埕北21-平1井,水平位移达到3167.34米,最大的丛式井组是胜利石油管理局的河50丛式井组,该丛式井组长384米,宽115米,该丛式井平台共有钻定向井42口。 2.定向井的分类 按定向井的用途分类可以分为以下几种类型: 普通定向井 多目标定向井 定向井丛式定向井 救援定向井 水平井 多分枝井(多底井)

定向井的知识总结

定向井的知识总结 时光荏苒如白驹过隙,转眼间告别校园生活已近一年,慢慢地已经适应了井队的生活。井队虽然没有朗朗的读书声,没有老师在黑板上指点迷津,但是用心体会,井队仍然是我获得知识的大课堂。在实习的这一年中,我从事了三口定向井的钻探工作,通过日常的学习,对定向井有了一定的认知,下面将其总结如下: 要想搞明白定向井,有几个概念我们要先弄清:工具面、工具面角、高边。它们可以称作定向井的灵魂,那么什么是工具面呢?在现场定向时,我们经常会用到具有一定弯度的螺杆,我们可以将其简化为两条相交的直线,根据几何原理两条相交直线构成一个平面,我们称此平面为工具面。那什么又是工具面角呢(专业术语中常称作装置角)?在解决这个问题之前我们又要弄明白高边。在定向时,我们设想一平面将井眼轨迹垂直截断,截面形状为圆形,由于井眼的倾斜,此圆也会是倾斜的,在这个圆上最高点与圆心的连线即为高边。之前讲到的工具面与截面也会存在一条交线,这条线就是工具面的方向线,以高边为始边顺时针转到该方向线,所转过的角度成为工具面角(准确的讲应该成为重力高边模式下的工具面角)还有一种是磁北模式下的工具面角。讲到这里有些人可能会有些晕,但是重点的地方也到了,因为这两种模式就是在现场中经常用到的,换言之,上面两种模式下的工具面角又可分别成为重力工具面角和磁性工具面角。看到这,相信不少人会有了似曾相识的感觉,其实这两种模式下的工具面角原理很简单,区别就在于起始边的不同,如果以高边为始边,就是重力工具面角;如果以地磁北极为始边,那就是磁性工具面角。 同是工具面角,使用的时候有区别么?答案是肯定的,简单点说,磁性工具面角是用于钻井前期造斜时定方位的;重力工具面用于后期纠正井眼轨迹的。定向井在打到造斜点时,下一步的任务就是要找准方位,开始造斜,也就是要将螺杆的工具面扭到指定的方位,那么我们该以哪为参照点开始扭呢?此时由于还是直井段,无井斜,自然不存在高边,因此不能用重力工具面,故而用磁性工具面去定位,当井斜增加到一定范围时,我们开始使用重力工具面并通过工具面在不同象限功能的不同来完成定向任务。 以上便是我在定向过程中所收获的,希望对大家能够有所帮助。井队是一个大课堂,这里很多看似简单的东西都值得我们去推敲,经过反复地琢磨之后,我们才能挖掘出更多的知识,提高自身的业务水平。

大斜度定向井技术必备

1、随井斜角的增加,岩屑在环空中的运移状态和规律与直井有何差别? 答: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。 2、根据Tomren等人的研究成果,岩屑运移规律按井斜角可分为几种类型? 答: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。 3、大斜度大位移定向井的井斜角一般在多少度左右? 答:大斜度大位移定向井的井斜角一般都大于45°,在70°左右。 4、岩屑上返最困难的井段一般处于井斜角的多少度的井段中?为什么? 答:岩屑上返最困难的井段一般处于井斜角在30°~65°之间的井段,因为在这一段,不仅岩屑床容易形成,而且岩屑床存在下滑趋势,使岩屑床的厚度不断增加。 5、在大斜度大位移定向井中影响岩屑正常上返的因素主要有以下几点? 答:①井筒中钻井液的上返速度 环空返速越大,岩屑越容易上返,井筒中越不易形成岩屑床;然而,若环空返速过大,会冲蚀井壁,使井壁坍塌,也会造成岩屑混杂,影响岩屑录井质量。大量实验表明,在30o一90o井斜角范围内,环空岩屑成床的临界返速为0.8—1.0m/s。 ②钻井液的流变参数 钻井液流变性能是影响岩屑上返能力的极为重要的因素。 层流状态下,钻井液流速较低时,提高钻井液的动切力和动塑比,可获得较好的携岩效果;井斜角较小时,动切力的作用是明显的;但随着井斜角增大,动切力的作用减弱,在大斜度和水平井段,动切力的作用变小甚至可以忽略,但动塑比对携岩的影响仍较大。

定向井常规控制理论

定向井常规控制理论 一、川东地区定向井概况 四川石油管理局川东钻探公司是全国大型专业化钻井公司,地处四川盆地东部。公司在川东地区高陡构造上面临井深(平均4500~5000米;最深达6016米)、地层倾角大(一般30~60°,最大达80°)、断层多、地层硬及高温、高压、高含硫、地质靶区狭窄等一系列恶劣的地层条件,实施钻井勘探作业已四十载。经过多年的探索,研究,使公司形成了独具特色的深井工艺技术,能承担各类深井、复杂井、工艺井技术作业。 定向井公司是川东钻探公司所属的专门从事定向井、特殊工艺井技术开发研究及技术服务、钻井工程设计的技术服务公司,我公司拥有业务熟练、工作态度踏实、任劳任怨、纪律性强的钻井专业技术人员和先进的工具仪器装备。目前已完成定向井、中靶工艺井及套管开窗侧钻井170余口,均准确中靶,为我局的油气勘探做出了突出贡献。所钻定向井中水平位移最大达1231.1米(茨竹1井),最大井斜角56.3°(塔中59井),完钻井井深最深5810米(云安7-1井),造斜点最深4539米(龙会2井),高精度双靶定向井,实钻靶心距仅1.54 m(下25井)。近年来分别到贵州、新疆、湖北、青海、河南及新星公司等油田进行了定向井技术服务,所承包的项目技术指标均达到甲方的要求。 (一)发展历史 第一阶段(1988年以前),为培训专业技术人才和专业工具配套准备阶段。在此期间,主要采用井下定向或地面定向的方法,成功地完成了数十口难度较大的定向侧钻井,其中有大井眼硬地层的定向侧钻井,如池2、罐8井等,也有小井眼深井段逆地层自然造斜方向的定向侧钻井,如卧90、板东14等井。这些井主要是井下事故难以处理及井斜超标,难以钻达地质目标而实施的定向侧钻井。该阶段主要成果是:成功地自行设计和指导完成川东钻探公司成立以来第一口定向井——天2井。 第二阶段(1989~1999年),为公司全面开展高陡构造定向钻井研究和实践阶段,以

国内外虚拟现实技术发展现状和发展趋势

浅析:国内外虚拟现实技术发展现状和发展趋势 国外虚拟现实技术及产品有Google Earth, Microsoft Map Live, Intel Shockwave3D, Cult3D, ViewPoint, Quest3D,Virtools,WEBMAX等…… 一. 国内外虚拟现实几种主流技术的介绍 VRML技术 虚拟现实技术与多媒体、网络技术并称为三大前景最好的计算机技术。自1962年,美国青年(Morton Heilig),发明了实感全景仿真机开始。虚拟现实技术越来越受到大众的关注。以三个I,即Immersion沉浸感,Interaction交互性,Imagination思维构想性,作为虚拟现实技术最本质的特点,并融合了其它先进技术。在国际互联网发展迅猛的今天,具有广泛的应用前景。重大的发展过程如下: VRML开始于20世纪90年代初期。1994年3月在日内瓦召开的第一届WWW大会上,首次正式提出了VRML这个名字。1994年10月在芝加哥召开的第二届WWW大会上公布了规范的VRML1.0标准。VRML1.0可以创建静态的3D景物,但没有声音和动画,你可以在它们之间移动,但不允许用户使用交互功能来浏览三维世界。它只有一个可以探索的静态世界。 1996年8月在新奥尔良召开的优秀3D图形技术会议-Siggraph'96上公布通过了规范的VRML2.0标准。它在VRML1.0的基础上进行了很大的补充和完善。它是以SGI公司的动态境界Moving Worlds提案为基础的。比VRML1.0增加了近30个节点,增强了静态世界,使3D场景更加逼真,并增加了交互性、动画功能、编程功能、原形定义功能。 1997年12月VRML作为国际标准正式发布,1998年1月正式获得国际标准化组织ISO 批准(国际标准号ISO/IEC14772-1:1997)。简称VRML97。VRML97只是在VRML2.0基础进行上进行了少量的修正。但它这意味着VRML已经成为虚拟现实行业的国际标准。 1999年底,VRML的又一种编码方案X3D草案发布。X3D整合正在发展的XML、JA V A、流技术等先进技术,包括了更强大、更高效的3D计算能力、渲染质量和传输速度。以及对数据流强有力的控制,多种多样的交互形式。 2000年6月世界web3D协会发布了VRML2000国际标准(草案),2000年9月又发布了VRML2000国际标准(草案修订版)。预计将在2002年,正式发表X3D标准。及相关3D浏览器。由此,虚拟现实技术进入了一个崭新的发展时代。 Wed3D协会其组织包括各种97家会员公司。主要公司如下:Sun、Sony、Hp、Oracle 、Philips 、3Dlabs 、ATI 、3Dfx 、Autodesk /Discreet、ELSA、Division、MultiGen、Elsa、NASA、Nvidia、France Telecom等等。 其中以Blaxxun和ParallelGraphics公司为代表,它们都有各自的VR浏览器插件。并各自开发基于VRML标准的扩展节点功能。使3D的效果,交互性能更加完美。支持MPEG,Mov、Avi等视频文件,Rm等流媒体文件,Wav、Midi、Mp3、Aiff等多种音频文件,Flash 动画文件,多种材质效果,支持Nurbs曲线,粒子效果,雾化效果。支持多人的交互环境,VR眼镜等硬件设备。在娱乐、电子商务等领域都有成功的应用。并各自为适应X3D的发展,以X3D为核心,有Blaxxun3D等相关产品。在虚拟场景,尤其是大场景的应用方面,以VRML标准为核心的技术具有独特的优势。相关网址如下:https://www.docsj.com/doc/f96834479.html, , https://www.docsj.com/doc/f96834479.html, 应用的画面:慕尼黑机场(电子商务)

最新定向井基本知识

定向井基本知识

第九章定向井和水平井钻井技术 第一节定向井井身参数和测斜计算 一.定向井的剖面类型及其应用 定向钻井就是“使井眼按预定方向偏斜,钻达地下预定目标的一门科学技术”。定向钻井的应用范围很广,可归纳如图9-l所示。 定向井的剖面类型共有十多种,但是,大多数常规定向井的剖面是三种基本剖面类型,见图9-2,称为“J”型、“S”型和连续增斜型。按井斜角的大小范围定向井又可分为:

常规定向井井斜角<55° 大斜度井井斜角55~85° 水平井井斜角>85°(有水平延伸段) 二.定向井井身参数 实际钻井的定向井井眼轴线是一条空间曲线。钻进一定的井段后,要进行测斜,被测的点叫测点。两个测点之间的距离称为测段长度。每个测点的基本参数有三项:井斜角、方位角和井深,这三项称为井身基本参数,也叫井身三要素。 1.测量井深:指井口至测点间的井眼实际长度。 2.井斜角:测点处的井眼方向线与重力线之间的夹角。 3.方位角:以正北方向线为始边,顺时针旋转至方位线所转过的角度,该方向线是指在水平面上,方位角可在0—360°之间变化。

目前,广泛使用的各种磁力测斜仪测得的方位值是以地球磁北方位线为准的,称为磁方位角。磁北方向线与正北方向线之间有一个夹角,称磁偏角,磁偏角有东、西之分,称为东或西磁偏角,真方位的计算式如下:真方位=磁方位角十东磁偏角 或真方位=磁方位角一西磁偏角 公式可概括为“东加西减”四个字。 方位角也有以象限表示的,以南(S)北(N)方向向东(E)西(W)方向的偏斜表示,如N10°E,S20°W。在进行磁方位校正时,必须注意磁偏角在各个象限里是“加上”还是“减去”,如图 9-3所示。 4.造斜点:从垂直井段开始倾斜的起点。 5.垂直井深:通过井眼轨迹上某点的水平面到井口的距离。 6.闭合距和闭合方位 (l)闭合距:指水平投影面上测点到井口的距离,通常指靶点或井底的位移,而其他测点的闭合距离可称为水平位移。 (2)闭合方位:指水平投影响图上,从正北方向顺时针转至测点与井口连线之间的夹角。

定向井钻井工程师技术等级晋升标准

定向井钻井工程师技术等级晋升标准 四级工程师 1专业理论知识 1.1了解钻井工艺的主要环节(如钻进、下套管、注水泥、电测等)及其实现方法; 1.2能看懂定向井工程设计书内容; 1.3熟知各种常规钻具和套管的技术规范和机型; 1.4了解钻井设计的基本原则、设计程序、设计内容; 1.5掌握井眼轨迹计算参数和计算方法; 1.6掌握定向井专用工具的工作原理及其技术规范; 1.7掌握单点、电子多点、地面记录陀螺的工作原理和技术规范; 1.8掌握井下动力钻具的工作原理、内部结构和技术规范; 1.9了解海洋钻井平台主要设备及其技术性能规范; 1.10了解海洋钻井平台主要仪器、仪表的用途及其技术性能; 1.11掌握海洋常用的钻井工具及其技术规范; 1.12了解钻井取芯基本原理; 1.13了解海洋钻井作业的基本安全常识。 2操作知识 2.1掌握单点、电子多点和地面记录陀螺操作技能,能独立地进行井眼轨迹参数测量和计算; 2.2会正确选用定向井专用工具,并能正确组合; 2.3会正确选用动力钻具,掌握其正确操作要领; 2.4能正确判断钻井指重表、泵压表、扭矩表、流量表,并根据以上仪表读数判断井下情况(如钻压、遇卡、遇阻等); 2.5会正确选用配合接头及其上扣扭矩; 2.6能正确选用各种钻井工具,并掌握其操作要领; 2.7会看懂较复杂的钻井工具装配图,并能绘制简单零配件的机加工图; 2.8会记录钻井班报表、日报表以及定向井测量数据记录; 2.9能进行日常定向井专业英语交流; 2.10能识别各种型号取芯工具、取芯钻头基本类型和应用范围、性能参数,以及组装、保

养取芯工具的技能。 2.11油田常用单位(英制)和公制单位熟练换算; 2.12能用英语进行作业技术交流。

定向井技术管理细则

定向井技术管理细则 1、直井段的位移控制 1.1 采用钟摆、塔式或满眼钻具结合,合理的钻压,把井斜角控制在2。以内,多目标定向井严格控制偏离设计线位移。 1.2 直井段较长的井,尽量采用单弯螺杆(PDC钻头)加钻盘的复合钻进,或者钟摆钻具加PDC钻头钻进。 1.3 井深超过800m后用单点测斜仪跟踪测斜,1500m以前每100m测斜一次,1500m以后每50m测斜一次,发现井斜超过2。,应及时采取纠斜措施。 2、定向及扭方位 2.1定向前要根据直井轨迹和设计轨迹重新确定定向井方位角及最大井斜角。 2.2认真检查入井弯接头。 2.2.1 检查弯接头实际弯度与名义弯度是否相符。 2.2.2 检查弯接头键是否偏离中心线。 2.2.3用定向杆反复试验,检查弯接头是否卡键。 2.3 认真检查螺杆,并试运转。 2.3.1螺杆(或涡轮)入井前必须认真检查旁通阀是否有堵塞现象,间隙是否符合要求。 2.3.2 螺杆入井前要用清水冲洗干净。

2.3.3 螺杆入井前要试运转,注意观察旁通阀出泥浆是否正常,螺杆动率是否符合要求。 2.4 动力钻具入井(螺杆、涡轮)必须保证井眼畅通无阻,严禁用动力钻具划眼。 2.5一般情况下,定向及扭方位推荐入下钻具组合: 钻头+动力钻具+弯接头+无磁钻铤+钻铤(2柱)+加重钻杆(100~200m)+普通钻杆,特殊情况的钻具组合以设计为准。 2.6 定向及扭方位施工 2.6.1 定向(扭方位)时,井斜角小于10°时用磁性工具面施工,井斜角大于10°时用高边工具面施工。 2.6.2 在无磁干扰情况下使用随钻测斜仪定向,在有磁干扰的情况下使用陀螺仪定向。 2.6.3 定向装置角的计算,采用沙尼金图解法或计算法。 2.6.4 采用平均角法进行数据处理,方位必须校正磁偏角。 2.6.5 定向及扭方位过程中,要及时跟踪计算“狗腿度”,发现“狗腿度”超标或增斜效果达不到设计要求,及时根据现场情况更换弯接头。 2.6.6 定向、扭方位过程中,如出现效果差甚至出现反向效果,应立即停止施工,起出随钻仪器并重新坐键,如坐键没问题应起钻检查弯接头。 2.6.7 定向、扭方位时,井斜角达到15°或扭方位施工50m 以上,必须用单点测斜仪校验随钻仪显示数据,定向、扭方位施

定向井基本知识

定向井和水平井钻井技术 第一节 定向井井身参数和测斜计算 一.定向井的剖面类型及其应用 定向钻井就是“使井眼按预定方向偏斜,钻达地下预定目标的一门科学技术”。定向钻井的应用范围很广,可归纳如图9-l 所示。 定向井的剖面类型共有十多种,但是,大多数常规定向井的剖面是三种基本剖面类型,见图9-2,称为“J ”型、“S ”型和连续增斜型。按井斜角的大小范围定向井又可分为: 一、专业名词 1.定向井(Directional Well ) 一口井的设计目标点,按照人为的需要,在一个既定的方向上与井口垂线偏离一定的距离的井,称为定向井。 2.井深(Measure Depth ) 井眼轴线上任一点,到井口的井眼长度,称为该点的井深,也称为该点的测量井深,或斜深。单位为“m ”。 3.垂深(Vertical Depth or True Vertical Depth ) 井眼轴线上任一点,到井口所在水平面的距离,称为该点的垂深。通常以“m ”为单位。 4.水平位移(Displacement or Closure Distance ) 井眼轨迹上任一点,与井口铅直线的距离,谓之该点的“水平位移”。也称该点的闭合距。其计量单位为“m ”。 5.视平移(Vertical section ) 水平位移在设计方位线上的投影长度,称为视平移。如图10—1所示,为设计方位 线,T O 曲线为实钻井眼轴线在水平面上的投影,其上任一点P 的水平位移为OP ,以 A P 表示。P 点的视平移为OK ,其长度以V P 表示。当OK 与OQ 同向时V P 为正值,反向时为负值。视平移是绘制垂直投影图的重要参数。单位为m 。 6.井斜角(Hole Inclination or Hole Angle )

定向井、水平井井身轨迹控制

第三章定向井、水平井井身轨迹控制技术 第一节定向井、水平井井眼轨迹控制理论 无论是定向井,还是水平井,控制井眼轨迹的最终目的都是要按设计要求中靶。但因水平井的井身剖面特点、目的层靶区的要求等与普通定向井和多目标井不同,在井眼轨迹控制方面具有许多与定向井、多目标井不同的新概念,需要建立一套新的概念和理论体系来作为水平井井眼轨迹控制的理论依据和指导思想。 我们在长、中半径水平井的井眼轨迹控制模式的形成和验证过程中,针对不断出现的轨迹控制问题,建立了适应于水平井轨迹控制特点的几个新概念。 一、水平井的中靶概念 地质给出的水平井靶区通常是一个在目的层内以设计的水平井眼轨道为轴线的柱状靶,其横截面多为矩形或圆。我们可以把这个柱状靶看成是由无数个相互平行的法面平面组成,因此,控制水平井井眼轨迹中靶,与普通定向井、多目标井是个截然不同的新概念,主要体现是: 井眼轨迹中靶时进入的平面是一个法平面(也称目标窗口),但中靶的靶区不是一个平面,而是一个柱状体,因此,不仅要求实钻轨迹点在窗口平面的设计范围内,而且要求点的矢量方向符合设计,使实钻轨迹点在进入目标窗口平面后的每一个点都处于靶柱所限制的范围内。也就是说,控制水平井井眼轨迹中靶的要素是实钻轨迹在靶柱内的每一点的位置要到位(即入靶点的井斜角、方位角、垂深和位移在设计要求的范围内),也就是我们所讲的矢量中靶。 二、水平井增斜井段井眼轨迹控制的特点及影响因素 对一口实钻水平井,从造斜点到目的层入靶点的设计垂深增量和水平位移增量是一定的,如果实钻轨迹点的位置和矢量方向偏离设计轨道,势必改变待钻井眼的垂深增量和位移增量的关系,也直接影响到待钻井眼轨迹的中靶精度。 水平井钻井工程设计中所给定的钻具组合是在一定的理论计算和实践经验的基础上得出的,随着理性认识的深化和实践经验总结,设计的钻具组合钻出实际井眼轨迹与设计轨道曲线的符合程度会不断提高。但是,由于井下条件的复杂性和多变性,这个符合程度总是相对的。实钻井眼轨迹点的位置相对于设计轨道曲线总是会提前、或适中、或滞后,点的井斜角大小也可能是超前、适中、或滞后。 实钻轨迹点的位置和点的井斜角大小对待钻井眼轨迹中靶的影响规律是: ①实钻轨迹点的位置超前,?相当于缩短了靶前位移。此时若井斜角偏大,会使稳斜钻至目的层所产生的位移接近甚至超过目标窗口平面的位置,必将延迟入靶,且往往在窗口处脱靶。 ②轨迹点位置适中,?若此时井斜角大小也适中,是实钻轨迹与设计轨道符合的理想状态。但若井斜角大小超前过多,往往需要加长稳斜段,可能造成延迟入靶,或在窗口处脱靶。 ③轨迹点的位置滞后,?相当于加长靶前位移。此时若井斜角偏低,就需要提高造斜率以改变待钻井眼垂深和位移增量之间的关系,往往要采用较高的造斜率而提前入靶。 实践表明,控制轨迹点的位置接近或少量滞后于设计轨道,并保持合适的井斜角,有利于井眼轨迹的控制。点的井斜角偏大可能导致脱靶或入靶前所需要的造斜率偏高。实际上,水平井造斜段井眼轨迹控制也是轨迹点的位置和矢量方向的综合控制,这对于没有设计稳斜调整段的井身剖面更是如此。 在实际井眼轨迹控制过程中,我们根据造斜段井眼轨迹控制的新概念和实钻轨迹点的位置、点的井斜角大小对待钻井眼轨迹中靶的影响规律,将造斜井段井眼轨迹的控制程度限定在有利于入靶点矢量中靶的范围内。也就是说,在轨迹预测计算结果表明有余地、并有后备工具条件时,应当充分发挥动力钻具的一次造斜能力,以提高工作效率,减少起下钻次数。 三、井身剖面的特点及广义调整井段的概念

技术发展趋势及国内外发展现状

技术发展趋势及国内外发展现状 据公安部最新发布数据显示:目前全国机动车总保有量达2.4亿辆,年增长1510万辆。其中,汽车保有量1.2亿辆,全国机动车驾驶人达2.6亿人,年增长2647万人。这个增长量,已经超过了1997年年底驾驶人总量。 所谓汽车后市场是指汽车销售以后,围绕汽车使用过程中的各种服务,它涵盖了消费者买车后所需要的一切服务。也就是说,汽车从售出到报废的过程中,围绕汽车售后使用环节中各种后继需要和服务而产生的一系列交易活动的总称。 2013年中国汽车售后服务市场规模已经超过4500亿元,预计2015年整个售后服务市场规模将超过7660亿元。汽车后市场正在成为整个产业链条上的新兴增长点。 目前美国车主一年用于维修保养的费用大约是2000亿美元,中国汽车后市场的规模大约是5000亿元人民币,美国大约是中国的2.6倍,这略高于与中美汽车保有量的比例(2.4倍),如果我们假设中美在汽车后市场方面会最终趋同,按照有关机构的预测,未来5-10年中国汽车后市场会达到美国的规模。 在中国后汽车市场,拥有40万家汽车维修企业,但只有2万多家是4S店。对40多万家的汽车维修企业以及更多

的从事汽车美容、改装、装饰、中介代理等服务企业,由于自身规模的限制、汽车服务区域化特点的限制,以及同业低价恶性竞争的简单粗暴运营方式,使得从业企业普遍遇到发展的瓶颈。 在国内有关汽车方面的互联网平台例如汽车之家、易车网等。汽车之家2013年12月12日汽车之家(NYSE:ATHM)首日收盘30.07美元,较17美元的发行价上涨76.88%。以收盘价计算,汽车之家市值约为31.6亿美元,说明中国汽车类平台大有可为。 中国的汽车保有量以每年20%的速度快速发展,已有的汽车类的互联网平台更多的是以服务汽车销售市场为服务目的的,是以汽车生产、销售企业为服务对象的。虽然也有提供用车知识等方面信息,但因为是以汽车厂家为收益的关系并不会清楚明白的反映汽车质量问题,从而使车主只能看到表面现象。 淘宝、京东等电子商务平台也有涉及汽车用品等方面,但因已有的市场定位,更多的是产品的电子商务方面发展; 还有一个类型的平台是汽配类型的互联网平台,从传统的汽配市场发展而来,主要服务对象是汽车维修企业,通过优化供应链为维修企业采购汽车配件提供便利。 在国外成熟的汽车市场销售额中,配件占39%,制造商占21%,零售占7%,服务占33%。汽车服务业销售额已经

定向井轨道设计基础

轨 道 设 计 一. 井身轨道设计方法 (一) 定向井/水平井两维剖面设计方法和设计类型选择 1.前言: 常规定向井/水平井剖面类型有十一种,每一种类型的设计方法又很多。过去大多数文献介绍的剖面类型不全面、设计方法也很单一,公式复杂,不利于编制计算机程序和实际设计工作。本章介绍了各种剖面类型和各种设计方法的统一的数学模型,具有系统性、全面性,简洁、明了,对于研究定向井/水平井的剖面设计和实际编程应用都具有积极的指导意义和实际价值。 2.剖面设计方法: 把最具有一般性的无段制剖面作为基本剖面,在此基础上,选择和改变一些参数,可变成多种剖面类型。下面就介绍各种剖面的选择和设计方法。 如图(2)在地质给定的靶点坐标和井口坐标,确定和计算如下基本剖面参数: H 1---第一靶点垂深,m V 1---第一靶点水平位移,m H 2---第二靶点垂深,m V 2---第二靶点水平位移,m H e ---降斜终点垂深,m (一般选择在第一靶点上30~50m ) L---稳斜段长度,m R 1---第一增斜段曲率半径,m R 2---第二增斜段曲率半径,m H z --造斜点垂深,m α1---第一增斜段终点井斜角,° 最终井斜角α2 ,单位° 降斜终点位移V e 规定:当H 2=H 1时,H e =H 1,V e =V 1,H e -H z =ΔH 2 122121 22)()(V V H H H H -+--=α1 21211) )((H H V V H H V V e e ----=2 1R R R +=

(1) 选择H z 、R 1、R 2,求α1、L 令: 解剖面方程得: (2)选择R 1、R 2、α1,求:H z 、L 解剖面方程得: (3)选择R 1、R 2、L ,求:H z 、α1 解剖面方程得: 令: 则: 2 21cos αR R V A e --=A R R A B B arctg --+-=2 2212α2 2sin αR H B +?=1 1cos sin ααB A L +=1 2121112211)cos (cos )cos 1() sin (sin sin αααααααtg R R V R R H H e e z -+----+-=1 12211sin )cos (cos )cos 1(αααα----=R R V L e 2 21cos αR R V C e --=2 2cos αR H D e +=

当前世界科学技术发展现状与未来趋势

当前世界科学技术发展现状及未来趋势 21世纪是科学技术全面发展和科学理性充分发展的世纪,世界科技革命开始向更高的阶段迈进,新的科技浪潮正迎着新世纪的曙光蓄势待发。新的科学发现和技术发明,特别是高技术的不断创新及其产业化,将对全球化的竞争和综合国力的提高、对世界的发展和人类文明的进步产生更加巨大而深刻的影响。社会产业结构、生产工具、劳动者素质等生产力要素和人们的生产方式、生活方式、思想观念都将发生新的革命性变化。 一、信息技术成为率先渗透到经济社会生活各领域的先导技术,世界正在进入以信息产业为主导的新经济时代 未来信息技术的发展方向将是信息密集程度的增加,集成电路制造技术的发展,费用的迅速下降。计算机与通讯的结合,互联网,移动电话与卫星网络的发展,对人类经济社会的进一步发展将产生极为巨大的影响。在信息储存方面,储存容量将稳定增长,集成技术将进一步发展。微机电系统技术对未来全球通讯系统的发展将可能有重大影响。 信息技术未来的主要发展趋势是网络化。互联网的发展与计算机的发展起着相辅相成的作用。网络化与计算机对未来的教育(远程教育)、经济(如电子商务)发展有着十分重要的作用。信息技术发展的另一趋势是计算机的广泛应用。将来的发展趋势是每一项设备或用具中都安装有计算机,这些计算机是互联的,因此可以设想一个人在外面可以控制他的家用设备。 随着以信息技术产业为代表的高技术产业的发展,高技术服务业的比重将大大增加,也将促进以物质生产、物质服务为主的经济发展模式向以信息生产、信息服务为主的经济发展模式的转变。 二、基因技术、蛋白质工程、空间利用、海洋开发以及新材料、新能源的发展将产生一系列重大创新成果 与生物学相关的技术将成为21世纪新的经济增长点。生物技术是有生命物质的工业应 用技术,用于制造食物、药品或其他产品。生物技术中包括了传统生物技术和现代生物技术,传统生物技术是人类应用发酵技术制造酱油,醋及酒等传统产品。而现代生物技术中的基因工程,或重组DNA(脱氧核糖核酸)技术,则可以广泛地用于药物及农业方面。人类基因组 序列工作框架图的绘就,直接引发了基因革命的新冲击波。基因革命在21世纪有望通过改 变物质生产方式而重塑全球经济。 在21世纪,绿色科技成为未来科技为社会服务的基本方向,也是人类走向可持续发展 道路的必然选择。绿色科技强调自然资源的合理开发,综合利用、保护和增值,强调发展清洁生产技术和无污染的绿色产品,提倡文明、科学的消费和生活方式。 国际能源技术发展的趋势将较少地依靠单一能源而更多地依靠多种能源。影响未来能源结构的最大不确定因素是温室气体(主要是二氧化碳,氧化氮,臭氧、甲烷)所造成的全球气温的升高。长期能源战略侧重于能源结构的调整。未来的能源结构将主要依靠二种不含碳的一次能源结构。能源技术发展方向的第二个方面是节能。节能技术的发展反映在各个领域,一是改进结构,比如在房屋建筑中使用绝缘材料以促进电力的有效利用,二是改进使用油及天然气的机器以提高燃料的使用效率。 纳米技术具有彻底改变物质生产方式的巨大潜能。它有可能在新世纪引发一场新的产业革命。同时,柔性生产正以全球规模兴起。柔性生产系统不仅具有硬件生产系统的特征,更主要的是具有软件组织系统的特征。 三、科学技术一体化以及自然科学与社会科学日益交融成为科技发展主流 科学技术发展具有交叉性、复杂性和多样性特征。学科间、门类间的交叉与融合是普遍现象;科学技术系统、人类社会系统、全球经济系统、生态系统、生命系统、脑与神经系统,地球系统等都是多元化、多层次、综合的复杂大系统;科学技术研究的对象,理论与方法、应用目标与转化形式等均呈现多样化特征。在21世纪,科学技术有能力逐渐攻克人类经济。社会发展中所面临的一系列极其复杂的难题。

中国科技发展的现状及前景

中国科技发展的现状及前景 ——三峡大学政法学院王洪清 中国拒绝“新文盲”——科盲 2003公众科学素养调查结果(04.5.19) 中国公众科学素养调查始于1996年,迄今已成功进行了五次。调查对象为中国内地18到69岁成年公众,调查结果不仅为有关机构科学技术决策和公共政策决策提供量化依据,也在国际上产生重要影响。 2004.5.19,第五次调查结果正式公布。调查结果表明,目前我国公众具备基本科学素养水平的比例达到1.98%,也就是说,目前我国每1000个人中,约有20个人达到了对科技知识信息的基本了解程度。 负责此次调查的机构之一中国科普研究所所长居云峰在接受采访时说:“美国这个比例为17%,日本为5.3%,与之相比,中国还有很大差距。” 关于科学素养学生最高比例为15.6% 调查显示,年龄越大具备基本科学素养水平的比例越小;文化程度越高的人群,具备科学素养比例越高,以学生的科学素养比例最高为15.6%,排名第二的依次为企事业单位负责人(8.2%)和专业技术人员(7.4%),排名第三的是国家机关、党群组织负责人和办事人员。 关于求知手段九成公众几乎不“触网” 调查显示,高达93.1%的公众通过电视获得科技知识和信息,

电视成为我国公众获得科技知识的最主要渠道。有69.5%的公众通过报纸获得科技信息,而通过广播获取知识的人为31.9%。此外,排列之后的主要渠道还包括图书、因特网、音像制品。调查在介绍公众接触各种媒体的频率时说,“几乎不接触因特网的公众高达91.6%”。 关于科技活动一年未去科技馆者占92.3% 调查显示,我国92.3%的公众,在过去的一年中没有参观过科技馆。据介绍,在过去的一年中参观过3次以上科技馆的比例非常低,仅为0.7%,参观过一二次科技馆的比例为7.2%。 关于职业声望教师第一科学家第二 调查公布了在公众心目中排在前14位的职业,依次为教师、科学家、医生、军人或警察、法官、政府官员、工程师、律师、企业家、农民、运动员、艺术家、记者、工人。 关于科技发展一半公众持乐观态度 调查显示,50.8%的公众对科技发展持乐观的态度。有62.8%的公众同意“科技能使我国在近几年内赶超西方发达国家”;有38.8%的公众同意“有了科学技术,我们就能够解决面临的所有问题”。同时,有24.7%的公众对科学技术发展持保守态度。 中国公众迷信程度仍然相当严重,真正相信迷信者占13.3%。 高达20.4%的公众相信(很相信和有些相信)“求签”;26.6%的公众相信“相面”;14.7%的公众相信“星座预测”;4.8%的公众相信“碟仙或笔仙”;22.3%的公众相信“周公解梦”。根据追问分析,其中真正相

最新定向井基本知识98024

定向井基本知识 98024

第九章定向井和水平井钻井技术 第一节定向井井身参数和测斜计算 一.定向井的剖面类型及其应用 定向钻井就是“使井眼按预定方向偏斜,钻达地下预定目标的一门科学技术”。定向钻井的应用范围很广,可归纳如图9-l所示。 定向井的剖面类型共有十多种,但是,大多数常规定向井的剖面是三种基本剖面类型,见图9-2,称为“J”型、“S”型和连续增斜型。按井斜角的大小范围定向井又可分为:

常规定向井井斜角<55° 大斜度井井斜角55~85° 水平井井斜角>85°(有水平延伸段) 二.定向井井身参数 实际钻井的定向井井眼轴线是一条空间曲线。钻进一定的井段后,要进行测斜,被测的点叫测点。两个测点之间的距离称为测段长度。每个测点的基本参数有三项:井斜角、方位角和井深,这三项称为井身基本参数,也叫井身三要素。 1.测量井深:指井口至测点间的井眼实际长度。 2.井斜角:测点处的井眼方向线与重力线之间的夹角。 3.方位角:以正北方向线为始边,顺时针旋转至方位线所转过的角度,该方向线是指在水平面上,方位角可在0—360°之间变化。

目前,广泛使用的各种磁力测斜仪测得的方位值是以地球磁北方位线为准的,称为磁方位角。磁北方向线与正北方向线之间有一个夹角,称磁偏角,磁偏角有东、西之分,称为东或西磁偏角,真方位的计算式如下:真方位=磁方位角十东磁偏角 或真方位=磁方位角一西磁偏角 公式可概括为“东加西减”四个字。 方位角也有以象限表示的,以南(S)北(N)方向向东(E)西(W)方向的偏斜表示,如N10°E,S20°W。在进行磁方位校正时,必须注意磁偏角在各个象限里是“加上”还是“减去”,如图 9-3所示。 4.造斜点:从垂直井段开始倾斜的起点。 5.垂直井深:通过井眼轨迹上某点的水平面到井口的距离。 6.闭合距和闭合方位 (l)闭合距:指水平投影面上测点到井口的距离,通常指靶点或井底的位移,而其他测点的闭合距离可称为水平位移。 (2)闭合方位:指水平投影响图上,从正北方向顺时针转至测点与井口连线之间的夹角。

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