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定向井施工中常用计算方法
一、定向井剖面专业术语
1、井深:井眼轴线上任一点,到井口的井眼长度,称为该点的井深,也称该点的测量井深或斜深。
2、垂深:井眼轴线上任一点,到井口所在水平面的距离。
3、水平位移:井眼轨迹上任一点,与井口铅垂线的距离。也称该点的闭合距。
4、井斜角:井眼轴线上任一点的井眼方向,与通过该点的重力线之间的夹角。
5、最大井斜角:全井井斜角的最大值。
6、方位角:在以井眼轨迹上任一点为原点的平面坐标系中,以通过该点的正北方向为始边,按顺时针方向旋转至该点处井眼方向线在水平面上的投影线为终边,其所转过的角度称为该点的方位角。
7、造斜点:在定向井中,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。
8、井斜变化率:单位井段内井斜角的变化值。通常以两测点间井斜角的变化量与两测点间的井段的长度的比值表示。
9、方位变化率:单位井段内方位角的变化值。通常以两测点间方位角的变化量与两测点间的井段的长度的比值表示。
10、造斜率:表示造斜工具的造斜能力。
11、全角变化率:在单位井段内井眼前进的方向在三维空间内的角度变化。
12、增斜段:井斜角随井深增加的井段。
13、稳斜段:井斜角保持不变的井段。
14、降斜段:井斜角随井深增加而逐渐减小的井段。
15、目标点:设计规定的必须钻达的地层位置。通常以地面井口为坐标原点的空间坐标系的坐标来表示。
16、靶区半径:允许实钻井眼轨迹偏离设计目标点的水平距离。
17、靶心距:在靶区平面上,实钻井眼轴线与目标点之间的距离。
18、工具面: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。
19、反扭角:使用井底马达带弯接头进行定向造斜或扭方位时,动力钻具启动前的工具面与启动后且加压钻进时工具面之间的夹角。反扭角总是工具面逆时针转动。
20、高边:定向井的井底是一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。高边方向上的水平投影称为高边方位,即井底方位。
21、工具面角:是表示造斜工具下到井底后,工具面所在的位置参数。有两种表示方法:一种是以高边为基准,一种是以磁北为基准。高边基准工具面,简称高边工具面,是指高边方
向线为始边,顺时针转到工具面与井底圆平面的交线上所转过的角度。磁北基准工具面等于高边工具面角加上井底方位角。
22、定向角:是定向工具面角的简称。在定向造斜时,当启动井下马达之后,工具面所处的位置,用工具面角表示,即为定向工具面角。定向角可用高边工具面角表示,也可用磁北工具面角表示。
23、安置角:是安置工具面角的简称。在定向时,当启动井下动力钻具之前,将工具安置的位置,以工具面角表示。即为安置工具面角。安置角在数值上等于定向角加反扭角。
二、数据处理
1、根据规定,测斜数据计算方法为平均角法,平均角法计算简单,并且准确度较高,特别适用于现场。
平均角法计算方法:
式中:αc是1点井斜角与2点井斜角的平均值,称平均井斜角;
φc是1点方位角与2点方位角的平均值,称为平均方位角;
L是1、2点间的段长(斜深);(米)
H是1、2点间的垂长(垂深);(米)
S是1、2点间的水平位移;(米)
N是S在北轴上的投影;(米)
E是S在东轴上的