三维单目标定向井轨道设计
石油大学(华东)
韩志勇
(曲线+直线的轨道)
设计的条件和要求
设计条件:
给定 a点的坐标位置Da,Na,Ea和方向αa,φa ;
给定 t点的坐标位置Dt,Nt,Et 和方向αt,φt;
给定曲线段的造斜率K(或R);
要求:用曲线+直线设计轨道,并进行轨道分点计算。
有三种方法可以进行设计:
用斜面圆弧进行设计;
用圆柱螺线进行设计;
用恒工具面曲线进行设计;
斜面圆弧法进行设计
设计轨道是空间斜面上的一段圆弧曲线+直线。
可计算出该段圆弧的长度,b点的井斜角和方位角以及直线段的长度。
可采用斜面圆弧法进行内插完成分点计算。
斜面圆弧法进行设计
计算过渡参数γe:
(1)
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(3)
(4)
(5)
设计条件和要求
计算弯曲角、稳斜段长以及弯曲段长:
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斜面圆弧法进行设计
计算b点的井斜角和方位角:
(10)
(11)
式中, φX>φa时取正号;φX<φa时取负号。
圆柱螺线法进行设计 (造斜率不变)
圆柱螺线法进行设计 (造斜率不变)
由于钻进ab段的造斜率K是常数,且ab段在水平面上投影的曲率KA也是常数,即:
则,ab段的井斜角α也是常数,即:αb=αa 。
据此可以求出ab段在水平面上投影的曲率半径RA 。
圆柱螺线法进行设计 (造斜率不变)
求水平投影图上的Δφ:
(1)
(2)
当时,
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圆柱螺线法进行设计 (造斜率不变)
计算水平投影图上的弯曲角B:
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