定向钻井设计与计算简介

内容介绍

《定向钻井设计与计算(第2版)》共分3章。第一章从定向井轨迹的基本概念讲起，详细地介绍了定向井轨迹的测斜计算、轨迹的内插与外推、轨迹的质量评价以及轨迹的绘图等的主要方法和计算公式。第二章介绍了定向井井眼轨道设计，给出了9种类型的定向井轨道设计的思路、方法和整套设计计算公式。第三章介绍了定向井轨迹控制原理和计算，在讲述造斜工具及其造斜原理和轨迹控制的基本方法之后，详细介绍了斜面法扭方位和柱面法扭方位的概念和特点，给出了两种扭方位方法详细的实用计算公式，并指出了公式在使用中存在的问题和注意事项。

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使井身沿着预先设计的方向和轨迹钻达目的层的钻井工艺方法，称为定向钻井，一般指斜向钻井和水平钻井。

使井身沿着预先设计的方向和轨迹钻达目的层的钻井工艺方法，称为定向钻井，一般指斜向钻井和水平钻井。

定向钻井可广泛应用于斜向钻井、水平钻井和对接钻井。对接钻井技术主要是指采用定向钻井技术和水平对接钻井技术，使地面相距数百米的两井，在地下数百米的目的矿层直接采用钻井方法实现两井连通。

对于连续贯通多井的定向对接工程，主要受钻机能力、控向精度和造斜实钻控制水平等多种因素的制约。

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本书主要讲述定向钻井过程中的基本工艺技术及施工中常用的测量技术。全书共分12章，主要内容有定向井基本概念、定向井专用工具、定向井设计与计算、定向井轨迹控制理论与技术、定向测斜仪操作规程、定向井测量技术、双驱导向钻进技术、水平井钻井技术、套管开窗侧钻技术、定向井井下复杂与事故处理等。

本书适应于钻井工程技术人员、技术工人阅读参考，也可作为高职高专石油钻井技术专业学生的选修课教材和定向钻井工程技术人员的培训教材。

全书目录如下：

目 录

第一章 绪论……………………………………………………………………………………… 1

第一节 定向钻井技术的起源与现状 ……………………………………………………… 1

第二节 定向井应用领域 …………………………………………………………………… 3

第三节 定向井的类型 ……………………………………………………………………… 6

第四节 定向钻井技术发展应用分析 ……………………………………………………… 9

第五节 定向钻井技术发展前景和发展趋势 …………………………………………… 14

第二章 定向井基本概念……………………………………………………………………… 16

第一节 井眼轨迹的基本概念 …………………………………………………………… 16

第二节 磁偏角的校正 …………………………………………………………………… 24

第三节 子午线收敛角的校正 …………………………………………………………… 27

第四节 重力线收敛角的校正 …………………………………………………………… 31

第三章 定向井专用工具……………………………………………………………………… 33

第一节 定向接头 ………………………………………………………………………… 33

第二节 无磁钻铤 ………………………………………………………………………… 35

第三节 螺杆钻具 ………………………………………………………………………… 40

第四节 中空螺杆钻具 …………………………………………………………………… 48

第五节 稳定器 …………………………………………………………………………… 53

第六节 PDC 钻头伴侣 …………………………………………………………………… 58

第七节 键槽破坏器 ……………………………………………………………………… 59

第四章 定向井设计计算方法………………………………………………………………… 60

第一节 计算方法 ………………………………………………………………………… 60

第二节 测斜数据计算方法规定 ………………………………………………………… 66

第三节 定向井轨道设计原则 …………………………………………………………… 69

第四节 设计方法 ………………………………………………………………………… 71

第五节 设计实例 ………………………………………………………………………… 77

第五章 测量技术……………………………………………………………………………… 81

第一节 测量的性质和特点 ……………………………………………………………… 81

第二节 测量仪器分类和应用范围 ……………………………………………………… 82

第三节 测量仪器的基本原理 …………………………………………………………… 83

第四节 氢氟酸瓶测斜仪器 ……………………………………………………………… 91

第五节 磁罗盘测量仪器 ………………………………………………………………… 91

第六节 有线随钻测斜仪 ………………………………………………………………… 99

第七节 电子多点测斜仪 ………………………………………………………………… 105

第八节 陀螺测斜仪 ……………………………………………………………………… 109

第九节 MWD 无线随钻测斜仪 …………………………………………………………… 115

第十节 电磁波式无线随钻测量仪器 …………………………………………………… 126

第十一节 声波随钻测斜仪 ……………………………………………………………… 130

第十二节 旋转导向钻井技术 …………………………………………………………… 131

第十三节 随钻测井系统（LWD） ………………………………………………………… 135

第六章 双驱导向钻进技术…………………………………………………………………… 156

第一节 概述 ……………………………………………………………………………… 156

第二节 造斜能力特性分析 ……………………………………………………………… 156

第三节 钻具组合和钻井参数优选 ……………………………………………………… 168

第四节 现场应用 ………………………………………………………………………… 169

第七章 防斜打直技术………………………………………………………………………… 177

第一节 井斜原因分析 …………………………………………………………………… 177

第二节 井斜控制技术 …………………………………………………………………… 180

第三节 其他防斜钻井技术 ……………………………………………………………… 185

第四节 直井段井身轨迹控制及防碰绕障技术措施 …………………………………… 187

第五节 井斜的处理 ……………………………………………………………………… 188

第六节 垂直井段实例 …………………………………………………………………… 190

第八章 定向井轨迹控制理论与技术………………………………………………………… 198

第一节 定向造斜的发展历程 …………………………………………………………… 198

第二节 增斜段控制技术 ………………………………………………………………… 205

第三节 稳斜段控制技术 ………………………………………………………………… 205

第四节 降斜 ……………………………………………………………………………… 207

第五节 方位漂移规律分析 ……………………………………………………………… 207

第六节 轨迹控制模式 …………………………………………………………………… 209

第七节 丛式井的防碰计算 ……………………………………………………………… 217

第八节 方位扭转角计算 ………………………………………………………………… 220

第九节 二维水平井铅垂靶的入靶计算 ………………………………………………… 224

第九章 定向井常用定向方法及测斜仪操作规程…………………………………………… 227

第一节 定向井常用定向方法 …………………………………………………………… 227

第二节 电子多点测斜仪操作规程 ……………………………………………………… 231

第三节 45 型有线随钻测斜仪操作规程 ………………………………………………… 233

第四节 PMWD 无线随钻测斜仪操作规程 ……………………………………………… 243

第五节 SDI MWD 无线随钻测斜仪操作规程 …………………………………………… 252

第六节 KEEPER 陀螺测斜仪操作规程 ………………………………………………… 260

第七节 磁性单点照相自浮测斜仪测量规程 …………………………………………… 263

第八节 650MWD 系统仪器操作 ………………………………………………………… 265

第十章 水平井钻井技术……………………………………………………………………… 280

第一节 概述 ……………………………………………………………………………… 280

第二节 水平井段轨道设计 ……………………………………………………………… 283

第三节 水平井井眼轨道控制 …………………………………………………………… 289

第四节 着陆控制 ………………………………………………………………………… 294

第五节 水平井段控制技术要点 ………………………………………………………… 299

第六节 钻井液、钻进参数和测量 ……………………………………………………… 300

第七节 应用实例 ………………………………………………………………………… 305

第十一章 套管开窗侧钻技术………………………………………………………………… 319

第一节 概述 ……………………………………………………………………………… 319

第二节 锻铣开窗侧钻工艺 ……………………………………………………………… 319

第三节 磨铣开窗工艺技术 ……………………………………………………………… 323

第四节 小井眼裸眼段井下安全施工措施 ……………………………………………… 329

第十二章 定向井井下复杂与事故…………………………………………………………… 331

第一节 概述 ……………………………………………………………………………… 331

第二节 影响定向井安全的因素 ………………………………………………………… 335

第三节 造斜率低原因分析及措施 ……………………………………………………… 339

第四节 方位偏差大原因分析及措施 …………………………………………………… 340

第五节 钻出新井眼原因分析及措施 …………………………………………………… 340

第六节 黏附卡钻原因分析及措施 ……………………………………………………… 342

第七节 坍塌卡钻原因分析及措施 ……………………………………………………… 347

第八节 砂桥卡钻原因分析及措施 ……………………………………………………… 348

第九节 沉砂卡钻原因分析及措施 ……………………………………………………… 349

第十节 缩径卡钻原因分析及措施 ……………………………………………………… 350

第十一节 键槽卡钻原因分析及措施 …………………………………………………… 351

第十二节 落物卡钻原因分析及措施 …………………………………………………… 352

第十三节 钻具事故原因分析及措施 …………………………………………………… 353

第十四节 复杂井的通井划眼操作 ……………………………………………………… 360

第十五节 井漏原因分析及措施 ………………………………………………………… 361

参考文献………………………………………………………………………………………… 364 2100433B