三维绕障井轨道设计(原)ppt课件.ppt
1,三维绕障定向井轨道设计,韩志勇,三维绕障井轨道设计基本思路,三维绕障定向井定义:在钻达目标的设计方位线上,有某种障碍,需要绕过障碍;多数情况下,已钻的井会成为这种障碍;给定的绕障条件:给定障碍中心的坐标位置NH和EH;给定最小绕障半径Rmin,即给定最小的绕障安全距离。实际设计的绕障半径应该大于或等于最小绕障半径Rmin。 设计思路:变三维为两维。1. 水平投影图,设计成稳方位变方位稳方位三段制;,2. 垂直剖面图,可以设计成三段式,多靶三段式,五段式,双增式四种轨道的任一种;3. 两张图的协调(难点):设计水平投影图; 计算水平投影长度;设计垂直剖面图;校核井眼曲率;井眼曲率不符,返回;,2001年,2,定向井讲课 韩志勇*,三维绕障井轨道设计给定的设计条件,造斜点处的井斜角;,造斜点垂深;,目标点垂深;,目标点N坐标;,目标点E坐标;,目标点井斜角;,障碍中心的N坐标;,障碍中心的E坐标;,设计的绕障半径;,双增轨道第一增斜率或其他轨道的增斜率;,井眼曲率的最高限制值;,双增轨道第二增斜率或五段式轨道的降斜率;,设计应该给定造斜点、目标点、障碍中心点的有关参数以及井眼曲率等。,2001年,3,定向井讲课 韩志勇*,三维绕障井轨道设计1. 计算总的水平投影长度,判断左绕还是右绕:计算目标点方位:计算障碍中心的方位:,( 0),( 0),( 0),( 0),当,当 时,为顺时针绕;,当 时,为反时针绕;,当,当 时,为顺时针绕;,当 时,为反时针绕;,按照如下规则判断:,2001年,4,定向井讲课 韩志勇*,三维绕障井轨道设计1. 计算总的水平投影长度,按如下公式计算水平投影长度:,上式中,左绕时,取“”号;右绕时,取“”号。,上式中,右绕时,取“”号;左绕时,取“”号。,2001年,5,定向井讲课 韩志勇*,三维绕障井轨道设计2.设计垂直剖面图,设计垂直剖面图,根据:初步设计的水平投影图的水平投影长度St ;给定的目标点垂深Dt ;目标井段井斜角t ;造斜点参数Da、a ;造斜段曲率半径R1、R2 ;设计方法与二维轨道设计,完全相同。三类垂直剖面,究竟应该选择哪种?这取决于造斜率大小和要求的目标井段井斜角大小,进行如下判断:,,选五段制轨道;,,选双增轨道;,,选三段制轨道。,2001年,6,定向井讲课 韩志勇*,三维绕障井轨道设计3. 校核井眼曲率三段式轨道,1. 计算垂直剖面图上b 点水平投影长度 2. 计算P点井斜角 和Q点井斜角,当 时,,当 时,,2001年,7,定向井讲课 韩志勇*,三维绕障井轨道设计3. 校核井眼曲率三段式轨道,3. 计算在不同情况下的井眼曲率最大值,当 时,,当 时,,当 时,,2001年,8,定向井讲课 韩志勇*,三维绕障井轨道设计3. 校核井眼曲率五段和双增式轨道,1. 计算b点和c点的水平投影长度 和2. 计算P点井斜角 和Q点井斜角,当 时,,当 时,,2001年,9,定向井讲课 韩志勇*,三维绕障井轨道设计3. 校核井眼曲率五段和双增式轨道,式中,五段制轨道取“+”号 双增轨道取“”号。,当 时,,2001年,10,定向井讲课 韩志勇*,三维绕障井轨道设计3. 校核井眼曲率五段和双增式轨道,3. 计算在不同情况下的井眼曲率最大值,当 时,,当 时,,当 时,,2001年,11,定向井讲课 韩志勇*,三维绕障井轨道设计3. 校核井眼曲率五段和双增式轨道,当 时,,当 时,,(适用五段式),(适用双增式),(适用五段式),(适用双增式),2001年,12,定向井讲课 韩志勇*,三维绕障井轨道设计3. 校核井眼曲率五段和双增式轨道,计算出井眼曲率最大值 以后,即可与井眼曲率限定值 行比较。如果 不大于 ,则可进行井眼参数计算。否则应增大绕障圆半径 ,重新设计水平投影图的主要参数。进行井眼曲率校核,还有一种做法,就是分别计算b、c、P 、Q四个点的最大曲率,并与井眼曲率限定只进行比较,看是否有超过该值的。,给定RH,设计水平投影图,根据水平投影长度,设计垂直剖面图,校核井眼曲率,进入节点和分点计算,合格,不合格,2001年,13,定向井讲课 韩志勇*,三维绕障井轨道设计4. 节点计算,b点计算c点计算,t点计算,2001年,14,定向井讲课 韩志勇*,三维绕障井轨道设计4. 节点计算,P和Q点计算:,当 时,,2001年,15,定向井讲课 韩志勇*,三维绕障井轨道设计4. 节点计算,P和Q点计算:,当 时,,2001年,16,定向井讲课 韩志勇*,三维绕障井轨道设计4. 节点计算,P和Q点计算,当 时,,2001年,17,定向井讲课 韩志勇*,三维绕障井轨道设计5. 分点计算,ab段内的分点:,分点的井斜方位角、N坐标、E坐标的计算,见后面。,2001年,18,定向井讲课 韩志勇*,三维绕障井轨道设计5. 分点计算,bc段内得分点,分点的井斜方位角、N坐标、E坐标的计算,见后面。,2001年,19,定向井讲课 韩志勇*,三维绕障井轨道设计5. 分点计算,ct段内得分点,分点的井斜方位角、N坐标、E坐标的计算,见后面。,上式中,双增轨道取“+”号五段制轨道取“”号。,2001年,20,定向井讲课 韩志勇*,三维绕障井轨道设计5. 分点计算,分点的井斜方位角、N坐标、E坐标的计算:,上三式中,右绕时取“+”号;左绕时取“”号。,当 时,,当 时,,2001年,21,定向井讲课 韩志勇*,三维绕障井轨道设计5. 分点计算,分点的井斜方位角、N坐标、E坐标的计算:,当 时,,2001年,22,定向井讲课 韩志勇*,