文档介绍：第五章井眼轨道设计与轨迹控制
概 述
轨道与轨迹的概念
轨道——设计的井眼轴线
轨迹——实钻的井眼轴线
定向井用途
高山、湖泊、沼泽、河流、沟壑、海洋、农田或重要的建筑物等。
断层遮挡油藏、薄油层、倾角较大的地层钻进等。
井下落物侧钻、打救援井等。
钻穿多套油气层、老井侧钻等。
轨道设计与轨迹控制的发展
★ 1859年，美国 在宾夕法尼亚用钢绳冲击钻钻出第一口石油井。
★ 1900年，旋转钻井问世，开创了石油钻井新纪元。但仍认为旋转钻井的井眼轨迹与顿钻一样，为一条铅垂直线。
★ 20世纪20年代末，意外发现井斜，开始发展直井防斜技术。
★ 20世纪30年代初，在海边向海里打定向井取得成功。此后，定向井技术得到了迅速发展和广泛应用。井轨道设计与轨迹控制技术便应运而生。
第一节 井眼轨迹的基本概念
一．轨迹的基本参数（测斜参数）
井深、井斜角、井斜方位角----三个基本参数。
（1）井深（或称为斜深、测深）
井口(通常以转盘面为基准)至轨迹上某点（测点）的井眼长度。
井深以字母 D m 表示，单位为米(m)。井深增量（井段长度）以ΔDm 表示。
（2）井斜角
轨迹上某点的切线（称井眼方向线）与重力线（铅垂线）的夹角。
井斜角以字母α表示，单位为度（°）。井斜角增量用Δα表示。
（3）井斜方位角
轨迹上某点的切线在水平面上的投影（称为井斜方位线）与正北方向线的夹角。以正北方线为始边，顺时针旋转为正，逆时针为负。
方位角以字母φ表示，单位为度（°）。方位角增量用Δφ表示。
第一节 井眼轨迹的基本概念
二．轨迹的计算参数
垂直深度、水平长度、水平位移、平移方位角、Ｎ坐标和Ｅ坐标、视平移、井眼曲率等。
（1）垂直深度（垂深）
轨迹上某点至井口所在水平面的距离（D)。垂深增量称为垂增（ΔＤ）。
（2）水平投影长度（水平长度、平长）
轨迹上某点至井口的长度（井深）在水平面上的投影（LP)，水平长度的增量称为平增（ΔLP）。
（3）水平位移（平移）
轨迹上某点至井口所在铅垂线的距离（S）。
或轨迹上某点至井口的距离在水平面上的投影。此投影线又称为平移方位线。
国外将水平位移称作闭合距。我国将完钻时的水平位移称为闭合距。
第一节 井眼轨迹的基本概念
二．轨迹的计算参数
（4）平移方位角
以正北方线为始边顺时针转至平移方位线上所转过的角度（θ）。
国外将平移方位角称作闭合方位角。
国内指完钻时的平移方位角为闭合方位角。
（5）Ｎ坐标和Ｅ坐标
轨迹上某点在以井口为原点，南北方向和西东方向为坐标轴的水平面坐标系里的坐标。分别用字母 N、E 表示，相应的增量用ΔN、ΔE 表示。
（6）视平移
水平位移在设计方位线上的投影长度。用字母 V 表示。
(7) 井眼曲率K（狗腿严重度、全角变化率）
指井眼轨迹曲线的曲率。
平均曲率: Kc=γ/ΔDm
ΔDm—— 轨迹上两点间的井眼长度（段长）。
γ—— 称为狗腿角或全角变化，指轨迹上两点间的井眼方向变化的角度（两点的井眼方向线的夹角）。
☆ Lubinski公式：
cosγ=cosαA·cosαB + sinαA·sinαB·cos(φB-φA)
☆ 行业标准计算公式：
γ=(Δα2+Δφ2·sin2αc)
γ——井段的狗腿角，(°)；
Ｋc——井段的平均井眼曲率，(°)/m；
αc——井段的平均井斜角， （°） ，αc=(αA+αB)/2
第一节 井眼轨迹的基本概念
二．轨迹的计算参数
三．井眼轨迹的图示法
坐标系：0-D-N-E
第一节 井眼轨迹的基本概念
能形象直观地反映出井眼的形状和走向。但不能反映出真实的井身参数，且作图难度大。