三维绕障井轨道设计（新）ppt课件.ppt
1,三维绕障定向井轨道设计(新),韩志勇2002年9月25日,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；给定最小障碍区半径RH，给定最小的绕障安全距离An ，实际设计的绕障半径应该大于或等于最小绕障半径R 。 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基本思路,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基本思路,两张图的协调(难点)：第一次按照绕障中心计算的R，设计水平投影图； 计算水平投影长度ST；根据ST，设计垂直剖面图；校核井眼曲率： P、Q、b、c四个点需要校核。如果井眼曲率不符规定，重新给定R，返回继续计算；,2001年,4,定向井讲课 韩志勇*,三维绕障井轨道设计:基本思路,给定R，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,节点计算和分点计算,合格,不合格,有关绕障方位的计算,2001年,5,定向井讲课 韩志勇*,三维绕障井轨道设计绕障方位计算,绕障轨道设计给定的条件上图为顺时针绕障；下图为反时针绕障；关键是求得P、Q二点处的井眼方位角P和Q；然后即可进行设计计算。,2001年,6,定向井讲课 韩志勇*,三维绕障井轨道设计绕障方位计算,绕障轨道设计给定的条件（顺时针绕）,2001年,7,定向井讲课 韩志勇*,三维绕障井轨道设计绕障方位计算,绕障轨道设计给定的条件,障碍中心H的坐标：NH，EH；障碍物的半径和安全距离：RH，An；目标点的坐标和设计方位：NT，ET，0T；,由给定的条件，可以计算出P、Q二点的井斜方位角：P、Q ；,2001年,8,定向井讲课 韩志勇*,三维绕障井轨道设计绕障方位计算,绕障轨道设计给定的条件（反时针绕）,2001年,9,定向井讲课 韩志勇*,三维绕障井轨道设计绕障方位计算,绕障轨道设计给定的条件,障碍中心H的坐标：NH，EH；障碍物的半径和安全距离：RH，An；目标点的坐标和设计方位：NT，ET，0T；,由给定的条件，可以计算出P、Q二点的井斜方位角：P、Q ；,2001年,10,定向井讲课 韩志勇*,三维绕障井轨道设计绕障方位计算,P和Q的计算：,2001年,11,定向井讲课 韩志勇*,三维绕障井轨道设计绕障方位计算,后面的设计计算需要知道OA和AT长度：,2001年,12,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：,2001年,13,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：,2001年,14,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,2001年,15,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，P、Q都在稳斜段内；,当 时，P、Q都在增写段内；,2001年,16,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，Q点曲率最大；,当 时，b点曲率最大；,当 时，P点曲率最大；,2001年,17,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，P、Q都在第一增斜段内；,2001年,18,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，P、Q都在第二增降段内；,当 时，P、Q点都在稳斜段内；,2001年,19,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，P、Q点在第一增斜段：,Q点曲率最大；,五段式轨道，P点曲率最大；,当 时， P、Q点在第二增降段：,双增式轨道，Q点曲率最大；,2001年,20,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，,五段式轨道，c点曲率最大；,双增式轨道，Q点曲率最大；,2001年,21,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，P、Q同时处在稳斜段内，P、Q两点曲率相等。此时，,当 时，b、c同时处在变方位段内，b、c两点曲率都可能成为最大。此时，,2001年,22,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。,2001年,23,定向井讲课 韩志勇*,三维绕障井轨道设计4. 节点计算(垂直剖面图上),b点计算c点计算,t点计算,2001年,24,定向井讲课 韩志勇*,三维绕障井轨道设计4. 节点计算(水平投影图上),P和Q点计算：,当 时，P、Q二点都处在第一增斜段内，,2001年,25,定向井讲课 韩志勇*,三维绕障井轨道设计4. 节点计算(水平投影图上),P和Q点计算：,当 时，P、Q都在稳斜段内：,2001年,26,定向井讲课 韩志勇*,三维绕障井轨道设计4. 节点计算(水平投影图上),P和Q点计算,当 时，P、Q都在第二增降段内：,2001年,27,定向井讲课 韩志勇*,三维绕障井轨道设计5. 分点计算(垂直剖面图上),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,28,定向井讲课 韩志勇*,三维绕障井轨道设计5. 分点计算(垂直剖面图上),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,29,定向井讲课 韩志勇*,三维绕障井轨道设计5. 分点计算(垂直剖面图上),ct段内得分点,上式中，双增轨道取“+”号五段制轨道取“”号。,分点的井斜方位角、N坐标、E坐标的计算，见后面。,2001年,30,定向井讲课 韩志勇*,三维绕障井轨道设计5. 分点计算(水平投影图上),分点的井斜方位角、N坐标、E坐标的计算：,上式中，顺时针绕时取“+” 号；反时针绕时取“”号。,当 时，分点处在变方位井段内：,2001年,31,定向井讲课 韩志勇*,三维绕障井轨道设计5. 分点计算(水平投影图上),分点的井斜方位角、N坐标、E坐标的计算：,当 时，,当 时，,2001年,32,定向井讲课 韩志勇*,
