【正文】 因此，應盡可能使用第一種調方位類型。 這種類型軌道設計的井口位置在入靶確定的方位線上。 這種類型軌道設計的井口位置不在設計入靶確定的方位線上。并求出不同垂深時的東西分量和南北分量。就好象是把水平投影軌道長度作為一個當量位移，來做的二維剖面設計。 二、 待鉆井眼軌跡的三維設計 分析國外現有的三維軌道設計方法，我們選用了符合國內習慣的柱面法三維軌道設計。這時，可由（ 2－ 32）式確定出所需要的曲率半徑 R2。如圖 226 所示。在這個鉛垂面內按給定的曲率半徑 R1可確定圓弧井段 AB，如圖 2－ 5 所示。 D 點的坐標可用下式確定 ? ? ?? ? ??D PD PDR qR q? ?? ???????c o s( )sin ( )0 (2－ 28) 將（ 2－ 26）式和（ 2－ 28）式分別代入（ 2－ 7）式，便可以得到 C 點和 D 點在 O— XYZ下的坐標（ XC， YC， ZC） 和（ XD， YD， ZD）。 則 q=101,繞井眼高邊設計井眼高邊或低邊設計繞井眼低邊設計?????? (2－ 19) 當確定出繞行方向 后，則有 q?0。 H0 ξ A0 C C D θ F δ E η σ 26 圖 225 斜平面上的軌道設計 對于由閉合曲線圍成的障礙物，應首先判別設計軌道的繞行方向。這樣，就可以設計斜平面上的井眼軌道了。如圖 224所示。 如上所述，過井口點 0 和目標點 T 作一鉛垂平面，該平面與已鉆井眼交于 P 點，則 P點處的參數可以確定。 2） 三維繞障定向井的設計 當采用二維剖面不能實現繞障時，就需要進行三維繞障設計。若在整個設計軌道上至少有一點的 L值有實根且滿足 LiL≤ Lf（ Lf是某井段終點 Mf處的井深），則說明 有解。增斜時取正值，降斜時取負值。 所以， Pξηζ與 0XYZ坐標系的轉換關系為 ξηζ??????????= T 11 T 1 2 T 13T 21 T 2 2 T 23T 31 T 32 T 33 ??????????XXYY ZZPPP?????????? （ 2－ 7） 即 ξ а ф а ф аη ф фζ а ф а ф а= ( X X )co s co s + ( Y Y )co s s in P ( Z Z )s in= ( X X )s in + ( Y Y )co s = ( X X )s in co s + ( Y Y )s in s in + ( Z Z )co s P P P P P P PP P P PP P P P P P P P?????(2－ 8) 如果將 P點附近已鉆井眼的控制范圍用半徑為 RP的空間圓柱體來描述，則有： ξ 2+η 2≤ R2P （ 2－ 9） 由（ 2－ 27）和（ 2－ 28）式可以得到控制體邊界的議程為： g(X， Y， Z)=（ XXP） 2+（ YYP） 2+( ZZP)2[( XXP)sinа Pcosф P+（ YYP)sinа Psinф P+（ ZZP)cosа P]2 R2P=0 （ 2－ 10） 將（ 2－ 21）式代入（ 2－ 29）式，得 h(H,S)=aH22bHS+cS22dH2eS+f=0 (2－ 11) 24 其中 a = s i n b = s i n c os c os ( ) c = 1 s i n c os ( ) d = Z c os e = X c os + Y s i n s i n c os ( )f = X + Y + Z R= X s i n c os + Y s i n s i n + Z c os2PP P P 02P2P 0P PP 0 P 0 P P 02P2P2P2P2PP P P P P P P Pаа а ф фа ф фλ аф ф λ а ф фλλ а ф а ф а ????????????? (2－ 12) O S O S Α i Mi L α α f α i Mi Mf i H Mf a b 圖 223 設計軌道的描述 假設給定一種剖面類型以及相應的設計參數，那么就可以設計出一條二維的井眼軌道。分別代表ξηζ軸）對于 j軸（ j=1， 2， 3。如圖 222所示。交點為 P點，則 P點的坐標（ XP，YP， ZP）以及井斜角α P、方位角ф P等參數可以通過測斜計算（若 P 點不是測點，可采用插值法）求 得。否則，可以不必進行三維繞障設計。如此重復設計、求解和判斷。此時，可以調整設計參數或剖面類型。 ⑵有解。表示設計軌道不通過障礙物的控制范圍。此時，設計軌道方程可表示為： f（ H， S） =0 （ 2－ 4） 當然，根據設計軌道的特點，（ 2－ 23）式往往是某種分段函數。 所以，將（ 2－ 2）式代入（ 2－ 1）式，可以得到障礙物的邊界在設計平面內的二維表達形式 h（ H， S） =0 （ 2－ 3） 假設先不考慮障礙物的存在，那么選定一個剖面類型并且確定出造斜點位置、增斜率等相應的參數之后，應用167。為了描述這條平面曲線，建立一個二維坐標系 0SH。障礙物的形態(tài)描述依賴于它們各自的特點，如已鉆井眼的一般模型為曲圓臺或直圓臺；復雜地層可假設為斜直圓臺或球體等。 一、 空間繞障定向井的設計方法 1）剖面類型的判別 由于三維定向井的設計和施工都比二維定向井難度大，所以，如果條件允許應首選二維剖面。這種修正設計在鉆進過程中 是隨時可能發(fā)生的，因此稱之為隨鉆修正設計。很小的偏差是允許的，有時也許對鉆進參數或鉆具組合稍作調整，仍可繼續(xù)鉆進；如果偏差很大，就需要以原設計軌道為依據，對下一段未鉆井眼作出新的設計。繞障定向井在密集叢式井和油田開發(fā)后期，用定向鉆井方法打調整井時會遇到。這種設計稱為方位漂移設計。 cosa2 R1 第一段增斜終點井斜角為： 2322 HSM ?????????????????? MRHSar c tg 0321 a rc s in? 21 穩(wěn)斜段長度為： 第二節(jié) 定向井、水平井的三維軌道設計 三維軌道設計主要應用于以下幾個方面： 第一， 對于方位漂移嚴重的地區(qū)，為了有效利用地層的自然造斜規(guī)律，減少井眼軌道控制和造斜的工作量，可將井眼軌道設計成考慮方位漂移的三維軌道。 下面，介紹雙增類型水平井軌道設計的計算方法： mmb RTH ? ?s in )c os1( ??? 20 H0 R1 S1 α 1 m γ β H3 H H1 L R2 H2 α 2 S Sn 圖 217 如圖所示，圖 217 已知： H設計垂深 S入靶點位移 S0水平段長 a1第一增斜終點井斜角 確定： H0造斜點 K1第一增斜率 K2第二增斜率 a2第二增斜終點井斜角 L穩(wěn)斜段長度 則： 曲率半徑為： R1=1/ K1 R2=1/ K2 R0= R1 R2 H3=H H0 R2179。另一 方面，再下入剛性鉆具組合鉆進時，鉆具組合不容易通過造斜段。這就帶來了兩個方面的不利。適合中半徑和長半徑水平井。 雙增穩(wěn)型 — 設計軌道從造斜點到入靶點，由兩圓弧段和連接這兩圓弧段的穩(wěn)斜段組成，適合中半徑和長半徑水平井。常用的水平井二維軌道設計類型有三種： 單圓弧型 — 設計軌道從造斜點到入靶點，由一段圓弧組成。也稱作入靶窗口。它的鉆探目的是要在油層內水平鉆進一段距離，盡量增加油層的暴露面積，以提高單井的產量。 Kb ② 求穩(wěn)斜段段長度： ③求造斜點 Kop=TvH*cosα mR*sinα m 多目標井的設計靶區(qū)仍然是水平面上的圓形區(qū)域，其軌跡控制難度較一般定向井略難。其中包括了對造斜率的選擇、穩(wěn)斜段長和造斜點的選擇。分別代表井眼貫穿油層的開始點和終止點。如： 1． 多增降軌道設計 3. 緩降軌道設計 5. 三維軌道設計 三、特殊要求定向井的軌道設計 （一） 多目標井設計 圖 215 多目標井示意圖 如圖 215所示，在斷塊油田內，由于非垂直斷層的封閉，沿斷層聚集形成了一串的 多套含油、氣層。 已知條件： Kop— 造斜點 Kb造斜率 Tv設計垂深 Tb設計位移 求：α m求最大井斜角 H穩(wěn)斜段長度 求解步驟： ① 求造斜段的曲率半徑： R=1/Kb ② 求θ的角度值： Δ S=TbR Δ V=TvKop θ =arctg(Δ S/Δ V) ③ 求φ的角度值 : φ =arccos(R/L) ④求最大井斜角 :am=φ θ ④ 求穩(wěn)斜段段長度 : KOP R Δ S L Δ V θ