定向井剖面设计计算

2D2D2D “SLANT““SLANT““SLANT“ TYPETYPETYPE已知条件，如图1．目标垂深：AB2．目标位移：BT3．造斜点深：AK4．造斜率：B(B 度/30)则造斜阶段的曲率半径 R 为:18030BRAKRTBO1O2EJIHIHC1．．解析法：解析法：在三角形CBT 中，令：HO ＝AB－AK，则：由此式变换得：在定向井的具体条件下，上式根号前的符号应取负号，于是得：2.作图法：作图法：1．选择合适的比例，作 AB＝目标垂深， ；BT＝目标位移；并找到造斜点K；2．过 K 点作 AB 的垂线 KO1，截 KO1＝R，并以 R 为半径以 O1为圆心划弧KJ；3．连接 O1T，并以 O1T 为直径划弧交于 KJ 弧于 E 点；连接 ET 即可)2()(HHItgRAKABBT CBBTItg )2()(H OHItgRHBTItg 0)2(2)2()2(2BTItgHItgBTRH OHBTRBTBTRHHItgOOH 22)2(22BTRBTBTRHHItgOOH 22)2(22)22(222 1 BTRBTBTRHHtgIOO H2D2D2D2D 双增剖面双增剖面双增剖面双增剖面( ( ( (双增水平井剖面双增水平井剖面双增水平井剖面双增水平井剖面) ) ) )已知条件：已知条件：已知条件：入口点垂深：入口点垂深：入口点垂深：ABABAB；；；入口点位移：入口点位移：入口点位移：BTBTBT；；；入口点井斜角：入口点井斜角：入口点井斜角：I I I；；；水平井段长度：水平井段长度：水平井段长度：TFTFTF；；；造斜深度：造斜深度：造斜深度：AKAKAK；；；第一造斜率：第一造斜率：第一造斜率：B B B1 1 1(B(B(B1 1 1  /30)/30)/30)；；；第二造斜率：第二造斜率：第二造斜率：B B B2 2 2(B(B(B2 2 2  /30)/30)/30)；；；KAFTSEHJO1O2OR1R2CBIIhN则：造斜曲率半径则：造斜曲率半径则：造斜曲率半径 R R R1 1 1＝＝＝(30/B(30/B(30/B1 1 1) ) )  (180/(180/(180/  ) ) )；；；R R R2 2 2＝＝＝(30/B(30/B(30/B2 2 2) ) )  (180/(180/(180/  ) ) )。

1 1 1．．．解析法：解析法：解析法：根据所给定向井的条件，未知的是根据所给定向井的条件，未知的是根据所给定向井的条件，未知的是 E E E 和和和 S S S 点的位置，点的位置，点的位置，E E E 点的位置取决于稳斜点的位置取决于稳斜点的位置取决于稳斜井段的井斜角井段的井斜角井段的井斜角 I I Ih h h，，，S S S 点的位置则取决于点的位置则取决于点的位置则取决于 E E E 点的位置及稳斜井段的长度点的位置及稳斜井段的长度点的位置及稳斜井段的长度 ESESES因此，该剖面的计算的重要计算在于求得稳斜井段的长度此，该剖面的计算的重要计算在于求得稳斜井段的长度此，该剖面的计算的重要计算在于求得稳斜井段的长度 ESESES 和稳斜井段的角和稳斜井段的角和稳斜井段的角度度度 I I Ih h h在在在  ECSECSECS 中：中：中：由于：由于：由于：令：令：令：D D DO O O=BT-R1+R=BT-R1+R=BT-R1+R2 2 2  COS(I)COS(I)COS(I) (1)(1)(1)H H HO O O=AB-AK-R=AB-AK-R=AB-AK-R2 2 2  SIN(I)SIN(I)SIN(I) (2)(2)(2)R R RO O O=R=R=R1 1 1-R-R-R2 2 2 (3)(3)(3)则得：则得：则得：CS=DCS=DCS=DO O O+R+R+RO O O  COS(ICOS(ICOS(Ih h h) ) ) EC=HEC=HEC=HO O O-R-R-RO O O  SIN(ISIN(ISIN(Ih h h) ) ) 于是：于是：于是：将：将：将：ECCSItgh)()()()()]()([)](1 [212121hhhICOSRRICOSRRBTICOSICOSRICOSRBTCS)]()[()()]()([)(21221hhhISINRRISINRAKABISINISINRISINRAKABEC)()()(hOOhOO hISINRHICONRDItg)()()()(22 hOhOhOhOICOSRICOSDISINRISINH)4(0)()(LLLLLLOhOhORICOSDISINH代入代入代入(4)(4)(4)中并化简得：中并化简得：中并化简得：根据定向井的具体情况，上式根号前只能取负号，因此，可得：根据定向井的具体情况，上式根号前只能取负号，因此，可得：根据定向井的具体情况，上式根号前只能取负号，因此，可得：这便是计算最大井斜角的公式。

这便是计算最大井斜角的公式这便是计算最大井斜角的公式计算最大井斜角计算最大井斜角计算最大井斜角 I I Ih h h的公式还可以有另一种形式，其推导过程如下：的公式还可以有另一种形式，其推导过程如下：的公式还可以有另一种形式，其推导过程如下：由由由(4)(4)(4)式得：式得：式得： H H HO O O  SIN(ISIN(ISIN(Ih h h)-DO)-DO)-DO  COS(ICOS(ICOS(Ih h h)=0)=0)=0 ………………………………………………………………(6)(6)(6) 令：令：令：则：则：则：2 2 2．．．作图法：作图法：作图法：(1)(1)(1)根据已知条件，选择适当的比例，在图纸上找到根据已知条件，选择适当的比例，在图纸上找到根据已知条件，选择适当的比例，在图纸上找到 K K K，，，T T T，，，F F F 电以及两项增电以及两项增电以及两项增斜段的曲率中心斜段的曲率中心斜段的曲率中心 O O O1 1 1，，，O O O2 2 2；；；(2)(2)(2)以以以 O O O1 1 1为圆心，以为圆心，以为圆心，以 R R R1 1 1为半径画弧为半径画弧为半径画弧 KHKHKH，以，以，以 O O O2 2 2为圆心，以为圆心，以为圆心，以 R R R2 2 2为半径画弧为半径画弧为半径画弧KHKHKH；；；(3)(3)(3)以以以 O O O1 1 1O O O2 2 2为直径画圆为直径画圆为直径画圆 O O OO O O，以，以，以 O O O2 2 2为圆心，以为圆心，以为圆心，以(R(R(R2 2 2－－－R R R1 1 1) ) )为半经为半经为半经( ( (若若若 R R R1 1 1

点4)(4)(4)连接连接连接 O O O1 1 1N N N 并延长交于并延长交于并延长交于 KHKHKH 于于于 E E E 点，以点，以点，以 E E E 点为圆心，以点为圆心，以点为圆心，以 N N N O O O2 2 2为半径画弧，为半径画弧，为半径画弧，交交交 TJTJTJ 于于于 S S S 点，连接点，连接点，连接 ESESES 即可)2(1)2(2 )(2hhhItgItg ISIN   )2(1)2(1 )(22hhhItgItg ICOS  0)()2(2)2()(2OOh Oh DODRItgHItgRROOOOOOOOOOOOOOh DRRDHHDRDRDRHHItg2222)(2)()(442)2()(2222 1OOOOOO hDRRDHHtgIOO HDQtg)()7()(1LLLLLLLOO HDtgQ2D2D2D2D 四段降至零度四段降至零度四段降至零度四段降至零度已知条件：已知条件：已知条件：目标垂深：目标垂深：目标垂深：ABABAB；目标位移：；目标位移：；目标位移：BTBTBT；造斜深度：；造斜深度：；造斜深度：AKAKAK；造斜率：；造斜率：；造斜率：B B Bu u u(B(B(Bu u u  /30)/30)/30)；；；降斜率：降斜率：降斜率：B B Bd d d(B(B(Bd d d  /30)/30)/30)；降至；降至；降至 0 0 0   。

则：造斜曲率半径则：造斜曲率半径则：造斜曲率半径 R R R1 1 1＝＝＝(30/B(30/B(30/Bu u u) ) )  (180/(180/(180/  ) ) )；降斜曲率半径；降斜曲率半径；降斜曲率半径 R R R2 2 2＝＝＝(30/B(30/B(30/Bd d d) ) )  (180/(180/(180/  ) ) )AKR1O1O2O3BTGIDECNI hR2F1.1.1.解析法：在解析法：在解析法：在  CFNCFNCFN 中，中，中，令令令 H H HO O O＝＝＝ABABAB－－－AKAKAK；；；R R RO O O＝＝＝R R R1 1 1＋＋＋R R R2 2 2则：则：则：根据定向井的具体情况，根号前的符号应取负好，于是：根据定向井的具体情况，根号前的符号应取负好，于是：根据定向井的具体情况，根号前的符号应取负好，于是：这便是求最大井斜角的公式，式中的：这便是求最大井斜角的公式，式中的：这便是求最大井斜角的公式，式中的：恰好等于稳斜段恰好等于稳斜段恰好等于稳斜段 EDEDED 长度，这是可以证明的，那么可将长度，这是可以证明的，那么可将长度，这是可以证明的，那么可将作为判别式，当它大于作为判别式，当它大于作为判别式，当它大于 0 0 0 时，表示有稳斜段；当它小于时，表示有稳斜段；当它小于时，表示有稳斜段；当它小于 0 0 0 时为虚根，该剖时为虚根，该剖时为虚根，该剖 面不存在；当它等于面不存在；当它等于面不存在；当它等于 0 0 0 时，表示没有稳斜井段。

时，表示没有稳斜井段时，表示没有稳斜井段)2()2()(21hhhItgRItgRAKABBT FBKCAKABBT CFNFItg )2()2(h OOh ItgRHBTItg 0)2(2)2()2(2BTItgHItgBTRh Oh O)2(2)2(22BTRBTRBTHHItgOOOOh )2(2)2(22BTRBTRBTHHItgOOOOh )22(222 1 BTRBTRBTHHtgIOOOO hBTRBTHOO222BTRBTHOO2£­£«222D2D2D 。