1、何为定向钻进与定向钻孔，他与常规钻井的区别是什么?1）定向钻进的含义 石油钻井中对定向钻进技术的定义为沿着预先设计的井眼轴线钻达目的层位的钻井方法 地质勘探中对定向钻进技术的定义是指利用钻孔自然弯曲规律或采用人工造斜工具使钻孔按设计要求进行延伸钻到预定目标的一种钻进方法 国外有文献认为是为了钻达到一个预定的地下目标，使井眼在特定方向偏斜的工艺和科学2）定向钻孔的含义 定向钻井是指用定向钻进方法控制井眼轨迹钻到预定目标的钻井3）它与常规钻井的区别定向钻井设计有特殊的轨迹，钻进中必须研究和利用地层自然弯曲规律、井眼控制理论或人工造斜工具控制井眼轨迹，最终钻达预定目标要求2、自然弯曲定向孔与人工弯曲定向孔的含义是什么？ 1）自然弯曲定向孔：利用地层在一定钻进条件下的自然弯曲规律设计钻孔轴线，通过移动井位或改变开孔顶角、方位角，采用常规钻进技术工艺，必要时利用井斜控制理论辅以一般的增斜、减斜措施，达到基本按设计的钻孔轴线钻达目的层的钻孔自然弯曲定向孔又称初级定向孔 2）人工弯曲定向孔：采用人工造斜技术强制进行人工弯曲，并克服钻孔自然弯曲的影响，或利用钻孔自然弯曲规律与人工造斜工具强制进行人工弯曲相结合，使钻孔按设计轨迹钻达目的层的钻孔。
又称受控定向孔3、何为钻孔轴线，它有哪三种表述形式？1）钻孔轴线：是表征井眼空间形态的轨迹线2）三种表述形式： a、设计钻孔轴线：钻井施工前，根据地质目的、工程要求和施工条件，对所要施工的钻井进行轴线轨迹设计并绘制出设计轴线的轨迹 b、实际钻孔轴线：钻头沿孔底破碎面中心移动时形成的点的实际几何轨迹它仅具有抽象意义 c、近似钻孔轴线：对钻孔轴线有限点进行测量和计算，并以测量计算的数据为依据，用直线或曲线的形式描述井眼轴线在空间的形态变化它并不是实际井眼轴线，仅与实际井眼轴线近似，但却具有实用意义4、钻孔轴线的空间要素包括哪些？其定义是什么？1）定向钻孔轴线的空间要素包括：钻孔轴线上各点的井斜角、方位角和孔深，靶点的垂深和水平位移，曲线段的曲率或弯曲强度，以及钻孔轴线的遇层角等2）各自定义如下：a、井斜角:轨迹上某点的井斜角是该点的切线与铅垂线之间的夹角，用θ表示b、方位角：井眼轨迹上某点的方位角是该点的切线在水平面上的投影与真北方向之间的夹角，一般用α表示，并且从真北方向开始按顺时针方向计算c、孔深：轨迹上某点的井深是井口到该点的井眼轴线的长度d、靶点垂深：定向井靶点相对于井口的垂直深度。
e、水平位移：定向井靶点相对于井口的水平距离f、弯曲强度：指井眼轴线单位长度上井斜角或方位角变化的度数g、曲线段的曲率：曲率是井眼轴线弯曲强度的另一种表述形式，定义与弯曲强度相同，单位为弧度h、钻孔轴线遇层角：钻孔轴线在遇层点（靶点）的切线与其在层面上的射影所夹的锐角5、钻孔轴线空间位置计算的基本原理是什么？现行的计算方法有哪些？试分析比较计算模型与计算方法特点1)基本原理：将钻井轴线分成若干小段，根据每一小段端点的测斜数据，将每一井段轴线看作为直线或曲线进行叠加计算2）现行的计算方法主要有：全角全距法、全角半距法、均角全距法、曲率半径法和最小曲率法 3）比较（一）全角全距法A、计算模型（1）将相邻两测点之间的孔段看作为直线；（2）该直线的顶角、方位角是每段直线下端点的顶角、方位角；（3）整个钻孔轴线是直线与直线相互连接的空间折线B、计算方法特点（1）计算方法极为简单、方便2）将两测点间的井眼轴线看作为直线，且直线的顶角、方位角是下端点的顶角、方位角，极不合理3）在增斜段计算的水平位移偏大，垂直深度偏小，而在减斜段则相反，计算误差很大（二）全角半距法 A、计算模型（1）相邻两测点间的井眼轴线为两段直线连成的折线。
折线中每段直线的长度等于两点间井眼轴线长度的一半2）上半段直线用上测点的顶角、方位角，下半段直线用下测点的顶角、方位角3）整个井眼轴线是一条折点更多的折线其实质是把弧型孔段用两点的切线来代替B、计算方法特点（1）计算较为简单2）两点间的井眼轴线分段更小，且综合考虑了上下两测点的顶角、方位角3）上、下两测点顶角对轨迹计算所引起的误差起相互补偿的作用，结果误差较小特别是在井眼弯曲曲率半径较大时有较高的精度 （三）均角全距法 A、计算模型（1）将相邻两测点间的井眼轴线看作为直线2）该直线的顶角、方位角分别为上、下两测点的顶角、方位角的平均值3）整个井眼轴线仍是直线与直线连接的折线其实质是以弦代弧B、计算方法特点（1）此法比全角全距法稍复杂一些，但比全角半距法简单，是现场手算常常采用的方法2）以上、下两测点顶角、方位角的平均值作为轴线的计算角度，降低了增斜段和减斜段水平位移、垂直深度的计算误差3）在测点间距较大、曲率半径较小时有一定误差四）曲率半径法（行进曲线法） A、计算模型（1）将相邻两测点间的井眼轴线看作为直立圆柱面上的一条弧线2）弧线的展开，弯曲强度是定值，即顶角弯曲强度是定值3）整个井眼轴线仍是空间不同曲率圆弧组成的弧线B、计算方法特点（1）将两测点之间的井眼轨迹看作是圆弧，比较切合实际，计算误差较小。
2）计算方法复杂，手算时速度慢五）最小曲率法 A、计算模型（1）将相邻两测点之间的井眼轴线轨迹看作为空间某个平面上的一条圆弧线，并且具有最小曲率2）圆弧在空间全弯曲强度不变是定值，顶角弯曲强度和方位角弯曲强度则可能是变化的3）整个井眼轨迹则是圆弧组成的空间曲线B、计算方法特点（1）此法的假定条件具有广泛的代表性，它特别适合于人工连续造斜时井眼轨迹的空间状态2）计算精度高缺点是计算手续麻烦，不便采用手算6、定向钻孔设计中，为什么必须选择合适的造斜强度？如何选择合适的造斜强度？造斜强度大，造斜孔段短，这对降低造斜成本有利，但过大会因急剧弯曲而影响正常钻进造斜强度小，能保证顺利施工，但造斜孔段长，成本随之增加因此，合适的造斜强度应是在确保造斜后正常施工的前提下，尽可能缩短造斜孔段长度7、井眼中选择造斜（分支）点应遵循的原则是什么？原则：1）造斜(分支)点的岩层易于造斜钻进，它应是：地层较完整、稳定，岩石硬度中等，可钻性不超过8级 2）造斜(分支)点应避开矿层和矿化带，选在对岩心采取率不作要求的孔段 3）单孔底定向孔的造斜点应尽可能选在钻孔上部，这样造斜段较小的弯曲角就可获得较长的水平距。
4）分支孔的分支点位置应适中分支点位置的选择一方面要考虑节约更多的进尺，另方面要考虑分支孔造斜孔段造斜和钻进的可行性及费用，一般不宜选在钻孔的下部孔段8、初级定向孔设计时为什么要对钻孔进行分类划分，分类划分的依据包括哪些？ 1）将矿区内已完成的钻孔分类划分，目的在于找出同类钻孔的自然弯曲规律，不同类型的钻孔，其弯曲规律是不尽相同的2）钻孔分类的依据为：a、钻孔所钻地层的性质和产状b、钻孔结构和开孔角度c、钻探设备和管材d、钻进方法和碎岩工具e、钻进规程参数和工艺技术措施9、试述利用相关分析法设计初级定向钻孔的原理和方法1)原理:利用数理统计原理，求出反映钻孔自然弯曲趋势的回归方程（数学模型）通常设孔深为自变量，顶角和方位角为因变量，建立回归方程反映钻孔顶角、方位角随孔深变化的规律2)方法:a、首先对地质和工艺技术条件相同的一组钻孔按一定孔深间距计算出平均顶角和方位角b、根据计算的平均顶角和平均方位角初绘钻孔顶角和方位角随孔深变化的趋势曲线c、选择一定的方程式对曲线进行拟合d、根据数理统计原理“最小二乘法” 确定a和b的数值e、回归方程中各变量间的相关性检验10、三维定向孔的平面法设计有哪三种方法？各有何特点？1）倾斜平面弯曲型钻井：一般是用连续造斜器或孔底动力机实现，井眼弯曲为连续曲线型。
适用范围最广2) 倾斜平面直线型钻孔：一般用偏心楔实现，井眼弯曲为折线型，弯曲不合理，仅适用于钻井轴线全弯曲角不大时采用设计施工简单3) 垂直平面弯曲型：必须先将钻井轴线转化为垂直井（顶角降为0度），钻井轴线在2个平面内，仅适用于原钻井顶角较小时采用设计简单，施工复杂11、三维定向孔的平面法设计思路是什么？1）倾斜平面弯曲型钻井：钻井弯曲为连续曲线型2）倾斜平面直线型钻孔：钻井弯曲为折线型，仅适用于钻井轴线全弯曲角不大时采用3）垂直平面弯曲型：钻井轴线在2个平面内，仅适用于原钻井顶角较小时采用12、在用平面法设计三维定向孔时，方位角变化量以及安装角取值的判断方法？1）由于方位角变化量 可在0~360度范围内变化， 的取值存在象限判断问题， 根据E点所在的象限判断方位角变化量 的取值，当E点处于Ⅰ、Ⅱ象限时，钻井为增方位纠斜， 相应地取Ⅰ、Ⅱ象限值，当E点处于Ⅲ、Ⅳ象限时，钻井为减方位纠斜， 相应地取Ⅲ、Ⅳ象限值（此时也可取负值）2）安装角的取值也是在0~360度范围内， 角取值象限的判断可采用以下方法： 当钻井造斜为增方位时，一般取 ；当钻井造斜为减方位时，一般取 。
有时， 的取值还必须参考在不同象限范围内对钻井顶角、方位角影响程度综合判断第三章13、何为偏心楔人工弯曲工具？该器具是如何改变钻孔轴线的方向和角度的？1）偏心楔又称井眼导向器（斜向器），是钻探与钻井工程中最早的一种人工弯曲工具，是将长圆柱钢体一端表面铣切加工成斜槽，斜槽的中心对称线与圆柱体中心线偏转一楔角，故称偏心楔 2）偏心楔下入到井内某处固定后，钻头与钻具自楔顶开始，沿斜槽（导斜槽）的方向、角度延伸钻进，使钻井轴线在导斜槽位置发生折线式急剧弯曲，改变原井眼轴线的方向与角度14、一个完整的偏心楔一般有哪三个部分组成？其主体结构部分的结构要素包含哪些？一般如何确定？1）结构组成：楔体：是一端带有导斜槽的圆柱形钢体，是偏心楔起便斜作用的主体结构部分卡固装置：偏心楔下入到井内预定位置，将偏心楔与井壁卡固为一体的固定装置，保证偏斜钻头沿固定方向钻进连接装置：将偏心楔下入井内时，偏心楔与钻杆的连接部件2）主体结构部分的结构要素：A、楔顶角φ：楔体导斜槽偏离楔体中心线的偏角，也是其改变钻孔轴线的全弯曲角设计与加工制作楔体时，为保证楔体正常发挥作用，避免钻井轴线急剧弯曲角度过大，楔顶角φ一般为1—6º，岩层软、偏斜后钻进时间不长，φ可取大值，反之，则取小值。
B、楔体直径dT与楔面(斜槽面)直径dM 圆弧型导斜槽面的直径称为楔面直径 圆柱型钢体的直径称为楔体直径 设计与加工制作时，楔面直径dM一般比偏斜钻头的直径大1~3mm，楔体直径 dT可近似等于或小于井眼直径1~10mmC、楔面长度：导斜槽起点至终点的垂直长度15、何谓建造人工孔底（架桥）？其方法有哪些？1）建造人工井底——用一些材料或器具将开眼部位以下井段堵塞起来（当只堵塞开眼部位以下局部井段，称为“架桥”），以便在钻井中给偏心楔的安装固定提供一个坚实的基础2）建立人工孔底有以下几种方法： A、充填惰性材料用惰性材料砂子，砾石、碎石等将分支点下部井段全部充填并捣实这种方法坚实性差，因而很少单独采用 B、充填非金属胶结材料用水泥、环氧树脂等非金属胶结材料堵塞下部井段（当下部井段较长时，只堵塞开眼部。