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第五章井眼轨道设计与轨迹控制1．井眼轨迹的基本参数有哪些？为什么将它们称为基本参数？08答：井眼轨迹基本参数包括：井深、井斜角、井斜方位角。
这三个参数足够表明井眼中一个测点的具体位置，所以将他们称为基本参数。
2．方位与方向的区别何在?请举例说明。
井斜方位角有哪两种表示方法?二者之间如何换算?答：方位都在某个水平面上，而方向则是在三维空间内(当然也可能在水平面上）.方位角表示方法:真方位角、象限角.3．水平投影长度与水平位移有何区别？视平移与水平位移有何区别?答：水平投影长度是指井眼轨迹上某点至井口的长度在水平面上的投影，即井深在水平面上的投影长度。
水平位移是指轨迹上某点至井口所在铅垂线的距离，或指轨迹上某点至井口的距离在水平面上的投影。
在实钻井眼轨迹上，二者有明显区别,水平长度一般为曲线段，而水平位移为直线段.视平移是水平位移在设计方位上的投影长度.4．狗腿角、狗腿度、狗腿严重度三者的概念有何不同？答：狗腿角是指测段上、下二测点处的井眼方向线之间的夹角（注意是在空间的夹角）。
狗腿严重度是指井眼曲率,是井眼轨迹曲线的曲率.5．垂直投影图与垂直剖面图有何区别？答：垂直投影图相当于机械制造图中的侧视图，即将井眼轨迹投影到铅垂平面上；垂直剖面图是经过井眼轨迹上的每一点做铅垂线所组成的曲面,将此曲面展开就是垂直剖面图。
6．为什么要规定一个测段内方位角变化的绝对值不得超过180 ？实际资料中如果超过了怎么办?答：7．测斜计算，对一个测段来说,要计算那些参数？对一个测点来说，需要计算哪些参数?测段计算与测点计算有什么关系?答：测斜时，对一个测段来说，需要计算的参数有五个：垂增、平增、N坐标增量、E坐标增量和井眼曲率；对一个测点来说，需要计算的参数有七个：五个直角坐标值（垂深、水平长度、N坐标、E坐标、视平移）和两个极坐标（水平位移、平移方位角）。
轨迹计算时，必须首先算出每个测段的坐标增量,然后才能求得测点的坐标值。
1 井身轨迹控制常规的水平井都由直井段、增斜段和水平段3部分组成。
由直井段末端的造斜段（kop）到钻至靶窗的增斜井段，这一控制过程为着陆控制；在靶体内钻水平段这一控制过程称为水平控制。
水平井的垂直段与常规直井及定向井的直井段控制没有根本区别。
水平井井眼轨道控制的突出特点集中体现在着陆控制和水平控制，设计到一些新的概念指标和特殊的控制方法。
1.1 水平井井眼轨道控制技术的特点水平井钻井技术是定向井技术的延伸和发展。
水平井的井眼轨道控制技术与定向井相比有类似之处，但也有显著差异，体现了水平井轨道控制的突出技术特征。
1.1.1中靶要求高定向井的靶区为目的层上的一个圆形，通称靶圆，靶圆中心称为靶心。
靶心是井身设计轨道中靶的理论位置，而靶圆是考虑到因误差而造成的实钻轨道中靶的允差范围。
一般来说，定向井的目的层越深，其靶圆半径也越大。
例如一口井垂深为1800-2100m的定向井，其靶圆半径通为30-45m，如上所述，水平井的靶体是一个以矩形靶窗为前端面的呈水平或近似水平放置的长方体或与之接近的几何体（拟柱体，棱台等）。
靶窗的高度与油层状况有关，宽度一般是高度的5倍，水平井长度则和水平井的增斜段曲率半径类型有关。
例如，对厚油层，其靶窗高度可达20m，但对薄油层，该高度可小到4m甚至更小。
按我国对石油水平井的规定，水平段井斜角应在86°以上，长、中、短半径3类水平井的水平段长度一般分别不得小于500m，300m，60m 。
很显然，水平井的目标（靶体）比定向井的目标（靶圆）要求苛刻，前者是立体（三维），后者是平面（二维），因此中靶要求更高。
对于水平井来说，井眼轨道进入目标窗口（靶窗）还不够，还要防止在钻水平段的过程中钻头穿出靶体造成脱靶，而对定向井来说，只要保证钻入靶圆即为成功。
1.1.2控制难度大由于上述定向井和水平井的目标性质与要求对比可知，水平井轨道控制难度大于定向井。
而且，由于常规定向井的最大井斜角一般在60°以内，不存在因目的层的地质误差造成脱靶的问题。
第三章定向井、水平井井身轨迹控制技术第一节定向井、水平井井眼轨迹控制理论无论是定向井，还是水平井，控制井眼轨迹的最终目的都是要按设计要求中靶。
但因水平井的井身剖面特点、目的层靶区的要求等与普通定向井和多目标井不同，在井眼轨迹控制方面具有许多与定向井、多目标井不同的新概念，需要建立一套新的概念和理论体系来作为水平井井眼轨迹控制的理论依据和指导思想。
我们在长、中半径水平井的井眼轨迹控制模式的形成和验证过程中，针对不断出现的轨迹控制问题，建立了适应于水平井轨迹控制特点的几个新概念。
一、水平井的中靶概念地质给出的水平井靶区通常是一个在目的层内以设计的水平井眼轨道为轴线的柱状靶，其横截面多为矩形或圆。
我们可以把这个柱状靶看成是由无数个相互平行的法面平面组成，因此，控制水平井井眼轨迹中靶，与普通定向井、多目标井是个截然不同的新概念，主要体现是:井眼轨迹中靶时进入的平面是一个法平面（也称目标窗口），但中靶的靶区不是一个平面，而是一个柱状体，因此，不仅要求实钻轨迹点在窗口平面的设计范围内，而且要求点的矢量方向符合设计，使实钻轨迹点在进入目标窗口平面后的每一个点都处于靶柱所限制的范围内。
也就是说，控制水平井井眼轨迹中靶的要素是实钻轨迹在靶柱内的每一点的位置要到位（即入靶点的井斜角、方位角、垂深和位移在设计要求的范围内），也就是我们所讲的矢量中靶。
二、水平井增斜井段井眼轨迹控制的特点及影响因素对一口实钻水平井，从造斜点到目的层入靶点的设计垂深增量和水平位移增量是一定的，如果实钻轨迹点的位置和矢量方向偏离设计轨道，势必改变待钻井眼的垂深增量和位移增量的关系，也直接影响到待钻井眼轨迹的中靶精度。
水平井钻井工程设计中所给定的钻具组合是在一定的理论计算和实践经验的基础上得出的，随着理性认识的深化和实践经验总结，设计的钻具组合钻出实际井眼轨迹与设计轨道曲线的符合程度会不断提高。
但是，由于井下条件的复杂性和多变性，这个符合程度总是相对的。
控制工作中，工作人员可以结合偏移距离变化和靶前位移变化，控制难度比较大。
1.3 三维眼井摩阻扭矩较大在三维水平井斜井段，需要适当的增斜和扭方位，在下钻和滑动钻钻进过程中，钻具很容易发生屈曲问题，钻具接触井壁之后会产生较大的摩阻扭矩，产生严重的托压问题，不利于向钻头传递钻压，降低了钻井速度，延长了定向钻的周期。
由于上孔的扭转方向增加了全角度变化率和摩擦扭矩，定向工具面无法放置在正确位置，在同一位置反复升降钻具，增加了定向钻进的难度，延长了定向钻进的钻进周期[1]。
2 涪陵页岩气田三维水平井井眼轨迹控制技术思路采用原有的井眼轨迹设计模式，不利于实现三维水平井优化和快速定向钻井。
其工作目标是使摩擦力矩最小。
在实际工作中，有必要对原始井眼轨迹类型进行优化，改进轨迹参数，优化三维井眼轨迹设计技术，以提高定向钻井速度。
因为三维井眼轨迹控制工作具有较大的难度，为了保障钻井的安全性，提高现场定向施工的便利性，需要利用精细控制措施，严格控制井段井眼轨迹，优化涪陵页岩气田三维水平井井眼轨迹控制技术，降低整体施工难度。
面临三维井眼摩阻扭矩较大的问题，工作人员可以利用降摩减扭工具，避免发生托压问题，利用三维井眼降摩减阻技术，高效控制三维井眼轨迹。
要想优化三维井眼轨道，工作人员需要合理选择三维井眼轨道，把握入窗时机，提高施工现场的操作性。
利用预目标位移，尽可能调整倾斜点，缩短稳定段长度，有效缩短钻进周期。
为了降低整体工作量，要在稳斜段改变方位。
结合降摩减扭的工作理念，优化轨道全角的变化率，控制稳斜段的井斜角[3]。
在实际应用中，将三维水平井轨迹分为六段。
在纠偏井段的井眼内设置二维增斜段，以保证增斜效果。
在稳斜边变方位井段，施工人员需要全力扭方位，有效减少工作量。
在边增斜边调整方位井段，应合理调整调整工具面，合理调整方位角。
在着陆段利用增斜入窗，合理调整参数。
3 涪陵页岩气田三维水平井井眼轨迹控制关键技术三维水平井偏移距比较大，同时也会增加变方位工作量，在大斜度井段调整方位难度较大，定向钻工作周期比较长，井眼轨迹缺乏圆滑性，将会影响到后续井下作业的安全性。
井眼轨迹设计与控制方法井眼轨迹设计与控制方法是指在石油工程领域中，为了实现最佳的钻井效果，需要设计合适的井眼轨迹，并通过控制方法来实施钻进操作。
井眼轨迹设计和控制方法的目的是确保井眼能够贯穿目标层，并达到钻井目标。
以下是井眼轨迹设计和控制方法的一般步骤和原则。
1.收集地质和地下信息：了解地质和地下条件对井眼轨迹设计的影响，包括地层构造、断层、岩性、陷落带等信息。
通过地质勘探技术，如地震勘探、测井等方法获得地下信息。
2.考虑钻进目标：确定钻井目标并制定井眼轨迹设计的目标，包括垂直井、平曲井、S型井、水平井等。
3.选择合适的钻头和井壁稳定措施：根据地层岩性和井眼设计目标，选择适当的钻头和井壁稳定措施，以减少钻井风险。
4.采用合适的井眼轨迹设计软件：使用井眼轨迹设计软件，根据地质和目标要求，进行井眼轨迹设计。
软件可以根据用户的输入参数，提供最佳的井眼轨迹设计方案。
5.优化井眼轨迹设计：根据设计的井眼轨迹，进行优化，以满足目标要求、降低钻井风险和成本。
6.完善设计：进行设计审查并完善井眼轨迹设计。
井眼轨迹控制方法的原则如下：1.根据地质情况进行实时调整：在钻井过程中，根据地质情况和实时测井数据，适时调整井眼轨迹设计。
控制方法可以包括调整钻头类型、调整钻井液密度等。
2.使用工具进行测量和记录：使用相关测量工具，如测井仪器、鱼雷测井等，对井眼轨迹进行实时测量和记录。
这些测量数据可用于分析地层情况和优化井眼轨迹设计。
3.采用适当的工具和技术：选择合适的工具和技术，如导航仪器和测量工具，帮助实施井眼轨迹控制。
这些工具可以提供准确的测量数据和实时导航。
4.数据分析和反馈：通过分析测量数据和井斜数据，对当前井眼轨迹进行评估和反馈。
根据评估结果，进行必要的调整和控制。
5.培训和提高技能：培训钻井工程师和工人，提高其井眼轨迹设计和控制的技能水平。
这样可以确保钻井操作的安全和高效。
总之，井眼轨迹设计和控制方法是确保钻井工程顺利进行的重要环节。
⽔平井井眼轨迹⽔平井井眼轨迹控制技术⽔平井井眼轨迹控制⼯艺技术是⽔平井钻井中的关键，是将⽔平井钻井理论、钻井⼯具仪器和施⼯作业紧密结合在⼀起的综合技术，是⽔平井钻井技术中的难点，原因是影响井眼轨迹因素很多，⽔平井井眼轨迹的主要难点是：1．⼯具造斜能⼒的不确定性，不同的区块、不同的地层，⼯具造斜能⼒相差较⼤2．江苏油⽥为⼩断块油藏，油层薄，区块⼩，⼀⽅⾯对靶区要求⾼，另⼀⽅⾯增加了⽬的层垂深的不确定性。
3．测量系统信息滞后，井底预测困难。
根据以上技术难点，需要解决三个技术关键：1、提⾼⼯具造斜率的预测精度。
2、必须准确探明油层顶层深度，为⼊窗和轨迹控制提供可靠依据。
3、做好已钻井眼和待钻井眼的预测，提⾼井眼轨迹预测精度。
动⼒钻具选择⼀、影响弯壳体动⼒钻具造斜能⼒的主要因素影响弯壳体动⼒钻具的造斜能⼒的主要因素有造斜能⼒钻具结构因素和地层因素及操作因素三⼤类。
其中主要的是结构因素，其次是地层因素。
（⼀）动⼒钻具结构因素影响1．弯壳体⾓度对⼯具造斜率的影响单双弯体弯⾓是影响造斜⼯具造斜能⼒的主要因素。
在井径⼀定情况下，弯壳体的弯⾓对造斜率的影响很⼤，随着弯壳体⾓度的增⼤，造斜率呈⾮线性急剧增⼤。
2．弯壳体近钻头稳定器对⼯具造斜率的影响。
弯壳体近钻头稳定器的有⽆，对⼯具造斜率影响很⼤。
如Φ165mm1°15′有近钻头稳定器平均造斜率达到30°/100⽶，⽆近钻头稳定器平均造斜率仅为20°/100⽶左右，相差近50%。
如陈3平3井使1°30′Φ172mm不带稳定器单弯螺杆平均造斜率为25°/100⽶，井⾝轨迹控制要求，复合钻进后，滑动钻进，造斜率仅为16-20°/100⽶。
3．改变近钻头稳定器到下弯肘点之距离对⼯具造斜率的影响通过移动下稳定器位置可以改变近钻头稳定器⾄下肘点之距离。
上移近钻头稳定器可⼤⼤提⾼⼯具的造斜能⼒，并且在井径扩⼤程度较⼤的情况下，造斜能⼒的上升幅度⽐井径扩⼤较⼩时要⼤。
井眼轨迹控制技术 (1)三、海洋定向井直井防斜技术 (12)四、海洋定向井预斜技术 (14)上图为某平台表层预斜轨迹与内排井直井段轨迹对比图 (15)五、造斜段、稳斜段、降斜段轨迹控制 (15)井眼轨迹控制技术井眼轨迹控制指：按照设计要求（地质设计、钻井工程设计、定向井设计等），利用定向井工艺、技术，完成定向井、水平井、水平分枝井等轨迹控制的过程。
井眼轨迹控制技术按照定向井的工艺过程，可分为直井段、预斜段、造斜段、增斜段、稳斜段、降斜段和扭方位井段等控制技术。
目前海洋定向井轨迹控制使用的是导向钻具，而在陆地油田有的还是用常规钻具组合（增斜、降斜、稳斜、降斜）实现井眼轨迹的控制。
定向井井眼轨迹控制考虑的因素及工作内容包括：1.造斜点的选择(1).选择地层均一，可钻性好的地层(2).KOP在前一层套管鞋以下50米，套以免损坏套管鞋(3).初始造斜的准确性非常重要(4).大于25度的定向井方位易控制2.造斜率选择(1).大斜度大位移定向井：2～3度/30米(2).一般丛式井3 ～5度/30米(3).造斜率要均匀3.降斜率(1).对于“S”井眼，通常降斜率1～2度/30米(2).如降斜后仍然要钻长的井段，降斜率还要小，以免键槽卡钻4.预测井眼轨迹要考虑的方面(1).底部钻具组合的受力分析(2).地层的因素：岩性、均匀性、走向、倾向、倾角(3).钻头结构、形状(4).侧向切削模型和轴向切削模型，确定侧向力5.钻具组合影响轨迹：底部钻具组合表现不同的效果，是由于不同的钻具有各自的力学特性，产生钻头侧向力的方向和大小不同。
(1).1#STB和2#STB的距离(2).（刚度）钻铤内外径、材料(3).扶正器尺寸(4).钻头类型和冠部形状6.井眼方向控制内容：(1).井斜角的控制：增斜、降斜、稳斜；(2).井斜方位角控制：增方位、降方位、稳方位；7.定向井轨迹控制的主要做法1)第一阶段：打好垂直井段(1).垂直井段打不好，将给造斜带来很大的困难。
81涪陵焦石坝构造页岩气完井200余口，平均水平段1500m左右，完钻水平段最长的焦页2-5HF水平段长为3065m；长宁页岩气田YS108井区和宁201井区平均水平段长度为1429m，昭通YS113H1-7井水平段长达到2512m。
北美Haynesville页岩气开发井，2012年之前水平段长1263m，2014—2015年水平段长2408m，增长94.6%，水平段每米成本降低73%，如图1所示。
利用长水平段水平井提高单井产量是页岩气开发的发展趋势，涪陵页岩气田开发调整阶段将超长水平井作为增产提效的主要措施之一[1-4]。
图1 1Haynesville区块水平井技术发展趋势随着水平段长度的增加，页岩气水平井井眼轨迹控制所面临的技术挑战进一步加剧，如长裸眼水平段延伸极限预测难度大、井筒净化困难、摩阻扭矩大。
为此，本文从极限延伸能力模型预测、井眼轨道优化设计、钻具组合优配、降摩减阻和井眼净化等方面开展了技术攻关，以期为我国页岩气长水平段水平井高效成井提供技术支撑[5-6]。
1 技术难点1.1 水平井延伸极限能力不明确精确预测长水平段水平井的延伸极限能力，对提高页岩气开发的经济效益和规避钻井风险具有重要意义。
但由于影响水平井延伸极限的因素众多，模型计算精度受限，主控因素不明确，目前未针对涪陵页岩气田长水平段水平井开展系统的评价分析。
1.2 井眼轨道剖面优化及轨迹控制难度大[5]常规的“直-增-稳-增-平”轨道剖面，井眼曲率高，难以满足长水平段水平井低造斜率的轨道剖面要求，轨迹控制难度高。
目前针对长水平段水平井三开造斜+水平段的技术方案为全程使用国外进口旋转导向，钻井成本昂贵，仪器供应保障难；而采用常规导向钻井轨迹控制难度大，钻具组合配置方案需进一步优化。
1.3 井筒净化困难、摩阻扭矩大井筒净化困难，易形成岩屑床，造成复杂。
如涪陵工区某井，水平段长1835m时，因岩屑造成卡钻，处理时间达17d。
随着水平段增加，摩阻扭矩呈类指数增加。
![水平井井眼轨迹全角变化率控制方法及装置[发明专利]](https://img.taocdn.com/s1/m/3dcd56c70066f5335a8121f8.png)
专利名称：水平井井眼轨迹全角变化率控制方法及装置专利类型：发明专利
发明人：胡贵,黄雪琴,张国辉,王锋,徐卫强
申请号：CN201711007291.7
申请日：20171025
公开号：CN107676037A
公开日：
20180209
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本申请提供了一种水平井井眼轨迹全角变化率控制方法及装置，所述方法包括：根据地质设计提供的井口及井下目标的坐标，确定目标水平井的工艺参数，包括目标水平井的第一垂深、预设摩阻系数以及水平段长度；获取目标水平井的施工参数，包括目标水平井的直井段拉侧力占钻柱自重的第一比例、目标水平井的水平井段拉侧力占钻柱自重的第二比例以及目标水平井的直井段管柱拉力的附加系数；根据工艺参数及施工参数，确定水平井井眼轨迹的最大全角变化率；基于最大全角变化率，调整钻井过程中定向钻具的方向，使作业后所形成的井眼轨迹的全角变化率小于最大全角变化率。
本申请能够有效地降低全角变化率对钻井摩阻的影响程度，提高水平井的钻井效率。
申请人：中国石油天然气股份有限公司
地址：100007 北京市东城区东直门北大街9号
国籍：CN
代理机构：北京三友知识产权代理有限公司
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水平井井眼轨迹控制第一章水平井的分类及特点 (2)第二章水平井设计 (4)第三章水平井井眼轨迹控制基础 (8)第四章水平井井眼轨迹控制要点 (13)第五章水平井井眼轨迹施工步骤 (21)第一章水平井的分类及特点水平井的概念：是最大井斜角保持在90°左右（大于86°），并在目的层中维持一定长度的水平井段的特殊井（通常大于油层厚度的6倍）。
一、水平井分类二、各类水平井工艺特点及优缺点三、水平井的优点和应用1、开发薄油藏油田，提高单井产量。
2、开发低渗透油藏，提高采收率。
3、开发重油稠油油藏，有利于热线均匀推进。
4、开发以垂直裂缝为主的油藏，钻遇垂直裂缝多。
5、开发底水和气顶活跃油藏，减缓水锥、气锥推进速度。
6、利用老井侧钻采出残余油，节约费用。
7、用丛式井扩大控制面积。
8、用水平井注水注气有利于水线气线的均匀推进。
9、可钻穿多层陡峭的产层。
10、有利于更好的了解目的层性质。
11、有利于环境保护。
第二章水平井设计一、设计思路和基本方法：简而言之，就是“先地下后地面，自下而上，综合考虑，反复寻优”的过程。
二、水平井靶区参数设计与定向井不同，水平井的靶区一般是一个包含水平段井眼轨道的长方体或拟柱体。
靶区参数主要包括水平段的井径、方位、长度、水平段井斜角、水平段在油藏中的垂向位置、靶区形状和尺寸。
1、水平段长度设计设计方法：根据油井产量要求，按照所期望的产量比值（即水平井日产量是临近直井日产量的几倍），来求解满足钻井工艺方面的约束条件的最佳水平段长度值。
约束条件主要有钻柱摩阻、扭矩，钻机提升能力，井眼稳定周期，油层污染状况等。
2、水平段井斜角的确定应综合考虑地层倾角、地层走向、油层厚度以及具体的勘探开发要求。
βα±︒=90H ，β为地层真倾角当地层倾角较大而水平段斜穿油层时，则应考虑地层视倾角的影响，[])cos(90HH d tg arctg Φ-Φ-︒=βα， d Φ为地层下倾方位角，H Φ为水平段设计方位角 3、水平段垂向位置确定油藏性质决定了水平段的设计位置。
对于无底水、无气顶的油藏，水平段宜置于油层中部；对于有底水或气顶的油藏，水平段应尽量远离油水或气水边界；对于既有底水又有气顶的油藏，应以尽量减小水锥和气锥的速度为原则确定水平段的位置；对于重油油藏，水平段应在油藏下部，以便使密度较大的稠油借助重力流入井眼。
4、水平井靶体设计水平井靶体设计实质就是确定水平段位置的允许偏差范围，它受两方面影响：其一，严格控制允许偏差有利于把井眼轨道控制在最有利的储层内，其二，对允许偏差限制过严会加大实际钻井中井眼轨迹控制的难度，加大钻井成本。
靶体的垂向允许偏差就是靶体的高度，它与油层厚度及油藏形态有关，必须小于等于油层厚度。
其上下偏差可以是不等值的。
靶体的横向允许偏差即靶体的宽度，一般是高度的几倍（多为5倍）。
靶体的前端面叫靶窗，靶体的后端面叫靶底。
常见靶体有长方体、圆柱体、棱台体。
三、水平井剖面设计剖面设计就是要确定水平井段以上的井眼几何轨道，轨道设计是轨道控制的基础和依据，最好的设计应是最接近实际施工、降低控制难度的设计。
常用井身剖面类型：1、单圆弧剖面又称“直—增—平”剖面，它的特点就是用一种造斜率连续造斜至最大井斜角。
这种剖面只适合于目的层顶界与工具造斜率都十分确定条件下的剖面设计，通常用于侧钻短半径水平井剖面设计。
2、双增剖面又称“直—增—稳—增—平”剖面，其突出特点是在两段增斜段之间设计了一段较短的稳斜调整段，以调整由于工具造斜率的误差造成轨道偏离和用于稳斜探顶，是中、长半径水平井比较普遍采用的剖面。
3又称“直—增—稳—增—稳—增—平”，第一稳斜段用于调整工具造斜率偏差，第二稳斜段用于稳斜探油顶，适合于薄油层水平井剖面设计。
一、基本概念和控制指标为设计着陆点（又称设计瞄准点），通常用A表示，其井斜角αA 就是水平段的设计井斜角αH。
水平井段设计线与靶底的交点称为设计终止点，通常用B表示。
靶窗内通过A点的两条正交的基准线称为设计靶心线，因此A点习惯上称为靶心。
靶心A可以是也可以不是靶窗的形心，即设计靶心线可以是也可以不是靶窗的对称轴。
由于多种误差影响，水平段的实钻轨道为曲线AˊBˊ。
靶窗内的Aˊ点即实钻轨道与靶窗平面的交点称为实际着陆点，其井斜角值即为水平段设计井斜角。
靶底内的Bˊ点称为实际终止点。
Aˊ点到靶窗内两条设计靶心线（横纵两轴）的距离分别称为着陆点的横距和纵距。
同样也可定义靶底内的横距和纵距。
通过靶窗、靶底内水平靶心线的平面称为靶心设计平面。
通过实钻的水平段曲线AˊBˊ上某点的铅垂线与靶心设计平面的交点称为该点的铅垂投影点。
AˊBˊ曲线上某点到起铅垂投影点的距离称为该实钻点到靶心设计平面的铅垂距。
实钻水平段曲线AˊBˊ在靶心平面以上部分的最大铅垂距称为靶上最大波动高度，用+h u表示（+表示靶上）；AˊBˊ在靶心平面以下部分的最大铅垂距称为靶下最大波动高度，用-h d表示（-表示靶下）。
A ˊBˊ上所有点的铅垂距（均取正值）的平均值称为平均偏离高度。
水平段实钻轨道的波动高度以ht表示，可分两种情况：（1）当AˊBˊ在靶心设计平面的同侧，波动全高是指AˊBˊ上最大、最小铅垂距的绝对值之差。
（2）当AˊBˊ在靶心设计平面的两侧，波动全高是指靶上、靶下的最大波动高度的绝对值之和。
上述参数直接反映了对水平段的控制能力，着陆点横距和纵距是衡量着陆控制水平的主要指标。
靶上、靶下最大波动高度直接反映了水平控制的稳平能力，平均偏离高度描述了实钻水平段对靶心设计平面的总体贴近程度，波动全高则描述了实钻水平段自身垂向的敛聚程度。
把平均偏离高度和波动全高两个指标结合起来，才可以衡量是否具备在薄油层中钻水平井的能力。
只有当两项均较小时才表示具备这种能力，有一项偏大就不具备。
对水平井着陆控制和水平控制的基本要求是：（1）实钻着陆点必须不超出靶窗。
（2）在水平控制中实钻轨道不得穿出靶体。
由于存在地质不确定度，所以实钻过程中的靶窗位置与设计靶窗位置也必然会有误差。
实际着陆点Aˊ应是增斜井段中第一个井斜角等于设计最大井斜角的点，它所在的铅垂平面就是实际的靶窗剖面。
在水平井的剖面设计中，直井段所在直线与设计靶窗平面间的距离称为设计靶前位移，用S A表示。
实钻着陆点A ˊ至直井段所在直线的距离称为实际靶前位移，用S Aˊ表示。
实际靶前位移与设计靶前位移之差称为平差，它表示实际靶窗较设计靶窗的位置移动的一项参数。
△S= S Aˊ—S A一般来说，由于实际着陆点前的一段增斜段和其后的整个水平段都在油层内钻进，具有一定的平差不会影响水平井的产量，适当放宽对平差的限制在一定程度上会减少着陆控制的难度和钻井费用。
但是，当开发方案对靶前位移做出严格限制时，控制人员应把平差作为一个重要指标。
二、误差来源与水平井轨道控制的要求1、地质误差设计油顶垂深与实际油顶垂深总会存在误差，这种地质误差常给着陆控制造成困难，当这种误差较大或在薄油层中钻水平井时，影响尤为突出。
2、工具能力误差因受地层作用、工艺操作方法（工具面偏摆较大、送钻不均匀等）和理论计算方法准确度的影响，工具的实际造斜率和设计也会存在一些误差。
3、轨道预测误差由于MWD工程参数测点距钻头有一定距离（13—23米）以及测量与显示的时间差，造成实钻过程信息滞后。
在实钻过程中，需要根据显示的参数值来预测当前钻头处的参数，并进一步预测下一段进尺的钻进结果，以进行决策。
信息滞后带来的误差以及测量方法的系统误差会给钻进过程带来一定的影响，尤其在薄油层中以较大造斜率控制着陆进靶时影响更大。
（英平6施工为例）误差定量分析：井眼曲率半径越大，或油层越薄（相应靶窗越小），则要求工具造斜率的相对误差越小；如果地质误差值大于h，则必然造成脱靶。
换言之，要保证中靶，则必须把地质误差控制在靶窗高度的一半以内。
综上所述，开展深入细致的理论研究，以尽量缩小地质误差、工具能力误差和轨道预测误差是提高水平井轨迹控制质量的根本途径。
同时在此基础之上，采取合理的轨道控制方案的优化设计，选取风险最小、成功率最高的控制方案，是在现有误差条件下保证控制成功率，提高控制质量和精度的重要途径。
对水平井轨迹控制的总体要求是：（1）具有一定的控制精度（2）具有较强的应变能力（3）具有较高的预测准确度（4）达到较稳、较快的施工水平三、水平井井眼轨迹控制技术特点1、中靶要求高2、控制难度大水平井对垂深的控制比定向井要严格和重要得多3、特殊工具多第四章水平井井眼轨迹控制要点水平井井眼轨迹控制包括直井段控制、着陆控制和水平控制三个阶段。
一、直井段控制直井段控制与普通直井、定向井直井段控制相同，起核心目标是防斜打直，有效地控制井斜角和井底位移，为定向造斜打下良好的基础。
所使用的钻具组合多为防斜组合、纠斜组合。
二、着陆控制着陆控制是指从造斜点开始钻至靶窗这一过程，其技术要点可以概括为：略高勿低，先高后低，寸高必争，早扭方位，稳斜探顶，动态监控，矢量进靶。
钻具组合：45°前，常规造斜钻具组合45°—70°，倒装组合（钻头+螺杆钻具+MWD（或LWD）+加重钻杆+钻铤+钻杆+方钻杆）70°后，倒装组合（钻头+螺杆钻具+LWD+钻杆+加重钻杆+钻铤+钻杆+方钻杆）加重钻杆数量按井深要求配备，原则上不少于总井深的三分之一，实际施工应考虑水平段长度、井眼摩阻、后期定向钻进加压是否顺利等因素。
按加重钻杆不能进入70°以后井段，钻铤不能进入30°以后井段（尽量保持钻铤在直井段）来组合钻具。
1、略高勿低指的是选择工具造斜率，实际工具造斜率应高于设计造斜率，造斜率过高也不好，对后期作业有影响，选择的标准是比理论造斜率高10%—20%。
2、先高后低在着陆控制中，若实钻造斜率高于设计造斜率，控制人员一般有办法把它降下来，例如，复合钻进或选择造斜率低一档次的钻具组合。
但是，若实际造斜率低于设计造斜率，则不敢保证一定可以把下一段造斜率增上去，尤其在大井斜段，所需要调整的造斜率值可能很高，而当前的工具是无法实现的，或技术上可以实现但现场没有这种工具储备。
3、寸高必争“寸高必争”是控制人员在水平着陆控制中必须确立的观念，它集中体现了着陆控制过程的特点。
着陆控制就是对“高度（垂深）”和“角度（井斜）”的匹配关系的控制，而“高度”对“角度”有着误差放大作用，尤其在着陆控制的前期和后期，例如：某井设计造斜率K=8°/30m，着陆垂增△H=214.875米，若分别以K1=6°/30m，K2=12°/30m假想钻进30m，相应的井斜角和垂增分别为α1=6°，△H1ˊ=29.947m，α2=12°，△H2ˊ=29.783m，可见二者的垂增相差甚微；但如果按照K1、K2分别继续钻进至着陆，前者垂增△H1=286.5m，将比设计滞后71.625m 进靶着陆，但后者垂增△H2=143.25m，将提前71.625m进靶着陆。
