定向井軌跡控制計(jì)算造斜工具的定向方法和有關(guān)計(jì)算造斜工具的定向定向就是把造斜工具的工具面擺在預(yù)定的定向方位線上。定向是定向井的關(guān)鍵技術(shù)。定向方法可分為三大類：地面定向法、井底定向法和隨鉆定向法。地面定向法：在地面井口將造斜工具的工具面擺到預(yù)定的方位線上；通過(guò)定向下鉆，始終保持工具面預(yù)定方位不變，或者始終知道工具面在井下的實(shí)際方位；下鉆完后，如果工具面實(shí)際方位與預(yù)定方位不附，可在地面上通過(guò)轉(zhuǎn)盤將工具面扭到預(yù)定的定向方位上。工序復(fù)雜，準(zhǔn)確性差，目前已經(jīng)很少應(yīng)用，但有時(shí)還用。井底定向法：下鉆前給工具面做好標(biāo)記，正常下鉆，將造斜工具下到井底；然后從鉆柱內(nèi)下入儀器，根據(jù)工具面的標(biāo)記，測(cè)量工具面在井下的實(shí)際方位；如果工具面實(shí)際方位與預(yù)定方位不附，可用轉(zhuǎn)盤調(diào)整；工序簡(jiǎn)單，準(zhǔn)確性高，但需要先進(jìn)的定向測(cè)量?jī)x器。隨鉆定向法：關(guān)鍵在于要有隨鉆定向儀器。地面定向法（望遠(yuǎn)鏡法）1.下入造斜工具時(shí)，在與其連接的鉆具上端母接頭上，安裝一個(gè)下標(biāo)志桿；

2.上接立根后，二層臺(tái)上的井架工，在最上端母接頭上安裝一個(gè)上標(biāo)志桿，并通過(guò)望遠(yuǎn)鏡觀察，使上下兩個(gè)標(biāo)志桿對(duì)齊；

3.井架工卸掉望遠(yuǎn)鏡；井口鉆工卸掉下標(biāo)志桿；下入該立柱；

4.吊卡上升時(shí)，同時(shí)將下標(biāo)志桿帶到二層臺(tái)上；原來(lái)的上標(biāo)志桿變成了下標(biāo)志桿；

5.連接下一個(gè)立根，回到2.；

6.下鉆完畢，標(biāo)志桿所指方位，即造斜工具面的方位。地面定向法(十字打印法)

1.事先在每根要使用的鉆桿公母接頭上，用扁鏨打上“十”字鋼印；要注意兩個(gè)鋼印必須處在同一條母線上；

2.下鉆過(guò)程中量度每?jī)蓚€(gè)單根連接處的鋼印偏差角度，以母接頭為準(zhǔn)，計(jì)算順?lè)磿r(shí)針，并將偏差角度，詳細(xì)記錄；

3.下完鉆后，減去所有正偏差，加上所有負(fù)偏差，即得到最上鋼印與造斜工具面的偏差角度。地面定向法(十字打印法)十字打印法：

鉆桿打印及偏轉(zhuǎn)角測(cè)量工具每次量的偏差角都應(yīng)該小于180o。地面定向法(十字打印法)單根編號(hào)順時(shí)針偏差（+）反時(shí)針偏差（－）N-5+××.××0N-4－××.××0N-3+××.××0N-2+××.××0N-1－××.××0N－××.××0N+1+××.××0N+2－××.××0N+3+××.××0N+4－××.××0N+5－××.××0………………總計(jì)偏差∑+∑－定向下鉆紀(jì)錄井底定向法：工具面的標(biāo)記定向齒刀標(biāo)記法：適用于用氟氫酸測(cè)斜儀進(jìn)行測(cè)量；齒刀上的齒尖所指方位，標(biāo)志著造斜工具的工具面方位。測(cè)量時(shí)儀器最下面的鉛模壓在定向齒刀上，留下齒刀的印痕，于是可知道造斜工具的工具面方位；同時(shí)，氟氫酸液瓶的液面傾斜方位代表著井斜方位。于是知道了工具面方位與井斜方位的關(guān)系。需在下鉆前在裸眼內(nèi)測(cè)得井斜方位；井底定向法：工具面的標(biāo)記定向磁鐵標(biāo)記法：適用于磁性測(cè)斜儀進(jìn)行測(cè)量；緊在造斜工具上面接著一根專用的無(wú)磁鉆鋌，在該無(wú)磁鉆鋌的體部裝著三對(duì)小磁鐵，其N極方向與工具面方向的關(guān)系是已知的。測(cè)量?jī)x器中有兩個(gè)磁性羅盤。上羅盤處在三個(gè)定向磁鐵位置，可測(cè)得工具面方位；下羅盤遠(yuǎn)離定向磁鐵，指向正北方位。兩羅盤面同時(shí)照在一張底片上，于是可知工具面在井下的實(shí)際方位。井底定向法：工具面的標(biāo)記既可用于用磁性測(cè)斜儀測(cè)量，也可用于陀螺測(cè)斜儀測(cè)量；定向接頭內(nèi)有一個(gè)定向鍵。定向鍵所在的母線就標(biāo)志著工具面的方位。測(cè)量?jī)x器的羅盤面上有一個(gè)“發(fā)線”，在測(cè)量?jī)x器的最下面有一個(gè)“定向鞋”，定向鞋上有一個(gè)“定向槽”，在儀器安裝時(shí)使“發(fā)線”與“定向槽”在同一個(gè)母線上對(duì)齊。儀器下到井底時(shí)，定向鞋的特殊曲線使定向槽自動(dòng)卡在定向鍵上，使羅盤面上的發(fā)線方位就標(biāo)志了工具面的方位。在照相底片上羅盤的指針標(biāo)志著井斜方位，發(fā)線標(biāo)志了工具面的方位。所以可求得工具面在井下的實(shí)際方位。

騾鞋展開圖井底定向法：方法1：組成：陀螺測(cè)斜儀+定向鍵標(biāo)記；使用條件：磁異常地區(qū)或地層；從式井“井鐵”磁性干擾嚴(yán)重；不需要無(wú)磁鉆鋌；井斜角等于零也可以使用；要有陀螺測(cè)斜儀；評(píng)價(jià)：這是目前在叢式井中開始定向用得最多的。井底定向法方法2：組成：雙磁羅盤測(cè)斜儀+雙鏡頭照相機(jī)+定向磁鐵標(biāo)記；使用條件：無(wú)嚴(yán)重“井鐵”磁性干擾；地區(qū)或地層磁場(chǎng)無(wú)異常；需要專用的雙羅盤雙鏡頭照相測(cè)斜儀；需要帶定向磁鐵的無(wú)磁鉆鋌；井斜角等于零也可以使用；評(píng)價(jià)：工具面標(biāo)記簡(jiǎn)單方法3：組成：磁羅盤測(cè)斜儀+無(wú)磁鉆鋌+定向鍵標(biāo)記；使用條件：無(wú)嚴(yán)重“井鐵”磁性干擾；地區(qū)或地層磁場(chǎng)無(wú)異常；需要足夠長(zhǎng)度的無(wú)磁鉆鋌；井斜角等于零也可以使用；評(píng)價(jià)：這是目前在正常條件下用的最多的定向方法。井底定向法井底定向法方法4(間接定向法之一)：組成：磁羅盤測(cè)斜儀+定向鍵標(biāo)記；使用條件：下鉆前，先在裸眼井內(nèi)進(jìn)行測(cè)斜；無(wú)嚴(yán)重“井鐵”磁性干擾；地區(qū)或地層磁場(chǎng)無(wú)異常；井斜角不能等于零（>30）；沒(méi)有無(wú)磁鉆鋌；評(píng)價(jià)：這是在沒(méi)有無(wú)磁鉆鋌條件下用的最多的定向方法。井底定向法照像測(cè)斜儀底片上定向方位角的閱讀方法當(dāng)井斜角較大時(shí)，照相底片上井斜角的刻度圓，將變成橢圓，使方位刻度線（放射線）失真；所以不能從底片上直接閱讀定向方位角由于井斜方位線是高邊，所以該刻度線不失真；定向方位角要用閱讀器閱讀：先從底片上閱讀井斜方位角；使底片上的高邊方位線，對(duì)準(zhǔn)閱讀器上的井斜方位角讀值；從閱讀器的方位刻度，讀取定向方位角；井底定向法方法5(間接定向法之二)：組成：氟氫酸測(cè)斜儀+定向齒刀標(biāo)記；使用條件：下鉆前，先在裸眼井內(nèi)進(jìn)行測(cè)斜；無(wú)嚴(yán)重“井鐵”磁性干擾；地區(qū)或地層磁場(chǎng)無(wú)異常；井斜角不能等于零（>30）；沒(méi)有無(wú)磁鉆鋌；評(píng)價(jià)：這是早期既沒(méi)有無(wú)磁鉆鋌，也沒(méi)有照相測(cè)斜儀條件下的定向方法。無(wú)磁鉆鋌長(zhǎng)度選擇

影響無(wú)磁鉆鋌長(zhǎng)度的因素井鐵對(duì)磁針的影響（討論）在地面上平放著鉆柱，鉆柱軸線指向東西；當(dāng)無(wú)磁鉆鋌一端有鋼鉆鋌和鋼鉆桿時(shí)，羅盤的磁針將受到影響而偏轉(zhuǎn)；偏向何方？當(dāng)無(wú)磁鉆鋌的另一端接上鉆頭時(shí)，請(qǐng)問(wèn)羅盤的磁針如何偏轉(zhuǎn)？偏轉(zhuǎn)更大？偏轉(zhuǎn)較?。肯蛄硪贿吰D(zhuǎn)？無(wú)磁鉆鋌長(zhǎng)度選擇

影響無(wú)磁鉆鋌長(zhǎng)度的因素1.“井鐵”質(zhì)量的影響：鉆柱上所有的鐵磁物質(zhì)，都是“井鐵”；質(zhì)量越大，距離羅盤越近，則磁性影響強(qiáng)度越大；無(wú)磁鉆鋌以上的“井鐵”很長(zhǎng)，細(xì)長(zhǎng)，距離越遠(yuǎn)，影響越小；可用一個(gè)位于無(wú)磁鉆鋌頂端的當(dāng)量井鐵代替；無(wú)磁鉆鋌以下的“井鐵”影響強(qiáng)度，變化較大：鉆頭；鉆頭+動(dòng)力鉆具后者需要更長(zhǎng)的無(wú)磁鉆鋌；無(wú)磁鉆鋌長(zhǎng)度選擇

影響無(wú)磁鉆鋌長(zhǎng)度的因素2.井斜角大小的影響：井鐵對(duì)羅盤磁針?lè)较虻挠绊?，與井斜角的大小有關(guān)。羅盤磁針只能在水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)，所以井鐵磁力在水平方向分量越大，對(duì)羅盤影響就越大。井斜角越大，井鐵水平分量越大，對(duì)羅盤磁針影響越大，需要的無(wú)磁鉆鋌長(zhǎng)度越長(zhǎng)；井斜角越大，需要的無(wú)磁鉆鋌長(zhǎng)度越長(zhǎng)。無(wú)磁鉆鋌長(zhǎng)度選擇

影響無(wú)磁鉆鋌長(zhǎng)度的因素3.井斜方位角大小的影響：井鐵對(duì)羅盤磁針?lè)较虻挠绊懀€與井斜方位角的大小有關(guān)。井斜方位與N或S方位的夾角越小，井鐵影響越小，需要的無(wú)磁鉆鋌長(zhǎng)度越短；井斜方位與N或S方位的夾角越大，井鐵影響越大，需要的無(wú)磁鉆鋌長(zhǎng)度越長(zhǎng)；井斜方位與N或S方位的夾角越大，需要的無(wú)磁鉆鋌長(zhǎng)度越長(zhǎng)。無(wú)磁鉆鋌長(zhǎng)度選擇

影響無(wú)磁鉆鋌長(zhǎng)度的因素4.地磁水平磁場(chǎng)強(qiáng)度的影響：地磁水平磁場(chǎng)強(qiáng)度越大，井鐵的影響相對(duì)就小；需要的無(wú)磁鉆鋌長(zhǎng)度就較短；在南、北極，地磁方向幾乎與水平面垂直，所以地磁的水平磁場(chǎng)強(qiáng)度最小，需要的無(wú)磁鉆鋌長(zhǎng)度最長(zhǎng)；而在赤道，地磁方向與水平方向平行，該處地磁的水平磁場(chǎng)強(qiáng)度最大，需要的無(wú)磁鉆鋌長(zhǎng)度最短；隨著緯度的增大，需要的無(wú)磁鉆鋌長(zhǎng)度隨之增大；井位所在的緯度越高，需要的無(wú)磁鉆鋌長(zhǎng)度越長(zhǎng)。無(wú)磁鉆鋌長(zhǎng)度選擇

影響無(wú)磁鉆鋌長(zhǎng)度的因素磁強(qiáng)區(qū)越高，需要的無(wú)磁鉆鋌越長(zhǎng)。無(wú)磁鉆鋌長(zhǎng)度選擇：圖表法無(wú)磁鉆鋌長(zhǎng)度選擇：圖表法Ⅰ無(wú)磁鉆鋌長(zhǎng)度選擇：圖表法Ⅱ無(wú)磁鉆鋌長(zhǎng)度選擇：圖表法井斜角不變，方位越靠向東西，需要NMDC越長(zhǎng)。井斜方位不變，井斜角越大，需要NMDC越長(zhǎng)。Ⅲ無(wú)磁鉆鋌長(zhǎng)度選擇：公式推導(dǎo)估算磁羅盤在無(wú)磁鉆鋌內(nèi)位置的理論方法：將上井鐵簡(jiǎn)化為PU，下井鐵簡(jiǎn)化為PL。他們分別距羅盤的距離為L(zhǎng)U和LL。上井鐵PU對(duì)磁針的吸引力為FU，下井鐵PL對(duì)磁針的排斥力為FL。以吸引力為正，排斥力為負(fù)。井鐵對(duì)磁針的總吸引力為：無(wú)磁鉆鋌長(zhǎng)度選擇：公式推導(dǎo)估算磁羅盤在無(wú)磁鉆鋌內(nèi)位置的理論方法：羅盤在無(wú)磁鉆鋌中的最佳位置，應(yīng)該使羅盤磁針受到的井鐵力F最小。根據(jù)高等數(shù)學(xué)原理，F(xiàn)力最小值出現(xiàn)在LL對(duì)F的一階導(dǎo)數(shù)等于零時(shí)，即：F力的表達(dá)式可變?yōu)椋篎力一階導(dǎo)數(shù)等于零，即：可得：則：令：這就是計(jì)算羅盤在無(wú)磁鉆鋌中最佳位置的公式。無(wú)磁鉆鋌長(zhǎng)度選擇：估算磁羅盤在無(wú)磁鉆鋌內(nèi)位置的理論方法：例題計(jì)算：