防斜打直技術(shù)的應(yīng)用與研究

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1、防斜打直技術(shù)的應(yīng)用與研究防斜打肓技術(shù)的研究與丿應(yīng)川屮原石油勘探局鉆井三公司二00二年十一月R錄■A/-一、刖1二、1?2、井斜形成的原因1地層兇素1底部鉆具彎曲1三、1、2、3、4、5、6、井斜控制技剛性滿眼鉆具組合防斜技2鐘擺力3離心力防斜、糾斜技術(shù)3利用鉆具彎曲防斜、糾斜技術(shù)3導(dǎo)向鉆井防斜、糾斜技術(shù)3井下專用工作防斜、糾斜技術(shù)3四、1、2、3、4、5、防斜打直技術(shù)在現(xiàn)場的應(yīng)用技術(shù)的應(yīng)用合防斜、糾斜技術(shù)的應(yīng)用??.??性鐘擺糾斜鉆具組合的應(yīng)用斜、糾斜鉆具組合的應(yīng)用..…力鉆具防斜、糾斜技術(shù)的應(yīng)用4

2、塔式剛性鉆具組合防斜4鐘擺鉆具組4柔4偏軸接頭防5動5五、1、2、3、柴關(guān)堡卩i

3、陷井斜情況分析及防斜措施5井斜情況統(tǒng)計5鉆具結(jié)構(gòu)及防斜效果分析7達1井二開防斜技術(shù)..8/>結(jié)論9［參考文獻］9第1頁共9頁—1—、刖S防斜打直一直是鉆井工程施工的-道難題。井斜危害很人，井斜人了，對能造成鉆探達不到忖的，還會給鉆井、完井、采油作業(yè)帶來安全隱患。特別是大傾角地層，井斜往往是制約鉆井速度的主要因素。柴窩堡構(gòu)造有多套地層傾角均在30°以上，在鉆進過程中井斜非常嚴(yán)重，井斜控制是柴窩堡地區(qū)鉆井能否成功的關(guān)鍵之

4、一。木文在總結(jié)吐哈、三塘湖盆地及準(zhǔn)喝爾柴窩堡凹陷地層及井斜特點的基礎(chǔ)上，從理論和實踐兩方而探討井斜控制技術(shù)，以期在以后的鉆井施工中更好地實施井身質(zhì)量控制。二、井斜形成的原因鉆井實踐表明：引起井斜的因素冇多種，冇地層因素，如地層傾角大，冇設(shè)備因素如井口安裝不止，還有鉆具結(jié)構(gòu)因索如底部鉆具彎曲。?其中影響井斜最基本因索是地層、底部鉆具彎曲。1.地層兇素層狀結(jié)構(gòu)的沉積地層由于存在地層傾角和地層不均質(zhì)性而導(dǎo)致井斜。在傾斜的層狀地層中鉆進時，曲于交界面處存在“小變向器”的作用，把鉆頭推向地層的上傾方向，從而引

5、起井斜；同時，沉積巖層在不同方向的物性和強度是冇差異的，一般來說，垂直層面方向巖石的強度低，可鉆性高，鉆頭總要沿著破碎阻力最小的方向前進，當(dāng)?shù)貙觾A斜時就必然會導(dǎo)致井斜。2.底部鉆具彎曲圖1下部鉆具“小車”模型Fp第2頁共9頁根據(jù)W-B勃萊特雷提出的下部鉆具小車模型（如圖1）,在有一定井斜的井眼內(nèi)，鉆頭上的橫向偏斜力FH為彎曲引起的偏斜力FB和鐘擺力FP的向量Z和，同時考慮鉆頭與巖石的相互作用，則鉆頭上總的橫向偏斜力等于地層造斜力Ff、彎曲偏斜力FB和鐘擺力FP三部分的向量和：-??-FT二Ff+FP

6、+FB,,,,,,,,,,,,（1）當(dāng)FT指向上井壁吋，井斜就會增加；當(dāng)FT指向下井壁時井斜就會降低；當(dāng)FT二0時，即鉆頭上的合力指向與井眼軸線重復(fù)時井斜就會穩(wěn)定不變?；诠剑?）,減少底部鉆具彎曲有以下兒條思路：1）減少FP和FB等增斜兇索的影響。通過采用常規(guī)的剛性滿眼鉆具組合，提高底部鉆具紐合的剛性和抗彎曲能力，減少鉆具與井眼的間隙，以最大程度地減少FP和FB。2）消除FP和FB等增斜因素的影響。采用偏軸、偏心鉆具組合使底部鉆具產(chǎn)生公轉(zhuǎn)，從而使FP和FB的作用方向隨著公轉(zhuǎn)而發(fā)生變化，從根本上消

7、除鉆具彎曲造成的井斜。3）將FP、FB和Ff等增斜因索轉(zhuǎn)化為降斜因素。利用特殊的柔性鉆具組合來改變鉆具彎曲狀態(tài)，從而將FP、FB、Ff等的作用方向轉(zhuǎn)化為降斜方向，這樣既能消除底部鉆具造成的影響。三、井斜控制技術(shù)口前，國內(nèi)外防斜打直技術(shù)歸納起來主要有：剛性滿眼鉆具組合防斜技術(shù)、鐘擺力糾斜技術(shù)、離心力防斜糾斜技術(shù)，利用鉆具彎曲防斜糾斜技術(shù)、導(dǎo)向鉆井防斜糾斜技術(shù)及井下專用工具防斜糾斜技術(shù)等。1、剛性滿眼鉆具組介防斜技術(shù)通過提高底部鉆具紐合的剛性，減少鉆具與井眼的間隙，來捉高鉆具的抗彎曲能力，最人程度地減小

8、FB和FP。該方法能有效地減小底部鉆具彎曲引起的井斜，但沒有糾斜能力，因此只適用于地層造斜趨勢不很強的地層。其主要工具有扶止器、方鉆鋌、橢圓鉆鋌第3頁共9頁2、鐘擺力糾斜技術(shù)該技術(shù)一般與剛性滿眼鉆具配合使用進行井斜控制。其原理是利用鐘擺力FP,使鉆頭產(chǎn)生與井斜方向相反的側(cè)向切削作用，從而糾斜。該技術(shù)只能采用輛牲鉆壓以減少垂直切削速度的方法，以提高糾斜能力，但大大影響鉆井效率。3、離心力防斜、糾斜技術(shù)將專用井下偏心、偏軸工具按一定位置接到底部鉆具組合屮，使底部鉆具在井內(nèi)旋轉(zhuǎn)過程中，產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)離心力，

9、使鉆柱除了口轉(zhuǎn)外，還冇一個周向公轉(zhuǎn)，其結(jié)果使FB和FP的作用方向隨鉆具公轉(zhuǎn)而同步變化，從而可從根木上消除鉆具彎曲造成的井斜。該技術(shù)進行防斜鉆進時，可能較高鉆壓鉆進，有利于提高鉆井效率，其防斜、糾斜效果也較好，但無法控制地層增斜因索，因此，仍不能從根本上解決高陡構(gòu)造、人傾角地層的井斜控制問題。4、利用鉆具彎曲防斜、糾斜技術(shù)該技術(shù)改變了傳統(tǒng)的控制鉆具彎曲偏斜力FB和鐘擺力FP的防斜的概念，而是將鉆頭傾角和側(cè)向力轉(zhuǎn)化為降斜因素加以利用，共同對抗地層造斜力Ff。其方法是：采用