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1、定向井常用鉆具組合反鐘擺鉆具組合,用于鉆油氣直并進行防斜打快的井底鉆具組合,即其結構特征是:自下而上由鉆頭、加重鉆桿(或細鉆鋌)、穩(wěn)定器、短重鉆鋌、穩(wěn)定器和長重鉆鋌串組成。具有第一跨弓形向上和鉆頭傾角為負的變形行性,降斜力隨鉆壓增大而增加和防斜打快的功能。與現有常規(guī)糾斜技術的鐘擺鉆具相比,反鐘擺鉆具組合具有更好的糾斜效果,而且鉆壓越大其糾斜效果越好,達到防斜與打快的統(tǒng)一,能顯著提高井身質量和降低鉆井成本。該項技術也可廣泛用于地質鉆探、地熱鉆井及其他地下工程施工中要求打直打快的場合。(l)彎接頭帶動力鉆具——造斜鉆具 目前,最常用的
2、造斜鉆具組合是采用彎接頭和井下動力鉆具組合進行定向造斜或扭方位施工。這種造斜鉆具組合是利用彎接頭使下部鉆具產生一個彈性力矩,迫使井下動力鉆具(螺桿鉆具或渦輪)驅動鉆頭側向切削,使鉆出的新井眼偏離原井眼軸線,達到定向造斜或扭方位的目的。 造斜鉆具的造斜能力與彎接頭的彎曲角和彎接頭上邊的鉆鋌剛性大小有關。彎接頭的彎曲角越大,彎接頭上邊的鉆鋌剛性越強則造斜鉆具的造斜能力也越強,造斜率也越高?! 澖宇^的彎曲角應根據井眼大小,井下動力鉆具的規(guī)格和要求的造斜率的大小選擇。現場常用彎接頭的角度為1°~2.5°,一般不大于3°彎接頭在不同條件下
3、的造斜率?! ≡煨便@具組合使用的井下動力鉆具型號應根據造斜井段或扭方位井段的井深選擇。使用井段在1000m以內,一般采用渦輪鉆具或螺桿鉆具,深層定向造斜或扭方位應使用耐高溫的井下馬達。 造斜鉆具組合、鉆井參數設計和鉆頭水眼應根據廠家推薦的鉆井參數設計?! ∮捎诰聞恿︺@具的轉速高,要求的鉆壓小(一般3~8t),因此,使用的鉆頭不宜采用密封軸承鉆頭,尤其是在淺層,可鉆性好的軟地層應使用銑齒滾動軸承鉆頭或合適的復合片PDC鉆頭?! 。?)增斜鉆具 增斜鉆具組合一般采用雙穩(wěn)定器鉆具組合。增斜鉆具是利用杠桿原理設計的。它有一個近鉆頭足尺
4、寸穩(wěn)定器作為支點,第二個穩(wěn)定器與近鉆頭穩(wěn)定器之間的距離應根據兩穩(wěn)定器之間鉆鋌的剛性(尺寸)大小和要求的增斜率大小確定。一般20~30m。兩穩(wěn)定器之間的鉆鍵在鉆壓作用下,產生向下的彎曲變形,使鉆頭產生斜向力,井斜角隨著井眼的加深而增大?! ≡鲂便@具組合應用的鉆井參數應根據下部鉆具的規(guī)格,兩穩(wěn)定器之間的距離和要求的增斜率進行設計。(3)微增斜鉆具微增斜鉆具組合在井下的受力情況和增斜鉆具相同。主要是通過減小近鉆頭穩(wěn)定器與2號穩(wěn)定器的距離或減小近鉆頭穩(wěn)定器的外徑尺寸(磨損的穩(wěn)定器),減小鉆具的造斜能力。微增斜鉆具用于鉆進懸鏈線剖面,二次剖物
5、線剖面等要求低增斜率的井段。也可用于因地面因素使穩(wěn)斜鉆具達不到穩(wěn)斜效果,故呈現降斜趨勢的井段。采用合適的微增斜鉆具可以收到理想的穩(wěn)斜效果。 ?。?)穩(wěn)斜鉆具 穩(wěn)斜鉆具組合是采用剛性滿眼鉆具結構,通過增大下部鉆具組合的剛性,控制下部鉆具在鉆壓作用下的彎曲變形,達到穩(wěn)定井斜和方位的效果。常用的穩(wěn)斜鉆具組合是: 鉆頭十近鉆頭穩(wěn)定器十短鉆鋌(2-3m)十穩(wěn)定器十單根鉆鋌(9~10m)+穩(wěn)定器子鉆鍵+鉆桿?! ∫虻貙右蛩赜绊懛轿黄茋乐氐牡貙樱梢栽阢@頭上串聯兩個穩(wěn)定器,對于穩(wěn)定方位和井斜都可收到較好效果?! 。?)降斜鉆具 降斜鉆具一
6、般采用鐘擺鉆具組合,利用鉆具自身重力產生的鐘擺力實現降斜目的。根據設計剖面要求的降斜率和井斜角的大小,設計鉆頭與穩(wěn)定器之間的距離,便可改變下部鉆具鐘擺力的大?。弧 〗敌本蔚你@井參數設計,應根據井眼尺寸限定鉆壓,以保證降斜效果,使降斜率符合剖面要求。水平井所用鉆具組合水平井所用鉆具組合大致如下:1、定向鉆具組合Φ215.9P276MD+Φ165單彎(1.5°)+Φ159NDC1根+MWD短節(jié)+Φ127非磁承壓DP1根+Φ127HWDP1根+柔性短節(jié)1根+Φ159JAR+Φ127HWDP1根+Φ127DP51根+Φ127HWDP39根
7、+Φ127DP+133方2、側鉆鉆具組合Φ216HJT717GL+Φ165單彎(1.5°)+Φ159NDC1根+MWD短節(jié)+Φ127非磁承壓DP1根+Φ127HWDP1根+柔性短節(jié)1根+Φ159JAR+Φ127HWDP1根+Φ127DP51根+Φ127HWDP39根+Φ127DP+133方3、水平段鉆進鉆具組合Φ215.9P276MD+Φ165單彎(1.5°)+Φ172FEWD(咖嗎和電阻率)+MWD短節(jié)+Φ127非磁承壓DP1根+Φ127HWDP1根+柔性短節(jié)1根+Φ159JAR(震擊器)+Φ127HWDP(加重鉆桿)1根+Φ12
8、7DP(鉆桿)51根+Φ127HWDP39根+Φ127DP+133方4、Φ215.9*PDC+Φ172單彎螺桿1根(1.5°)+Φ127非磁承壓鉆桿1根+MWD短節(jié)+Φ127非磁承壓鉆桿1根+Φ159隨鉆震擊器+Φ127斜臺階加重鉆桿