钻井摩阻实时监测

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摩擦系数和井底钻压的有限元分析

Calculation of friction coefficient and downhole weight on bit withfinite element analysis of drillstring摩擦系数和井底钻压的有限元分析摘要：通过实时计算钻柱与井壁之间的摩擦系数，可用于识别可能发生的井眼清洗问题，卡管，压差卡钻，地层变化和泥浆润滑等问题。

正确的计算和分析井底钻压(DWOB)对钻井作业和优化非常重要。

本文介绍了一种实用的有限元分析（FEA）模型和程序，在钻井作业期间，可以模拟钻柱的工作行为。

鉴于大钩载荷，井眼几何形状和其他一些钻井参数，有限元分析程序可以在后台自动计算钻柱和套管或地层之间的摩擦因子或系数。

本文开发的程序也可以被用来计算在不同的钻探工作模式如直井，定向井，水平井和任何复杂井眼轨迹中的实际井底钻压（DWOB）。

基于摩擦系数，使用有限元分析程序来获得实际井底钻压（DWOB）1 介绍扭矩和磨阻作为辅助钻井实时分析的一个重要的参数。

为了计算扭矩和摩阻，摩擦系数必须已知。

实时计算摩擦系数是用来确定可能发生的井眼清洗问题，卡管，压差卡钻，地层变化和泥浆润滑等问题。

下套管或裸眼井的摩擦系数通常是通过实际数据计算。

1983，Johancsik研制的一种定向井钻柱扭矩和磨阻模型。

该模型假定滑动摩擦力由井眼与钻柱接触引起的。

钻柱与井壁的接触力由钻柱的自重和张力决定。

摩擦系数的测定是该模型的基础。

现场数据进行重新计算滑动摩擦系数。

摩擦系数是扭矩和阻力模型的一个重要参数，因为它是表面相互作用模型的核心。

适用于任何情况下的摩擦系数是一个多因素的函数，包括流体类型，组成和润滑性，形成型，套管和钻杆接头材料和表面粗糙度。

当重要的部分，可能需要使用两个或两个以上的摩擦因素，一种用于套管钻柱和一个用于地层中钻柱。

一种新型的三维井筒摩阻扭矩模型在钻水平井和大位移井被提出。

钻头的性能直接影响到整个钻井性能。

钻井过程中摩阻监测

钻井过程中摩阻和扭阻监测1．为什么要监测摩阻?➢帮助追踪井下环境和井眼不稳定性问题；➢帮助在接立柱前的循环、循环一周或多周、用高粘/高密度/低粘等泥浆密度清洗井眼、短起下等作业时，判断井眼清洁效果；➢帮助确认岩屑床（和ECD，震动筛上的岩屑返出量一起进行）；➢帮助确定扭矩问题，钻井设备的负荷能力以及最大可钻达深度和最大套管可下入深度；➢帮助判断泥浆的润滑性，泥浆比重的效果，泥浆性能的变化；➢帮助确定每口井的裸眼和套管摩擦系数，为丛式井施工建立摩擦系数数据库；➢判断井眼轨迹增/降斜、增/降方位井段对摩阻的影响；➢帮助解决下套管/尾管时遇到的问题；➢帮助优化BHA和套管串，以及是否需要使用降扭矩工具。

2．理论摩阻曲线➢由D&M根据实际井眼尺寸，实际BHA结构，设计轨迹，正确的泥浆性能等参数建立理论上的摩阻曲线。

如果能获得实际井眼测斜数据和实际BHA工具，最好根据这些参数重新绘制；➢理论摩阻曲线应显示起钻，下钻和提离井底时的旋转扭矩；➢确保考虑了套管和裸眼在根据泥浆性能和实际经验确定的摩擦系数；➢非常重要的是，理论曲线中应有一条摩擦系数为0的悬重曲线，这条曲线将用于标定理论曲线。

如果理论曲线是正确的，旋转时的悬重将和理论曲线完全吻合。

➢在理论摩阻表中加入最大悬重曲线，该曲线将用于表明钻具使用或钻井设备极限负荷。

注意：理论摩阻曲线是根据动态摩擦系数来确定的。

监测摩阻时，悬重是在钻具开始运动且旋重稳定后的读数。

3．需要监测的参数总共需要四个参数：➢上提旋重：保持同样的速度，上提钻具至少5-6米。

➢下放旋重：保持同样的速度，下放钻具至少5-6米。

➢旋转悬重：离开井底至少1-2米后，旋转钻具时的悬重。

➢扭矩：离开井底以旋转钻进时的转速旋转钻具时的扭矩。

注意：在进行摩阻测试时，也需要记录开始上提钻具时最大的静态悬重，这一数据将用于确定从静态到动态的悬重是否会超过钻井设备或钻具的极限。

确保任何时候悬重都不要超过钻具或钻井设备的极限负荷。

钻井现场常用软件使用说明和总结

20井眼轨迹设计及防碰扫描计算软件
对于井眼轨道设计，允许圆靶、矩形靶，适应的井型有直井、定向井、侧钻水平井、丛式井、分支井。用户可以进行柱面法剖面设计，即首先进行水平投影图设计，可视化地在水平投影图中进行绕方位设计，然后再进行垂直剖面图设计，具有向导化、可视化的特点。用户也可以进行从设计起点（井口或侧钻点）开始进行任意轨道的设计，即任意增加若干个井段，从而可设计出任意的轨道类型。提供了多种中靶方式，特别是提供了悬连线中靶方式、斜面圆弧法、恒工具面角法中靶方式。对于现场井眼轨迹控制，可以进行实钻数据处理、防碰扫描、待钻井眼设计。井眼轨迹图允许二维显示、三维显示、真三维显示等多种显示方式。
系统功能特性：统一的数据格式、规范的数据处理流程；满足钻井队高效率地完成日常生产管理；支持各级单位或部门随时了解钻井生产动态；提供灵活的数据转换接口；根据IADC数据自动生成工程数据、井史；丰富的统计分析功能；目前，该系统已在胜利油田进行了推广，反映良好。这套系统的应用有利于提高国内井队伍的管理水平，加快与国际接轨的步伐，提高井队参与国际竞争的能力。研制单位: 胜利油田钻井信息中心使用领域: 钻井信息管理
钻井远程专家实时诊断与指挥系统是围绕石油钻井工程这个应用领域，利用计算机科学、信息科学、网络工程的最新技术来解决传统复杂的远程生产指挥问题。该系统是在钻井现场数据采集、卫星远程传输技术解决的基础上，基于钻井实时数据库运行的。该系统首先将录井仪/参数仪采集的数据实时接收过来，进行实时分析与处理，达到对钻井工程质量进行有效监控的目的。同时将采集到和处理过的数据通过卫星网络/CDMA/GPRS等无线通讯方式实时传送到基地的数据库服务器中。相关领导和工程技术人员通过使用本系统的综合信息发布平台提供的图文并茂的统计、分析、对比数据实时了解到现场的施工情况，并作出相应的决策。

定向钻井的技术难点

定向钻井的技术难点定向钻井是一种用于在地下钻取目标井的技术，它具有许多应用领域，如石油开采、地热能开发和地质勘探。

定向钻井可以增加钻井范围，减少钻井时间，提高开采效率。

然而，定向钻井也面临着一些技术难点和挑战。

以下是定向钻井的几个关键技术难点：1. 定向操控和准确定位定向钻井需要精确控制钻井工具的方向和位置。

操控钻井工具的参数，如扭矩、钻头转速和钻进速度，对钻孔的方向变化和位置控制起着重要作用。

这需要精确的传感器和测量技术，以及高度可靠的数据处理算法。

同时，对钻井工具的结构和设计也要求更高的精度和可靠性，以确保准确的定向控制。

2. 地层认知和导向技术定向钻井需要对地层结构和岩性进行准确的认知。

地层的复杂性和多变性使得正确的导向决策变得更加困难。

解决这个问题的关键在于合理选择导向仪器和技术，并配合现代地质学和计算机模拟方法，提供准确的地质数据和可靠的岩层预测。

3. 钻井液和井构设计定向钻井中，钻井液的选择和井构设计对钻井成功至关重要。

合适的钻井液可以减小摩阻、降低因素应力和保持孔洞稳定，从而提高定向控制的效果。

同时，井构设计要能够适应地层的变化和导向要求，避免出现井眼塌陷和井壁塌方等不良地质现象。

4. 钻头技术和磨损问题定向钻井中，钻头的磨损和失效是一个常见的问题。

由于沿钻杆长度方向的彎曲和摩擦，钻头容易受到剧烈的磨损。

这不仅会降低钻头的效率和寿命，还可能导致钻孔偏离目标和工具失效。

因此，钻头的设计和材料选择，以及工作参数的合理调节，对提高定向钻井效果至关重要。

5. 数据处理与实时监测定向钻井过程中的数据处理和实时监测也是一个关键技术难题。

大量的测量数据需要实时采集、分析和反馈，以及准确的地层模型和预测结果。

这对于决策者来说是一个挑战，需要高效的数据处理和可靠的通信技术，以保证决策的准确性和及时性。

总之，定向钻井面临着许多技术难点，包括定向操控和准确定位、地层认知和导向技术、钻井液和井构设计、钻头技术和磨损问题，以及数据处理与实时监测。

水平井钻柱摩阻

水平井钻柱摩阻、摩扭分析张宗仁一、文献调研与综述在水平井中，由于重力的作用，钻具总是靠着井壁（或套管）的，其接触面积就比直井大很多所产生的摩擦力和扭矩将会大大的增加。

对管柱的的摩擦阻力和轴向拉力研究计算，保证钻井管柱（钻柱或则套管，油管）的顺利上提和下放。

如今，国内外已经有很多关于磨阻计算的力学模型，主要分为两大类：一类为柔杆模型，另一类为柔杆加刚性模型。

1．1约翰西克柔杆模型：约翰西克(Johansick)在1983年首次对全井钻柱受力进行了研究，为了研究的方便，在研究过程中.他作了以下几点假设: (1)钻柱与井眼中心线一致； (2)钻柱与井壁连续接触:(3)假设钻柱为一条只有重量而无刚性的柔索； (4)忽略钻柱中剪力的存在:(5)除考虑钻井液的浮力外忽略其他与钻井液有关的因素。

在此假设条件下，建立了微单元力学模型，根据单元的力学平衡，推导出如下的拉力、扭矩计算公式:1222cos [(sin )(sin )]t T W NM NrN T T W αμμθααα∆=±∆==∆+∆+式中：T:钻柱单元下端的轴向拉力，N ； Mt:钻柱扭矩，N.m ；N:钻柱与井壁的接触正压力，N ； W:钻柱在钻井液中的重量，N ； u:钻柱与井壁的摩擦系数； r:钻柱单元半径；a,△a,△θ:平均井斜角，井斜角增量，方位角增量;起钻时取“+”，下钻时取“-”。

1．2二维模型:Maida 等人对拉力、扭矩进行了平面和空间的分析，建立了应用于现场的二维和三维的数学模型。

他建立的二维模型和三维模型如下:111211111**[(1)(sin sin )2(cos cos )]1exp[()](exp[()](Ai Ai B i i B i i BB i i B i i i i i qRF A F C a A a C a A a A a a A a a l l a a μμμμμ-------=+--+-+=-=---i 起钻)下钻)R=式中B μ为摩擦系数，li 计算点井深，FAi 为计算点轴向载荷，C1、C2为符号变量，其取值由表1-1给出：1111()()()()()*()()*()()*()arccos[cos()*sin *sin cos *cos ]24()()(1)1Au B s N N u b p i i i i i i i i s F q l C l q l dlq l q l q l q l q b l q l q p l l l R a a a a C l l μμθθγππ----=±====-=-+=-+式中u(l) , b(1) , p(1)分别为计算单元井段切线、副法线和主法线方向向量。

SYT 6739-2014 石油钻井参数监测仪通用技术条件

1
SY/T 6739—2014 4.1 4.1.1 环境条件温度
温度要求： a）室外工作部分： -30 ℃～+70 ℃； b）室内工作部分： 0 ℃～+50 ℃。 4.1.2 湿度
室内工作部分，相对湿度不大于90%。 4.1.3 雨淋
室外工作部分，承受的降雨强度为（100±20）mm/h。 4.1.4 冲击
试验方法 .......................................................................... 6 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 试验设备 ...................................................................... 6 环境条件试验 .................................................................. 7 电源适应性试验 ................................................................ 7 安全试验 ...................................................................... 7 外观检验 ...................................................................... 8 仪器性能指标试验 .............................................................. 8 计算机系统试验 ............................................................... 10 可靠性试验 ................................................................... 10

探讨钻井液摩阻系数对测井施工的影响

探讨钻井液摩阻系数对测井施工的影响彭宁，汪涛，宋竞松，贾思航，何应生中国石油华北油田公司技术监督检验处（河北任丘062550）摘要针对冀中地区测井施工遇阻卡严重的现象，选取了2018年发生遇阻卡的156口井测井前钻井液样品摩阻系数测定结果的研究分析表明，当摩阻系数小于等于0.10时发生轻微遇阻卡或测井施工顺利，摩阻系数0.10～0.14时会发生中等遇阻卡，摩阻系数大于0.14时会发生严重遇阻卡。

为了减少测井遇阻卡，建议摩阻系数应保持在0.05～0.10，保持较低的摩阻控制，在测井前的通井过程中必须加入塑料小球和低荧光润滑剂RH8501改善井眼润滑性能，保证测井施工顺利完成。

关键词钻井液；摩阻系数；测井；遇阻卡；冀中Abstract In view of the serious blockage in logging operation in central Hebei Province,the friction coefficient measurement results of drilling fluid samples before logging in 156wells which encountered blockage in 2018were analyzed,and it is shown that slight block⁃age or smooth operation occurs when the friction coefficient is less than 0.10,moderate blockage occurs when the friction coefficient is between 0.10and 0.14,and severe blockage occurs when the friction coefficient is greater than 0.14.In order to reduce logging block⁃age,it is suggested that the friction coefficient should be kept between 0.05and 0.10.Plastic pellets and low fluorescence lubricant RH8501must be added in the well drifting process before logging to improve the borehole lubrication performance and ensure the smooth completion of logging operation.Key words drilling fluid;friction coefficient;logging;blocking;central Hebei Province作者简介：彭宁（1967-），男，高级工程师，现在主要从事现场监督管理工作。

NP12-X168井大位移井钻井技术应用

使用１３９．７ｍｍ钻杆，ｊ２『２１５．９ｍｍ井眼使用１３９．７ｍｍ＋
１２７ｍｍ复合钻具。
ＬＡＮＤＭＡＲＫ软件，分析钻具受力，计算在一定摩阻下
位移的最大延伸。当钻具发生正弦弯曲时滑动困难，发生螺旋弯曲时钻具将自锁。通过对最为复杂的ＮＰ１２－Ｘ１６８井三开井段分析，得到了钻具弯曲最小钻
２．１井眼轨迹控制技术
能实现的。大位移井井眼轨迹采用准悬链线剖面设
计，有利于降低扭矩，降低事故复杂，提高大位移井的成功率。优化设计的井眼轨迹设计见表２。
为了提高井眼轨迹的控制能力，加快钻井进度，该井全井使用导向马达，施工中严格执行设计轨迹，保证
第一作者简介：汪胜武（１９８０一），男（汉族），湖北仙桃人，长江大学在读研究生，研究方向：石油钻井工程、石油与天然气Ｔ程。
２０１３年第ｌＯ期
西部探矿工程
８５
的抗扭能力等，完成了钻柱设计，见表３。为降低压耗，提高井眼清洁能力，该井３１１．１ｍｍ以上井眼全井宜
西部探矿工程
２０１３年第ｌ０期
ＮＰ１２－Ｘｌ６８井大位移井钻井技术应用
汪胜武涂玉林
（１．长江大学，湖北荆州４３４０２３；２．中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院，北京１００１０１）

旋转导向技术在水平井中的应用

旋转导向技术在水平井中的应用【摘要】旋转导向技术在水平井中的应用在钻井工程中起着重要作用。

本文对旋转导向技术在水平井中的应用进行了深入探讨。

首先介绍了钻井工程中的旋转导向技术，然后分析了水平井的特点和使用场景。

接着探讨了旋转导向技术在水平井中的作用以及在钻进过程中的优势，并通过成功案例分析展示了其实际应用效果。

最后, 总结了旋转导向技术对水平井的推广和应用意义，并展望了未来的发展趋势。

本文旨在为工程技术人员提供关于旋转导向技术在水平井中应用的参考和借鉴。

【关键词】旋转导向技术, 水平井, 钻井工程, 应用场景, 作用, 优势, 成功案例分析, 推广意义, 应用意义, 发展趋势, 结论。

1. 引言1.1 旋转导向技术在水平井中的应用旋转导向技术在钻井工程中起着至关重要的作用。

通过旋转导向技术，钻井工程师可以实现井眼的精确定位和控制，从而提高井眼质量并降低钻井风险。

在水平井的特点和使用场景方面，旋转导向技术可以帮助工程师在狭窄的井眼中实现精准钻进，提高油气开采效率和产量。

旋转导向技术在水平井中的作用不仅体现在钻井过程中的精准控制，还可以帮助实现井壁稳定、减少井眼的偏斜度，并最大程度地延长井筒使用寿命。

在钻进过程中，旋转导向技术的优势主要体现在提高工程效率、降低成本以及减少安全事故的发生。

通过对旋转导向技术在水平井中的应用的成功案例分析，可以更好地了解该技术在实际工程中的价值和优势。

这些成功案例不仅为工程师提供了经验和启示，也为旋转导向技术在水平井中的推广和应用提供了有力的支持。

旋转导向技术在水平井中的应用已经成为油气开发领域的一个热门话题。

未来随着技术的不断发展和完善，旋转导向技术在水平井中的应用将会更加广泛，为油气开发带来更大的便利和效益。

2. 正文2.1 钻井工程中的旋转导向技术钻井工程中的旋转导向技术是一种通过旋转钻头来控制井眼方向的技术。

在传统钻进方法中，通常需要通过钻具的转动或者钻柱的旋转来改变井眼的方向。

大斜度钻井摩阻扭矩影响分析及控制方法

8一、摩阻/扭矩的影响因素分析1.重力与摩阻系数在正常条件下，钻柱承受的重力与摩阻是产生其轴向力/扭矩的内因。

为了建立计算三维井眼中钻柱轴向力的通用模型，首先考虑两井眼轨迹测点之间的一个钻柱单元，建立轴向力和与其相关的因素之间的关系式。

2.井眼几何形态井眼几何形态对钻井作业中摩阻/扭矩有着重要的影响，通常以摩阻/扭矩最小为约束条件最优化井眼轨道设计，可选用的轨道类型包括常规三段制、悬链线、二次抛物线、双增剖面等。

如果实钻井眼轨迹偏离了设计方案，那么就会直接影响到钻柱与井壁的接触状态，并造成摩阻系数的增大，进而导致钻井作业的摩阻/扭矩的增加。

井眼弯曲程度越高，则摩阻/扭矩越大。

3.裸眼井壁岩石的力学性质当井眼直径小于钻具接头时，即使差值(或过盈量)很小，比如0.1mm，也会产生很大的阻力，比如大于100kN/m，而该阻力的具体大小与下述因素有关，钻具接头外径、壁厚、弹性模量和泊松比，井眼直径，以及裸眼井壁岩石的弹性模量和泊松比。

钻具接头的弹性模量和泊松比可以看作常数，如果其它条件相同,则壁厚越大，产生的阻力越大。

棵眼井壁岩石的弹性模量和泊松比越大，则产生的阻力越大。

井眼直径越小，则产生的阻力也越大。

4.岩屑床厚度、井眼缩径与坍塌岩屑床极易形成于井斜角在30°~60°的井段，2000年江苏石油勘探局安徽石油勘探开发公司的统计资料表明，由于井眼净化程度差，发生在井斜角大于30°井段的复杂情况和卡钻事故处理时间占建井完井总时间的3.43%~11.67%。

岩屑床的存在减少了井眼的通径，岩屑床厚度越大，则井眼通径越小。

井眼缩径直接减少井眼的通径。

坍塌造成井眼不规则，在井眼扩大位置，钻井液流速降低，结果是岩屑容易在该处堆积，从而减少井眼的通径。

通径过小非常容易引起卡钻事故。

二、摩阻/扭矩预测1.现场数据收集与钻井作业摩阻/扭矩的分析、预测与控制密切相关，因而需要尽可能取全取准的现场数据包括：①测斜数据(井深，井斜角，方位角)；②管柱组成(管径，接头外径，壁厚，线密度，段长)；③井径(井深，井径)；④起下钻(包括短起下)过程大钩载荷实测值(大钩载荷，井深)；⑤旋转钻进(包括划眼和倒划眼)过程转盘扭矩实测值(转盘扭矩，井深)；⑥旋转钻进过程(包括划眼和倒划眼)大钩载荷实测值(大钩载荷，井深)；⑦旋转钻进过程(包括划眼和倒划眼)钻压实测值(钻压，井深)；⑧滑动钻进过程大钩载荷实测值(大钩载荷，井深)；⑨滑动钻进过程钻压实测值(钻压，井深)，①钻井液性能,岩性及故障提示。

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摩阻和扭阻监测1．为什么要监测摩阻?➢帮助追踪井下环境和井眼不稳定性问题；➢帮助在接立柱前的循环、循环一周或多周、用高粘/高密度/低粘等泥浆密度清洗井眼、短起下等作业时，判断井眼清洁效果；➢帮助确认岩屑床（和ECD，震动筛上的岩屑返出量一起进行）；➢帮助确定扭矩问题，钻井设备的负荷能力以及最大可钻达深度和最大套管可下入深度；➢帮助判断泥浆的润滑性，泥浆比重的效果，泥浆性能的变化；➢帮助确定每口井的裸眼和套管摩擦系数，为丛式井施工建立摩擦系数数据库；➢判断井眼轨迹增/降斜、增/降方位井段对摩阻的影响；➢帮助解决下套管/尾管时遇到的问题；➢帮助优化BHA和套管串，以及是否需要使用降扭矩工具。

2．理论摩阻曲线➢由D&M根据实际井眼尺寸，实际BHA结构，设计轨迹，正确的泥浆性能等参数建立理论上的摩阻曲线。

如果理论曲线是正确的，旋转时的悬重将和理论曲线完全吻合。

➢在理论摩阻表中加入最大悬重曲线，该曲线将用于表明钻具使用或钻井设备极限负荷。

注意：理论摩阻曲线是根据动态摩擦系数来确定的。

监测摩阻时，悬重是在钻具开始运动且旋重稳定后的读数。

3．需要监测的参数总共需要四个参数：➢上提旋重：保持同样的速度，上提钻具至少5-6米。

➢下放旋重：保持同样的速度，下放钻具至少5-6米。

➢旋转悬重：离开井底至少1-2米后，旋转钻具时的悬重。

➢扭矩：离开井底以旋转钻进时的转速旋转钻具时的扭矩。

注意：在进行摩阻测试时，也需要记录开始上提钻具时最大的静态悬重，这一数据将用于确定从静态到动态的悬重是否会超过钻井设备或钻具的极限。

确保任何时候悬重都不要超过钻具或钻井设备的极限负荷。

何时需要监测摩阻?➢ 每次接单根的时候(每柱或每两柱，根据钻井设备的类型确定)； ➢ 钻头在套管内，即将钻出套管鞋进入新地层； ➢ 起钻或下钻其间，在套管内，特别是在裸眼内； ➢ 井斜或/和方位有较大幅度的变化； ➢ 短起下前，短起下过程中及短起下后； ➢ 循环后，或泵入清洁井眼的泥浆药品后；➢ 泥浆比重增加或降低，泥浆性能发生变化，泥浆流体特性发生变化后； ➢ 增加减扭矩工具，如泵入润滑剂或使用减扭器前、后； ➢ 完钻后，清洗井眼前、后；➢ 在下套管过程中，每3-5根套管监测一次。

➢在下尾管的过程中，每1-2柱观察一次摩阻的情况。

根据钻井设备的能力，确定是否需要旋转尾管以获取转动悬重。

4,0005,0006,0007,0008,0009,00010,00011,00012,00013,000100125150175200225250275300325Hookloads (klbs)M e a s u r e d D e p t h (f t )摩阻监测方法➢每柱钻进完毕，保持足够的排量和旋转速度活动钻具，确保井眼清洗到位、BHA 所在部位的岩屑基本被清除，井眼畅通（具体的判决标准要根据不同的钻井设备、施工步骤、划眼情况、井眼尺寸、井眼角度、地层特性等来确定）。

➢将钻具提离井底2-3米，以正常钻进时的泥浆排量和旋转速度转动钻具，获取旋转时的悬重。

如果摩阻模拟曲线正确，该悬重应在FF=0的曲线上。

➢将钻具提离井底2-3米，以正常钻进时的泥浆排量和旋转速度转动钻具，获取离开井底旋转时的扭矩。

➢停止旋转钻具，上提钻具体5-6米。

记录最大上提悬重（刚开始上提钻具时的悬重，代表静态上提悬重）和上提拉力稳定后的悬重（动态上提悬重）。

➢下放钻具体5-6米。

记录最小下放重量（刚开始下放钻具时的钻具重量，代表静态下放悬重）和下放拉力稳定后的悬重（动态下放悬重）。

补充事项➢每次以同样的速度活动钻具会使数据更加可信。

➢在收集数据的时候，注意记录指重表/扭矩表在所有环境下的读数，例如上提最大值、稳定值，下放最小值、稳定值等。

➢如果开泵进行上提下放测试，则同一井眼保持同一排量，以防不同的水力对测试结果造成干扰。

➢摩阻测试可以在开泵或关泵的情况下进行：➢开泵测量：可以用于评估可以钻达的最大井深，有助于确认是否需要起钻、循环或划眼等作业。

➢停泵测量：用于评估扩眼、短起等作业的效果，帮助确定井眼是否适合起下钻、下套管/尾管等作业。

也有助于评估套管、尾管可下入的最大深度。

计量罐泥浆高度计量罐泥浆高度也是表明井眼清洗好不好的一个参考，如果从井底的岩屑能有效的返出，那么泥浆计量罐里面的泥浆就会按比例减少。

理论上来说，计量罐反应岩屑量的泥浆体积等于井眼体积减去钻杆体积。

如果计量罐内的反应岩屑量的泥浆体积少于所期望的，那么证明环空有沉砂堆积，如果不采取措施清洗井眼则有可能发生事故。

上提/下放测试上提下放最基本的测试井下摩阻的方法，由上提下放悬重可以确认井眼的清洗情况，由此决定是继续钻进还是需要循环或短起。

如果上提下放的重量变化很大，则需要查找原因，错误的解释往往会导致错误的结论。

上提下放在每个井眼开始钻进之前就要进行，以获取这个井眼的参考数据。

摩阻分析表可以分为三个区间：好，可以接受，坏。

如果实际摩阻在“坏”的区间，证明井眼清洁不好，需要采取措施提高井眼清洗质量。

震动筛上的钻屑钻井产生的钻屑量应等于震动筛上返出的钻屑加上留在泥浆（砂或固相）或井眼中的钻屑。

如果环空中的钻屑含量达到最少，则证明井眼清洗效果好。

钻速越高，产生的钻屑越多，在震动筛上返出的钻屑也就越多。

如果返出的钻屑数量不足，剩下的钻屑就留在井内，达到一定的地步就有可能导致岩屑“雪崩”或卡钻。

降低摩阻的方法➢井身轨迹的优化设计、最优化的润滑泥浆、低摩阻钻杆保护器。

➢确保井眼干净。

高排量，高转速，定期用高粘或轻重组合泥浆洗井等。

➢如果摩阻与钻具的扭曲有关，则要考虑优化钻具组合以降低钻具的扭曲程度。

必要时采用锥型钻具组合。

➢在接近直井的井段采用钻铤、加重钻杆等钻具加压，避免使用钻杆加压时钻具的扭曲，同时帮助推动下部钻具前进以实现马达定向钻进。

➢在某些马达定向的场合可以使用推进器或缓冲接头来传递钻压。

➢清洁井眼，活动钻具，清除岩屑，可以暂时提高马达定向钻进效果。

➢使用超长马达或双级马达可以增加马达的憋泵压降，提高定向钻进效率。

➢定向钻进时也可以利用游车和顶驱的重量来协助加压。

采用这种方法必须特别小心，不要让钻杆过度扭曲。

➢精确控制井身轨迹，避免出现高狗腿。

降低扭阻的方法➢井身轨迹：优化的井身结构是降低扭阻的重要措施。

➢降低套管内的扭阻：使用非旋转钻杆保护器。

这些保护器最好放在钻杆/套管承受负荷最大的位置。

➢降低裸眼段的扭阻：使用在轴承外安装非旋转保护套的接头。

➢增加泥浆的润滑性，提高油/水比。

➢在泥浆中混入玻璃小球。

但是需要连续加入，因为这种小球在地面回收很难。

➢另外可以参考的方法就是加入堵漏材料。

实践表明LCM有降低摩阻的效果。

➢提高钻杆的抗扭能力。

➢使用高抗扭的螺纹脂；据说可提高抗扭27%；➢采用高扭矩的螺纹联接：多级螺纹或多级台肩，可增大扭矩；➢采用高强度钻杆：铝合金、钛合金钻杆等，重量小，强度高；➢实现钻杆接头的应力平衡：高强度钻杆的接头抗扭强度，低于管体；采取增大上扣扭矩，牺牲抗拉强度，增大抗扭强度，使钻杆适应高扭矩的需要。

地面扭矩在钻进/划眼的时候，地面扭矩也可用来判断井眼清洗的情况、钻具振动情况、泥浆润滑剂对扭矩和井下工具工作状态的影响等。

如果地面扭矩异常高，可能会导致钻速慢，井眼清洁不好，超过钻杆扭矩，在钻杆上产生周期性应力等后果。

如果扭矩异常，应采取措施予以解决，防患于未然。

除井眼清洁等井下环境外，钻具转速和钻头产生的扭矩对地面扭矩有很大的影响。

扭矩图和摩阻图是一样的。

图中的理论扭矩曲线是利用计算机模型计算出来的，实际扭矩曲线用于比较实际扭矩和理论值Array之间的差异以便观察统过扭矩的变化趋势发现问题。

和摩阻图一样，钻具的侧向力也用于理论扭矩的计算，但是和摩阻不一样的是，扭矩模拟要比摩阻图复杂一些，因为扭矩受钻具的转速的影响比较大，当钻具的转速发生变化时，钻具因离心力产生的钻具侧向力难以精确预测。

理论扭矩曲线是检测浪费大量能量的井下钻具震动的最好方法，在地面表现为扭矩增加或不规则的变化。

由于钻头扭矩受地层、钻压、钻头转速、钻头类型的影响很大，实际理论模拟比较困难，因此实际测试扭矩时最准确的方法就是采用钻头离开井底、保持正常钻进时的转速时的扭矩。

扭矩图扭矩图可以直观显示泥浆的润滑性对地面扭矩和井下工具运动状态的影响。

由图可以看到，在造斜段和进入稳斜段之初的8000ft处，发生了很高的钻具粘滑现象。

在该深度加入泥浆润滑剂以降低扭矩值，由图可知加入泥浆润滑剂以后，扭矩和钻具粘滑现象得到了较好的改善。

由图可以看出：在整个12.25”井段，钻具的粘滑震动一直保持很低，但是在接下来的1000ft中，扭矩有所增加。

根据地面扭矩来看，泥浆的润滑性对扭矩的控制不算成功，但是它有效的降低了钻具的粘滑震动，有效的保护了钻具免受损坏。

为了进一步降低地面扭矩，需要继续增加泥浆润滑药品并进一步加强井眼清洁。

异常的地面扭矩表明不仅仅只是需要提高泥浆润滑来降低扭矩，同时也要采取其它的措施。

在56度稳斜段，井眼清洁不好致使扭矩升高。

具有代表性的是在40-60度井斜处，当泥浆排量降低导致大量岩屑堆积在井眼低边，井眼清洁困难大。

井下环空压力数据可以用来解释和评估井眼清洗情况。

利用扭矩图评估泥浆的润滑性利用摩阻曲线判断井眼清洁情况在某大位移井中，在使用油基泥浆的情况下，井眼清洁存在问题。

LWD咖玛射线也加到了图中以协助解释井眼的清洁情况和井眼的稳定性。

上提钩载负荷表明井眼清洁问题发生在14500 ft处。

咖玛射线放在图中是为了观察钻遇砂岩的井段和砂岩对井眼清洁的影响。

MWD环空压力数据也显示井眼存在清洁问题，但是是从15000ft开始的。

因为ECD是在垂深的基础上计算出来的，在大井斜井段，ECD测量数据不能迅速反映出堆积在井眼底边的岩屑对井眼清洁带来的影响，相反钩载负荷就要快一些。

这种现象在很多大井斜井段发生过，这也为什么要利用摩阻图作为判断井眼清洁情况的主要原因。

在这口井，如果继续按当前的趋势钻进，井眼清洁问题得不到解决。

问题发生后，控制钻速也不能降低钩载和降低ECD。

需要采取的补救措施就是停止钻进，高速旋转钻具清细井眼，直到岩屑床被完全清除。

岩屑清楚干净后恢复钻进，但需要控制钻速，接立柱前保持一定的循环时间以预防井眼清洁问题的再次发生。

利用摩阻曲线判断井眼清洁问题（例一）下图中，井眼清洁问题发生在11000ft。

井斜叫为67度。