定向钻井中托压机理及应对措施

定向井钻井托压分析与提效对策研究摘要钻井是石油勘探开发的重要工序之一。

在定向井钻井过程中，托压是影响钻井效率的重要因素。

本文采用理论分析和实际施工数据统计方法，对定向井钻井托压进行研究，并针对托压过大的情况提出了相应的对策，旨在提高钻井效率。

一、绪论（一）托压的概念托压是指钻井时钻头向下施力，以克服地层阻力而使钻头进入地层的力量。

（二）托压的影响因素托压的大小与钻井时的作业参数有关，其中旋转速度、进给速度、钻头直径、岩性特性、井深等因素均会影响托压的大小。

（三）一般解决办法1.采用低速高拍率的钻进方式，以克服地层阻力，减小托压。

2.适当调整井深，减小钻头进入地层的阻力，从而减小托压。

3.通过加强岩石力学实验以及地质勘探等方法，提前获取有关地层岩性、厚度、钻型等信息，采取针对性的工艺措施，从而减小托压。

（四）托压过大的对策1.修改作业参数，适当调整作业速度，使托压能够达到适当值，减小损伤。

4.根据实际情况选择合适的材料，改善钻头的磨损情况，从而减小托压。

5.加强钻井、井筒和钻杆的维护工作，保证各项作业参数符合标准要求，从而减小托压。

三、提高钻井效率的对策1.建立健全的钻井作业标准及管理制度，规范施工队伍的管理，提高作业效率。

2.综合考虑井筒的完整性及机器设备状态，调整钻具装置方案，缩短作业周期，提高钻井效率。

3.采用先进装备和技术，提高钻井作业的精度和效率，缩短作业周期。

四、结论钻井托压是影响钻井效率的一个重要因素。

针对托压过大的情况，可以采用适当的对策来解决，提高钻井效率和作业安全。

同时，对于提高钻井效率，需要建立健全的管理制度，采用先进装备和技术，缩短作业周期。

定向井钻井托压分析与提效对策研究定向井钻井是石油勘探开发中的重要环节，是为了获取油气资源而进行的一种特殊的井钻方式。

在实际的井钻作业中，定向井钻井托压分析与提效对策是一个关键的研究领域。

本文将针对这一问题展开研究，探讨定向井钻井托压分析的相关内容，并提出提效对策以优化井钻过程。

一、定向井钻井托压分析1. 托压效应及影响因素在定向井钻井过程中，托压效应是一个不可忽视的问题。

托压效应是指在井眼中受到钻头旋转引起的摩擦力和地层阻力，导致井眼中发生一定的侧向位移，使井眼的轨迹发生偏离的现象。

托压效应的强弱受到许多因素的影响，包括地层性质、井眼尺寸、钻头工作状态等。

了解这些影响因素对于进行有效的托压分析非常重要。

2. 托压对井斜和方位的影响托压效应对井斜和井眼方位的影响较为显著。

在托压过程中，井眼的方位可能发生偏移，导致了井斜角度的改变。

这不仅会影响钻井的方向控制，还可能导致井眼偏离目标层位，增加了钻井的难度和成本。

在定向井钻中，对托压对井斜和方位的影响进行准确的分析是十分必要的。

3. 托压对钻头功率的影响托压效应还会对钻头功率产生一定的影响。

受到托压效应的影响，钻头在井眼中可能会受到额外的摩擦力，导致了钻头的工作功率增加。

这对于钻井的安全和效率都会产生一定的影响。

进行托压分析时，需要对钻头功率的变化情况进行综合考虑，以制定合理的钻井方案。

二、提效对策研究1. 优化井眼设计在定向井钻井托压分析中，合理的井眼设计是提高托压效应控制能力的重要手段之一。

通过优化井眼的尺寸、形状和材料等方面的设计，可以有效地改善井眼的托压特性，减小托压效应对井斜和井眼方位的影响，提高钻头的工作效率。

2. 优化钻头选型钻头的选型对于降低托压效应有着重要的影响。

合理选择适合地层条件和井眼尺寸的钻头，可以有效地减小钻头与井眼壁之间的摩擦力，降低钻头的工作功率，提高钻井的效率和安全性。

3. 优化钻井操作流程在定向井钻井过程中，合理的钻井操作流程是提高钻井效率的关键。

定向井钻井托压分析与提效对策研究定向井钻井是石油钻探中的一项重要技术，通过对地下油气藏的水平、倾角和方向等参数进行控制，以达到最佳生产效果。

定向井钻井托压分析与提效对策研究，是针对定向井钻井过程中托压情况进行分析，并提出提高工作效率的对策。

一、定向井钻井托压分析1. 托压的概念托压是指在井下钻井过程中，由于地层性质、井斜、井深等因素造成钻头在钻井过程中对井壁的侧向应力。

托压不仅会影响钻井工艺的执行，还会影响井下设备的寿命和钻井效率。

2. 托压的影响因素（1）地层性质：地层的岩性、强度、韧性等对托压产生影响。

一般来说，坚硬的地层托压较小，而软弱的地层托压较大。

（2）井斜：井斜角度越大，托压越大。

（4）钻具类型和参数：钻具的类型、尺寸、旋转速度、钻井液的性质等都会对托压产生影响。

3. 托压的测量方法目前，常用的托压测量方法包括：实时地质录井法、声波法、井下应变仪法等。

通过这些方法可以实时监测托压情况，及时进行调整。

托压对定向井钻井会产生以下几方面的影响：（1）增加钻井工具的磨损：托压会加速钻头、扩孔器等钻井工具的磨损速度。

（2）增加钻具挤卡：托压增加将导致钻具挤卡现象的产生，增加了井下作业的难度。

（3）减低钻井效率：托压不仅增加了钻具磨损，还会增加钻井操作的难度，从而减低了钻井效率。

二、提高定向井钻井效率的对策1. 优化地层选择在进行地层选择时，应更加注重地层的物性参数和力学性质，避免选择过于软弱的地层，以降低托压的影响。

2. 优化井斜设计在井斜设计时，应尽量控制井斜的角度，避免过大的井斜角度导致托压增加。

3. 优化钻具参数钻具类型、尺寸、旋转速度等参数的选择应该根据地层情况进行合理调整，以降低托压产生的可能。

4. 定期托压监测定期进行托压监测，及时发现托压变化的趋势，及时采取调整措施，以确保钻井作业的正常进行。

5. 提高钻井液性能钻井液的性能对托压有一定影响，通过优化钻井液的配方和性能，可降低托压的发生。

定向井钻井托压原因分析与解决对策发布时间：2021-03-16T11:40:03.797Z 来源：《中国科技信息》2021年2月作者：周广一[导读] 所谓托压，主要指的是在油田定向钻井时，因为钻具和井壁间的摩擦力比较大，使得钻压不能够在规定的时间内传递到该钻头中。

在油田定向钻井中，很容易出现托压现象，降低油田定向钻井效率，严重地还会引发安全事故。

目前应用的振动克服摩阻放托压技术和滚动伸缩降摩阻技术等其工作原理为利用振动器产生一定频率的振动、钻具将此振动传递到钻具底部，进而控制钻进压力，实现降低托压的作用。

中国石化胜利油田分公司海洋采油厂周广一摘要：所谓托压，主要指的是在油田定向钻井时，因为钻具和井壁间的摩擦力比较大，使得钻压不能够在规定的时间内传递到该钻头中。

在油田定向钻井中，很容易出现托压现象，降低油田定向钻井效率，严重地还会引发安全事故。

目前应用的振动克服摩阻放托压技术和滚动伸缩降摩阻技术等其工作原理为利用振动器产生一定频率的振动、钻具将此振动传递到钻具底部，进而控制钻进压力，实现降低托压的作用。

还有则是利用钻井过程滑动摩擦改变成滚动摩擦，减小钻具与井壁之间的摩擦力，从而实现降低托压的功能。

因此，明确定向井钻井过程托压产生原因分析，分析摩阻降低的有效方法，提供合理降低托压及摩阻的方案，对高效钻井具有重要意义。

关键词：定向井；托压技术；降低摩阻；轨迹设计；钻具组合定向井钻井工艺日趋成熟，但钻井过程托压及摩阻的产生，极大影响了钻井效率，增加了钻井成本。

研制新型的降低托压工具或者解决托压问题，成为目前提高定向井钻井效率的重点工作。

定向井钻井工艺已成为目前大多数井型使用的重要工艺手段，具有准确入靶、钻揭储层厚、提高单井供液能力等优势，被广泛应用于各类储层钻井。

但由于定向井钻井过程，往往井眼轨迹具有大斜度、长水平段的特征，将产生各种因素使得钻压无法传递至钻头，降低钻井效率。

其中包括托压和井眼摩阻较大，因此，为提高钻井效率、实现高效钻进，国内外已经研究出了许多降低托压的钻井工具，能有效地降低摩阻，为了保证油田定向钻井效率得到更好的提升，采取有效的应对措施至关重要，因此，本文基于近年来定向井钻井的实际经验，总结了钻井过程托压产生的原因，分析了摩阻的产生，总结了降低托压的钻井工具的应用，为提高钻井效率提供指导。

定向井钻井托压分析与提效对策研究摘要：随着石油勘探开发技术的不断进步，定向井钻井技术被广泛应用于油田开发中。

在实际钻井作业中，由于地层条件的复杂性和井眼轨迹的曲线性，常常会出现托压问题，导致钻具卡钻、井筒失稳等现象，严重影响钻井作业的顺利进行。

本文通过对定向井钻井托压问题进行分析研究，提出了相应的提效对策，旨在优化定向井钻井作业，提高钻井效率和安全性。

1. 引言定向井钻井作业是一种在井眼轨迹弯曲或水平方向钻井的技术，主要用于提高油气井开采效率和降低开发成本。

在实际钻井作业中，由于地层条件的复杂性和井眼轨迹的曲线性，定向井钻井常常会出现托压问题，严重影响钻井作业的效率和安全性。

本文通过对定向井钻井托压问题进行分析研究，提出了相应的提效对策，旨在优化定向井钻井作业，提高钻井效率和安全性。

2. 定向井钻井托压问题分析2.1 托压的原因定向井钻井托压是指在钻井过程中，由于井眼轨迹的曲线性或地层条件的复杂性，钻具受到环空侧向力的作用，导致钻具卡钻、井筒失稳等现象。

托压的原因主要可以归结为以下几点：(1)地层条件复杂：在定向井钻井中，地层条件的复杂性是导致托压问题的主要原因之一。

地层的硬度、韧度、破碎程度等都会对托压产生影响，使得钻具在钻井过程中受到不同程度的侧向力作用。

(2)井眼轨迹的曲线性：定向井钻井的井眼轨迹一般是曲线形状，这就意味着钻具在钻井过程中需要不断地转动和调整方向，这种转动和调整会产生一定的侧向力，从而增加了托压的风险。

(3)钻井参数的不合理选择：钻井参数的不合理选择也是引起托压的重要原因之一。

如钻井液的流量、压力控制不当，钻具的旋转速度、静下重量等不合理，都会导致钻井托压。

2.2 托压的影响定向井钻井托压问题严重影响钻井作业的效率和安全性，具体表现为以下几点：(1)钻具卡钻：由于托压导致钻具受到侧向力的作用，使得钻具无法顺利地向下进行或从井内取出，从而造成钻具的卡钻现象，严重影响钻井作业的进展。

定向井钻井托压分析与提效对策研究定向井钻井是一种深水油气勘探与开发的重要技术手段，其在油气钻井工程中具有重要的地位。

在定向井钻井中，托压技术是一项至关重要的工艺，对钻井效率和安全性有着直接的影响。

本文将对定向井钻井托压分析与提效对策进行研究，为提高定向井钻井工程的效率和安全性提供理论指导和实践经验。

一、定向井钻井托压分析1. 托压技术的定义和作用托压技术是指利用钻井底部的钻头压力来支撑井眼壁，保持井眼稳定的一种钻井技术。

在定向井钻井中，由于井眼形状的特殊性，托压技术对井眼的稳定性和钻井效率有着重要的作用。

托压技术能够有效地减少井眼塌陷和扩大，提高钻井效率，减少事故隐患。

2. 托压机理托压技术的机理主要是通过控制钻井液的密度和循环速度来形成一定的压力，从而支撑井眼壁。

通过托压技术，可以使钻井底部的钻头与井眼壁之间形成一定的支撑力，避免井眼塌陷和扩大。

3. 托压参数在定向井钻井中，影响托压效果的主要参数包括钻井液的密度、循环速度、泥浆性能、井眼形状等。

通过对这些参数的分析和调整，可以实现最佳的托压效果，提高钻井效率和安全性。

2. 使用高效托压工具目前市场上有许多高效的托压工具，如定向井托压器、微钻钻井液、钻井器具等。

这些工具能够提供更稳定的托压效果，减少井眼塌陷和扩大，提高钻井效率和安全性。

3. 加强托压技术研究定向井钻井托压技术属于比较新颖的技术，需要加强其理论研究和实践经验积累。

通过不断深入研究，可以不断改进托压技术，提高钻井效率和安全性。

4. 加强人员培训定向井钻井托压技术需要配合专业的钻井团队和设备，因此需要加强人员培训，提高团队整体素质。

只有通过专业的培训，才能更好地掌握和应用托压技术，提高钻井效率和安全性。

解决定向钻进脱压问题的有效措施：
一是采用合理的造斜方式：在调整井斜，用滑动钻进和复合钻进相结合的方法，尽量避免大段连续滑动钻进。

即使1根单根要用2种方法钻进时，先用滑动钻进后用复合钻进的办法；打完单根后再拉划眼2~3次，每钻进50~100米短程起下钻。

二是采用复合润滑技术务必到位。

施工中，井浆润滑系数严格控制在0.06以内。

当出现托压现象时，应强化1~3%乳化石蜡、1~3%石墨类固体润滑剂和2~3%极压液体润滑剂的同时加入，托压严重时还应加入5%左右的原油或柴油。

三是如果在沙泥岩地层定向钻进，因地层渗透性好容易形成虚厚泥饼或发生渗漏，从而加剧了托压现象，就必须强化井浆的封堵造壁性能。

应在严格控制井浆的滤失量、强化井浆的固控性能、调优井浆的流变性的前提下，采取沥青类添加剂、超细碳酸钙与随钻堵漏剂SDL（或单封）的同时加入，以加强地层的有效封堵胶结，快速形成致密的内泥饼，尽可能降低地层的渗透率，从而减轻甚至避免井壁虚厚泥饼与钻具的粘附。

周华安
2012年5月17日。

定向井钻井托压分析与提效对策研究定向井钻井是一种在油田开发中常用的技术，它能够在地表上钻出井口，并且在地下水平方向上延伸，从而实现更大范围的油气开采。

在定向井钻井过程中，存在着托压不足、能效低下等问题，影响了钻井作业的进展。

本文将对定向井钻井托压分析及提效对策进行研究。

分析定向井钻井中存在的托压问题。

定向井钻井过程中，需要通过钻柱对钻头进行托压，以维持钻头在井底的正常运转。

在实际作业中，由于井深的增加、水平段的弯曲等因素，托压力往往不足，导致钻头工作不稳定，进而影响整个钻井作业的效率。

对于定向井钻井托压问题的分析尤为重要。

提出提高定向井钻井托压效率的对策。

对于托压不足的问题，可以采取以下几种对策来提高托压效率。

使用高强度的钻柱材料，能够提高钻柱的强度和刚度，增加托压力的传递效果。

合理设计井筒结构，减少井深增长带来的托压不足问题。

可以采用曲线段减小井斜度或通过添加缓曲器来减少井斜度的急剧变化。

合理布置钻井液系统，优化压力控制策略，能够提供稳定的托压力，并且减小井底压力的波动，从而提高钻井托压效果。

结合实际案例分析，验证提出的托压提效对策的可行性。

选择典型的定向井钻井案例，通过实地观察和相关数据的收集，对比分析使用不同托压提效对策前后的钻井效果。

实验结果表明，采取上述对策后，定向井钻井托压效果得到了明显的提高，钻井作业的效率也得到了显著提升。

定向井钻井托压分析及提效对策的研究具有重要的理论和应用价值。

通过分析托压问题，提出相应对策，并通过实际案例验证，能够为提高定向井钻井作业效率提供科学的指导和参考，促进油田开发的进展。

定向井钻井托压分析与提效对策研究定向井钻井是一种在地下水平或斜向钻井的技术，通过使用定向井钻井技术，可以在一个位置从地面打几个井，或是在不同深度或方向打几口井，从而探明更多的地下情况。

本文将从定向井钻井托压分析与提效对策这一课题出发，通过对当前相关研究与实践的梳理和总结，旨在为相关行业提供一些参考和借鉴，促进该领域的研究和实践。

一、定向井钻井托压分析定向井钻井的托压分析是对定向井井眼和曲线钻井的受力分析，主要包括钻柱和钻头等钻井工具的托压分析，旨在解决井眼弯曲段和水平段托压的问题，保障井眼的完整性和安全性。

1.1 托压效应及引起的问题在定向井钻井过程中，钻柱和钻头等钻井工具在弯曲段和水平段工作时，会受到不同的力和压力，从而产生托压效应。

这种托压效应会引起一系列问题，如井眼偏心、井眼变小、井底压力增加等，严重时会导致井眼坍塌和井口事故等。

1.2 托压分析方法针对定向井钻井的托压问题，目前常用的分析方法主要有弹性理论、塑性理论和有限元分析法。

这些方法可以帮助工程师和技术人员更好地了解和解决托压问题，保障钻井作业的顺利进行。

当前，国内外对定向井钻井托压分析的研究已经取得了一定的成果，但仍存在一些问题，如对复杂井眼的托压分析的理论和方法还需进一步深化和完善，实际应用中缺乏有效的托压监测手段等。

为了提高定向井钻井的工作效率和质量，需要针对托压问题提出一些对策，从而降低托压效应带来的不利影响，保障钻井作业的安全进行。

2.1 钻具设计和选择可以通过优化钻具的设计和选择，减轻钻柱和钻头等钻井工具在定向井钻井过程中的受力和压力，降低托压效应的发生和程度，提高钻井的稳定性和安全性。

2.2 优化钻井工艺和操作可以通过优化钻井工艺和操作流程，避免过大的旋转速度和下压力，避免过多的撞击和震动，以减少托压效应的产生和累积，降低井眼变形的风险。

2.3 加强托压监测和控制可以加强托压效应的监测和控制，及时掌握井眼和钻具的受力情况，采取相应的措施和调整，避免托压效应带来的不良影响，保障钻井的顺利进行。

关于拖压问题的预防及应对措施定向井水平井相较于直井，井眼不是垂直的，从根本上就决定了井眼摩阻较大，另外在斜井段容易形成岩屑床且艾哈代布油田的定向井水平井斜井段都较长，就导致了艾哈代布油田在定向滑动钻进时拖压问题的出现。

针对拖压问题的形成原因和特点，提出以下预防及应对措施。

一．拖压的预防1.实钻井眼轨迹尽量圆滑。

2.在造斜段，了解各地层不同岩性，在轨迹控制范围内，尽量选择在钻时快的地层多定向少复合，在钻时慢的地层多复合少定向。

3.在水平段，通过钻井参数的相互配合调整，尽量增加复合钻进井段的长度，减少定向段的长度。

4.在水平段，轨迹调整要早预判早调整，尽量避免不定向就要出靶的情况出现，在定向困难时可通过适当的复合钻予以缓解。

5.建议定向完后不立即开顶驱划眼，至少打完一根单根后再划，保持较好的定向效果。

6.坚持两短一长的短起措施，有效破坏岩屑床。

7.要保证足够的排量，尽量达到紊流状态，有效携带岩屑，减缓岩屑床的形成速度。

8.在洗井时保持钻具一定的旋转和上下大范围活动，也可在一定程度上破坏岩屑床和有效携带岩屑，降低摩阻。

9.有效维护好泥浆性能，特别是润滑性、携砂性和造壁性能，泥饼质量要薄而韧，降低整个井眼的摩擦阻力和减缓岩屑床的形成速度。

10.现场应常备部分原油、废机油、液体润滑剂等物资，在出现拖压问题时可及时进行调整。

11.因艾哈代布油田灰岩的井径扩大率较小，有时甚至有缩径的井段，造成摩阻增大，加大了后续施工的风险，建议在降低泥浆密度时要慎重考虑。

二． 拖压处理原则及应对措施滑动定向出现拖压问题时，在保证井下安全的前提下，应遵循先易后难、先简后繁的处理原则。

1.出现拖压问题后，首先应及时加入一定量的润滑材料，因为此种措施见效快，且定向井段及频次一般较少，建议此措施为首选措施。

2.在轨迹控制范围内，可复合钻0.5米左右，并通过划眼将已钻井眼进行修整后再定向。

3.采取加大鉆压来克服摩阻的措施，计算好井下钻具可产生的有效鉆压，在有效鉆压范围内调整鉆压至克服摩阻和稳定工具面的平衡点，但鉆压平衡点的调整较困难费时且存在一定的井下风险，故此措施推荐为在加润滑材料效果不佳和复合划眼无效时采用。