常见钻具组合及定向井
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定向井钻具组合下组合原则:1、二开双扶钟摆和18米单扶钟摆由井队自己选择。
2、PDC钻头下18米或8米单扶由井队自己选择。
3、钻铤的数量保证在最高钻压为钻铤重量的80%。
一、直井段1 ∮216 BIT(三牙轮钻头)+挡板+∮177.8mm无磁钻铤*1跟+∮177.8mm钻铤*1根+∮214mm扶正器+∮177.8钻铤*2 2/3柱+∮165钻铤*2柱+钻杆2 ∮216 PDC+挡板+∮177.8mm无磁钻铤+∮177.8mm钻铤*1根+∮214mm扶正器+∮177.8钻铤*2 2/3柱+∮165钻铤*2柱+钻杆二、深部直井段钻具组合∮216 PDC+挡板+∮165mm无磁钻铤*1根+∮214mm扶正器+∮165钻铤*3柱 +钻杆三斜井段1 ∮216 BIT(三牙轮钻头)+扶正器间组合长+∮165钻铤*3柱+∮127加重钻杆*5柱+钻杆2 ∮216PDC+扶正器间组合长+∮165钻铤*1柱+∮127加重钻杆*5柱+钻杆四、大斜度或特殊井组合∮216钻头+扶正器间组合长+∮127加重钻杆*10柱+钻杆五、∮311mm井眼1 ∮311 BIT(三牙轮钻头)+挡板+∮203mm无磁钻铤*1根+∮203m钻铤*1根+∮308m扶正器+∮203钻铤*1柱∮177.8钻铤*3柱+∮165钻铤*2柱+钻杆六、钟摆螺杆钻具组合:∮216 BIT(钻头)+螺杆+∮165mm无磁钻铤*1根+∮165钻铤*1柱+∮127加重钻杆*5柱+钻杆七、普通螺杆钻具组合1、∮216 BIT(钻头)+螺杆+∮165mm无磁钻铤*1根+∮127加重钻杆*5柱+钻杆2 ∮216 BIT(钻头)+螺杆+∮165mm无磁钻铤*1根+∮165钻铤*2柱+钻杆。
钻具组合一、钻柱组合1、钻具组合(钻具配合):指组成一口井钻柱的各钻井工具的选择和连接。
2、下部钻具组合:指最下部一段钻柱的组成。
3、钻柱:是指自水龙头以下钻头以上钻具管串的总称。
由方钻杆、钻杆、钻铤、接头、扶正器等钻具所组成。
4、倒换钻具:下钻时,改变部分立根原先的下入顺序,以改变钻具的受力情况。
5、井下三器:指扶正器、减振器和震击器。
6、钻柱中和点:钻柱的总重量减去给钻头加压所用的那部分钻柱的重量,而形成一个即不受拉又不受压的位置,就叫钻柱的中和点。
二、主要钻具组合类型钻柱是联通地面与井下的枢纽。
不同的钻柱结构及在井下的受力状态,决定了钻头所受钻压的大小和方向。
如定向钻进或井斜较大时,钻头所受实际钻压比钻压表显示的数据要小,若钻柱组合中带有扶正器,实际钻压更小。
同时,由于扶正器与井壁的磨擦作用,使得钻头工作平稳性增强,有利于钻头的使用。
①(刚性)满眼钻具:由外径接近于钻头直径的多个稳定器和大尺寸钻铤组成的下部钻具组合。
用于防斜稳斜。
②塔式钻具:由直径不同的几种钻铤组成的上小下大的下部钻具组合。
用于防止井斜。
③钟摆钻具:在已斜井眼中,钻头以上,切点以下的一段钻铤犹如一个“钟摆”,钻头在这段钻铤的重力的横向分力——即钟摆力作用下,靠向并切削下侧井壁,从而起到减小井斜角的作用。
运用这个原理组合的下部钻具组合称钟摆钻具。
用于防斜和纠斜。
三、增、降、稳斜钻具组合1、降斜组合:类型L1 L2 强降斜组合9-27 /弱降斜组合0.8 18-272、增斜组合:类型L1 L2 L3 强增斜组合 1.0-1.8 / /中增斜组合 1.0-1.8 18-27 /弱增斜组合 1.0-1.8 9-18 93、稳斜组合:类型L1 L2 L3 L4 L5强稳斜组合0.8-1.2 4.5-6.0 9 9 9中稳斜组合 1.0-1.8 3-6 9-18 9-27 /弱稳斜组合 1.0-1.8 4.5 9 / /稳定器在钻具组合中的安放位置不同,钻具组合所表现的性质就不同,一般地将,近钻头稳定器离钻头越近,钻头的增斜力就越大,反之钻头的增斜力则越小。
(1)常规钻具组合。
钻头+配合接头+钻铤+配合接头+钻杆+方钻杆阀或方钻杆保护接头+方钻杆。
(2)满眼钻具组合。
钻头+1号钻头稳定器(1—3个)+短钻铤+2号稳定器(挡板)+无磁钻铤1。
2根+3号稳定器+大钻铤1根+4号稳定器+钻铤+加重钻杆+钻杆+方钻杆阀或方钻杆保护接头+方钻杆。
(3)钟摆钻具组合。
钻头+钻铤(易斜地层选用大钻铤或加重钻铤)+稳定器+钻铤+钻杆+方钻杆阀或方钻杆保护接头+方钻杆。
直井中所用钟摆钻具组合一般为钻头+钻铤1—3根+稳定器+钻铤+钻杆+方钻杆阀或方钻杆保护接头+方钻杆;吊打钻井的钻具组合一般为钻头+钻铤2柱+钻杆+方钻杆阀或方钻杆保护接头+方钻杆。
(4)塔式钻具组合。
钻头+大尺寸钻铤1柱+中尺寸钻铤2柱+小尺寸钻铤3柱+钻杆+方钻杆阀或方钻杆保护接头+方钻杆。
(5)定向井各井段钻具组合。
①造斜段钻具组合。
钻头+井下动力钻具+弯接头+无磁钻铤+钻铤+震击器+加重钻杆+钻杆+方钻杆阀或方钻杆保护接头+方钻杆。
②增斜段钻具组合。
钻头+稳定器(挡板)+无磁钻铤1~2根+稳定器+钻铤1根+稳定器+钻铤+加重钻杆+钻杆+方钻杆阀或方钻杆保护接头+方钻杆。
③稳斜段钻具组合。
稳斜段采用满眼钻具组合。
④降斜段钻具组合。
钻头+无磁钻铤1。
2根+稳定器+钻铤1根+稳定器+钻铤1根+稳定器+钻铤+加重钻杆+钻杆+方钻杆阀或方钻杆保护接头+方钻杆。
⑤水平段钻具组合。
钻头+钻头稳定器+无磁钻铤1根+稳定器+无磁承压钻杆2根+斜坡钻杆+加重钻杆+随钻震击器+加重钻杆+钻杆+方钻杆阀或方钻杆保护接头+方钻杆。
(6)打捞钻具组合。
卡瓦打捞矛(简)、内外螺纹锥等打捞工具的钻具组合一般为打捞工具+安全接头+下击器+钻铤+钻杆。
随钻打捞工具的钻具组合一般为:钻头+随钻打捞杯(打捞篮)+钻铤1柱+钻杆。
磨铣工具的钻具组合为:磨鞋(铣鞋)+钻铤1柱+钻杆。
使用液压上击器的钻具组合为:打捞工具+安全接头+液压上击器+加速器+钻杆。
油田技术-定向井工程师序列培训讲义(T3-21)――――――定向井常用钻具组合第一部分定向井常用钻具组合的分类一、常规钻具组合1、造斜钻具组合1)斜向器(也叫变向器)造斜2)井下马达造斜2、增斜钻具组合3、稳斜钻具组合4、降斜钻具组合二、导向钻具组合三、旋转导向钻具组合第二部分定向井常规钻具组合一、造斜钻具组合1、斜向器(也叫变向器)造斜斜向器的结构如图所示。
这是最早使用的造斜工具,由于工艺繁杂,现在仅用于套管内开窗侧钻,或不适宜用井下马达造斜的井段。
2、井下马达造斜目前,我国海洋定向井一般采用井下马达造斜,常用造斜钻具组合为:钻头十井下马达十定向弯接头(或:弯接头+定向接头)十非磁钻铤十普通钻铤(0~30 米)十挠性接头十震击器十配合接头+加重钻杆+钻杆。
这种造斜钻具组合是利用弯接头使下部钻具产生一个弹性力矩,迫使井下动力钻具驱动钻头侧向切削,使钻出的新井眼偏离原井眼轴线,达到定向造斜或扭方位的目的。
造斜钻具的造斜能力主要与弯接头的弯角和动力钻具的长度有关。
弯接头的弯角越大,动力钻具长度越短,造斜率也越高。
弯接头的弯角应根据井眼大小、井下动力钻具的规格和要求造斜率的大小选择。
现场常用弯接头的弯角为1.5~2.5 度,一般不大于2.5 度。
常用弯接头的造斜率预测见表1-2:造斜钻具组合使用的井下动力钻具型号应根据造斜井段或扭方位井段的井眼尺寸和井深及井温来选择。
使用井段在2000 米以内或井温在125°C以内,一般采用普通螺杆钻具,深井或井温超过125°C的井段造斜或扭方位应使用耐高温的多头螺杆钻具。
钻井参数和钻头水眼应根据厂家推荐的钻井参数设计。
由于井下动力钻具的转速高,因此,使用的牙轮钻头应选用适应高转速的金属密封滚动轴承钻头,在浅层、可钻性好的软地层应使用铣齿钻头或合适的PDC 钻头。
根据测斜仪器的种类不同,分为五种定向方式:1.单点定向此方法只适用造斜点较浅的情况,通常井深小于1000 米。
一、满眼钻具组合又称刚性配合钻具或刚性满眼钻具,是一种安装在钻柱下部的刚度较大而且井径与钻柱外径之间间隙较小的防止井斜角和井眼曲率变大的一种钻具组合。
刚性满眼钻具一般是由几个外径与钻头直径相近的扶正器与一定长度外径较大的钻铤所组成。
它的防斜原理是在钻头以上的下部钻柱上安装一定数量的扶正器,以扶正合钻铤;提高下部钻柱的刚度,减少其弯曲程度,以消除钻头的严重倾斜,使其能减小和限制由于钻柱弯曲而产生的增斜力,同时扶正器能支撑在井壁上,抗衡地层自然造斜力,以达到控制井斜在最小范围内变化的目的。
为了发挥满眼钻具的防斜作用,在钻具上至少要有三个稳定点,除在靠近钻头处有一个扶正器外,其上面应再安放两个扶正器才能保持有三点接触井壁。
如果只有两点接触,钻柱就能循沿一条曲线,不能保证井眼的直线性。
如果有三点接触,就能保证井眼的直线性和限制钻头的横向移动。
具体如下:1.在垂直或接近垂直的井眼中钻具的防斜作用:当钻具在垂直或接近垂直的井眼中工作时,它的作用是保持井眼沿直线方向加深。
上扶正器能抵消由于上扶正器以上的钻柱弯曲所产生的横向力,使上扶正器以下的钻柱居中,同时也帮助下扶正器抵消地层横向力。
下扶正器的作用抵消地层横向力,限制钻头的横向移动,当地层造斜力不大时,满眼钻具能保持刚直居中状态,使钻头沿铅直方向钻进。
2. 增斜时钻具的防斜作用:当钻进时井斜较大的地层时,满眼钻具能有力地抵抗地层横向力,减小井斜的变化。
在地层横向力的作用下,下扶正器和钻头靠向井壁高的一侧,抵抗地层横向力,限制钻头横向移动。
同时地层横向力势必要扭弯下扶正器上的短钻铤,由于钻铤刚度大,能有力地抵抗此地层的横向力。
中扶正器也帮助中扶正器以下的钻柱抵抗地层横向力。
因此,限制了钻头的横向移动和侧斜。
在已斜井眼内,钻具还有一个纠斜作用,这是由于上扶正器以上的钻铤因自重的作用靠在井壁低侧,并以上扶正器为支点将力下传,作用于上扶正器下的一根钻铤上有一个弯矩,此弯矩使中扶正器靠井壁高的一侧,再以中扶正器为支点将力下传使钻头趋向于井壁低的一侧,产生一个纠斜力。
第章定向井、水平井专用工具第一节定向接头一、定向接头类别目前国内常用的定向接头有两种:定向直接头和定向弯接头,定向直接头用于弯壳体螺杆定向钻进,而定向弯接头则用于直壳体螺杆定向钻进。
定向弯接头因其具有制造简单、使用方便、成本低廉等特点,目前使用较为普遍。
二、技术规格定向弯接头规格表表1-1外径(mm)内径(mm)连接螺纹弯曲角度(°)长度(mm)备注母扣公扣196.85 80 630 531 1.25760 衬套内径50mm 1.501.752.002.252.502.75158.75 70 4A10 431 1.25500 衬套内径50mm 1.501.752.002.252.502.75107.95 57 310 331 1.25450 衬套内径35mm 1.501.752.002.252.502.75三、基本结构1、直接头的基本结构,包括壳体、扶正套、定向键和定位螺钉,如图1-1所示:图1-12.定向弯接头的基本结构,包括壳体、扶正套、定向键、定位螺钉如图1-2所示:定向弯接头结构示意图图1-2弯接头弯曲度数的计算公式:α=57.3(a-b)/d式中:α——弯曲角度(º)a——长边长度(mm)b——短边长度(mm)d——外径(mm)四、弯接头性能不同螺杆钻具使用弯接头在不同井眼的造斜率表1-2第二节无磁钻铤一、作用由于所有磁性测量仪器在测量井眼的方向时,感应的是井眼的大地磁场,因而测量仪器必须是一个无磁环境。
然而在钻井过程中,钻具往往具有磁性,具有磁场,影响磁性测量仪器,不能得到正确的井眼轨迹测量信息数据,利用无磁钻铤可实施无磁环境,并且具有钻井中钻铤的特性。
国外已有相当数量的无磁钻铤产品于1990年列入API标准。
我国根据国外产品和产品样本制订了SY/T 5145-86《无磁钻铤》标准。
二、工作原理无磁钻铤工作原理如图2-1所示:无磁钻铤的作用原理示意图2-1注:①地磁场线;②磁性测量仪;③钢钻铤;④干扰磁场线;⑤钻头接头;⑥无磁钻铤无磁钻铤上下的干扰磁场线对测量仪器部位没有影响,因而无磁钻铤为磁性测量仪器创造了一个无磁环境,保证了磁性测量仪器测到的数据为真实大地磁场信息。
钻具的分类及组合单位:长庆钻井管局公司宁定服务部姓名:丛成目录前言 (5)1.钻具的分类 (5)1.1钻杆 (5)1.1.1钻杆的作用 (5)1.1.2钻杆的结构 (5)1.1.3钻杆的钢级 (6)1.1.4钻杆的规范 (6)1.2钻铤 (7)1.2.1钻铤的作用 (7)1.2.2钻铤的结构 (7)1.2.3钻铤的规范 (8)1.2.4钻铤的型号 (9)1.3方钻杆 (9)1.3.1方钻杆的作用及结构 (9)1.3.2方钻杆的规范 (10)二、钻具组合 (10)2.1导向钻井技术的钻具组合选择 (12)2.1.1单弯螺杆角度的选择 (12)2.1.2稳定器尺寸的选择 (12)2.1.3钻具结构的选择 (12)2.1.4钻头类型的选择 (13)2.1.5泥浆参数的选择 (13)2.2刚性满眼钻具 (13)2.2.1工作原理 (13)2.2.2满眼钻具组合设计 (15)2.2.3提高钻柱的弯曲刚度 (16)2.2.4扶正器与井壁之间的间隙控制 (16)2.3塔式钻具 (16)2.4钟摆钻具 (17)2.4.1工作原理 (18)2.4.2扶正器的安放位置 (18)结束语 (19)摘要钻具是下井工具的总称。
包括:方钻杆、钻杆、加重钻杆、钻铤(无磁钻铤)、转换接头、钻具稳定器、井下动力钻具、减震器、钻头等。
而将这些下井工具连接起来组成的管串称为钻柱。
钻柱是连通地面与地下的枢纽。
钻井过程中,地面动力的传递和钻井液的输送,依靠钻柱来实现;地层的变化、井下的复杂情况,也可以通过钻柱反映到地面上来;此外钻井过程中的其他作业,如取心、处理井下事故、中途测试等都必须依靠钻柱来实现。
钻柱一旦出现事故,会带来一定的经济损失。
因此管理好、使用好、选择合理的钻具组合在钻井过程中尤为重要。
关键词:钻具井下工具钻具组合Adsteact Downhole drilling tool is the general teem. Include:Kelly,drill pipe ,heavy weight drill pipe,drill collar(non-magnetic drill collars),adapters,drill stabilizer,downhole drill motor,shock absorbers,drill and so on.And tools to link these to go down the string as consisting of drill pipe.Drill string is connectedon the ground and underground hub.Drilling process,the ground power transmission and fluid delivery,reling on the drill string to achieve;formation changes,the complexity of the situation underground,also reflected by the drill string to the ground;addition drilling and other operations,such as coring to deal with mine accident,and so must rely on the middle of the best drill string to achieve.Once the drill accident will bring some economic loss.Therefore,to manage,use a good,reasonable choice of bottom hole assembly buring drilling is particularly important.Keywords: drill downhole tolls BHA前言钻具是下井工具的总称。
一、满眼钻具组合又称刚性配合钻具或刚性满眼钻具,就是一种安装在钻柱下部的刚度较大而且井径与钻柱外径之间间隙较小的防止井斜角与井眼曲率变大的一种钻具组合。
刚性满眼钻具一般就是由几个外径与钻头直径相近的扶正器与一定长度外径较大的钻铤所组成。
它的防斜原理就是在钻头以上的下部钻柱上安装一定数量的扶正器,以扶正合钻铤;提高下部钻柱的刚度,减少其弯曲程度,以消除钻头的严重倾斜,使其能减小与限制由于钻柱弯曲而产生的增斜力,同时扶正器能支撑在井壁上,抗衡地层自然造斜力,以达到控制井斜在最小范围内变化的目的。
为了发挥满眼钻具的防斜作用,在钻具上至少要有三个稳定点,除在靠近钻头处有一个扶正器外,其上面应再安放两个扶正器才能保持有三点接触井壁。
如果只有两点接触,钻柱就能循沿一条曲线,不能保证井眼的直线性。
如果有三点接触,就能保证井眼的直线性与限制钻头的横向移动。
具体如下:1、在垂直或接近垂直的井眼中钻具的防斜作用:当钻具在垂直或接近垂直的井眼中工作时,它的作用就是保持井眼沿直线方向加深。
上扶正器能抵消由于上扶正器以上的钻柱弯曲所产生的横向力,使上扶正器以下的钻柱居中,同时也帮助下扶正器抵消地层横向力。
下扶正器的作用抵消地层横向力,限制钻头的横向移动,当地层造斜力不大时,满眼钻具能保持刚直居中状态,使钻头沿铅直方向钻进。
2、增斜时钻具的防斜作用:当钻进时井斜较大的地层时,满眼钻具能有力地抵抗地层横向力,减小井斜的变化。
在地层横向力的作用下,下扶正器与钻头靠向井壁高的一侧,抵抗地层横向力,限制钻头横向移动。
同时地层横向力势必要扭弯下扶正器上的短钻铤,由于钻铤刚度大,能有力地抵抗此地层的横向力。
中扶正器也帮助中扶正器以下的钻柱抵抗地层横向力。
因此,限制了钻头的横向移动与侧斜。
在已斜井眼内,钻具还有一个纠斜作用,这就是由于上扶正器以上的钻铤因自重的作用靠在井壁低侧,并以上扶正器为支点将力下传,作用于上扶正器下的一根钻铤上有一个弯矩,此弯矩使中扶正器靠井壁高的一侧,再以中扶正器为支点将力下传使钻头趋向于井壁低的一侧,产生一个纠斜力。
所以满眼钻具在增斜地层中,能限制井斜角的增大速度,可防止狗腿、键槽等现象的发生。
3、降斜时钻具的作用:如果井眼已发生了偏斜,而地层横向力又使其趋向恢复垂直状态,满眼钻具的作用就是防止井斜角过快地减小。
下、中扶正器将抵抗地层横向力,限制钻头向井壁下侧移动。
短钻铤也抵抗其弯曲趋势,保持下扶正器趋向壁高的一侧。
同时中扶正器以上的钻铤所产生的弯矩也将使中扶正器趋向井眼高的一侧,迫使下扶正器抵抗地层横向力,以减小钻头倾角。
所以钻具在降斜时能有力地抗衡地层降斜力,减少井眼的降斜率,使其不致于产生狗腿、键槽等不良现象。
4、满眼钻具组合设计1)近钻头扶正器:近钻头扶正器应采用井底型扶正器并紧接钻头,其间不应加装配合接头或其它工具。
为了增强近钻头扶正器抗衡横向偏斜力及限制钻头横向切削的作用,在中等易斜地层应采用有效扶正长度较长的扶正器,也可以在有效扶正长度较短的近钻头扶正器上直接接一只钻柱型扶正器,在严重易斜地层则应采用有效扶正长度更长的近钻头扶正器。
2)中扶正器与上扶正器的安放高度确定:中扶正器与上扶正器的安放高度与满眼钻具组合的使用效果有重要的关系。
确定中扶正器与上扶正器理想安放高度的原则使尽量减小下部钻柱弯曲变形,从而使钻头偏斜角与作用在钻头上的弯曲偏斜力为最小值。
中扶正器的理想安放高度主要取决于钻铤尺寸,扶正器与井壁间隙值,井斜角及钻井液密度等因素。
上扶正器安放在中扶正器的上部,一般相距一根钻铤的长度约9米左右。
3)提高钻柱的弯曲刚度为了提高钻柱组合的弯曲刚度,在上扶正器上适当位置根据需要可以再加扶正器。
满眼组合部分呢的钻铤,特别就是短钻铤,应采用最大外径厚壁钻铤。
4)扶正器与井壁之间的间隙控制扶正器与径壁之间的间隙与满眼钻具组合的使用效果关系甚为重要,应当严重控制(特别就是在井斜较严重的层段),一般这一间隙越小越好,尤其就是近钻头扶正器与中扶正器,与井壁间的实际间隙过大往往导致满眼钻具组合失效。
二、钟摆钻具组合钟摆钻具就是为了减少井斜角而设计的一种钻具组合,就是利用斜井内切点以下钻铤重量的横向分力把钻头推向井壁低的一侧,以达到逐渐减小井斜的效果。
这个横向分力如钟摆一样,所以称之为“钟摆力”,运用这个原理组合的钻具称为钟摆钻具。
1、工作原理利用斜井内切点以下钻铤重量的横向分力把钻头推向井壁低的一侧,以达到逐渐减小井斜的效果。
这个横向分力如钟摆一样,所以称之为“钟摆力”,运用这个原理组合的钻具称为钟摆钻具。
对于一定斜度的井眼来说,井斜角就是一定的,因此增大降斜力的主要方法就是增大切点以下的钻铤重量,其办法有二:一就是使用大尺寸钻铤或加重钻铤。
显然在同一钻压下,大尺寸钻铤不易被压弯,并且切点位置高,因而切点以下钻铤长度L大,有利于增大降斜力。
二就是在比切点略高的位置上,安装一个扶正器,以提高切点位置,增大其下部钻铤重量,使降斜力增大。
除此之外,扶正器对其下部钻铤还起到扶正作用,因而可减少钻头倾斜角,限制增斜力的增大。
当然最理想的办法就是采用大尺寸钻铤加扶正器,这样组成的钻具不仅钟摆的长度大,而且重量也大,其降斜效果更好。
2、扶正器的安放位置光钻铤钟摆钻具虽具有防斜作用,但其能力就是有限的,主要原因就是切点低,钟摆力较小。
在井斜较严重的地区,如果要使井斜角保持较小值,只有采用较低的钻压。
所以在现场多采用单扶正器钟摆钻具,这种钻具组合就就是在适当的高度上安装一个扶正器作为支点,以增大有效的钟摆长度,提高钟摆力。
由此可见,它的技术关键就就是扶正器的安放位置要适当。
如果安放位置偏低,则降斜力小,效果差。
如果安放位置偏高,则扶正器以下钻铤可能与井壁形成新的切点,使钟摆钻具失效。
扶正器的理想安装位置应就是在保证扶正器以下的钻铤不与井壁接触的条件下尽量提高些。
三、塔式钻具组合塔式钻具就就是在钻头之上,使用几段直径自下而上逐渐减小,形如塔状的钻铤组合。
钻铤应不少于12根;这种防斜钻具的特点就就是底部钻铤重量大,刚度大,整个钻铤柱的重心低,稳定性好。
能产生较大的钟摆减斜力。
在松软地层,井径易扩大,对于扶正器满眼钻具或扶正器钟摆钻具,由于其井径与扶正器间隙值大,防斜效果差。
使用塔式钻具则能得到满意的效果。
此外,塔式钻具还有结构简单,使用方便,不需要进行扶正器位置计算的优点,也不存在扶正器、方钻铤的磨损及修复等问题,但塔式钻具也存在底部间隙小,易卡钻,钻铤尺寸多,操作部方便等不足。
塔式钻具防斜效果的好坏,取决于钻具的塔式组合。
要求组合的重心低、底部钻铤直径大、整个钻铤重量大、每一级钻铤尺寸差值小。
四、定向井1、定向井的概念:设计井眼轨迹由多段直线与光滑曲线组成,井底相对井口有一定的水平位移;这种沿着预先设计的井眼轨迹钻进的井称为定向井。
2、定向井的使用范围增加油层穿越面积,提高产量与采收率(水平井)绕开地面障碍(河流、高山、建筑、沼泽)适应井下地质条件,节省钻井时间减小地面井场占用面积,节省投资(丛式井、多底井)处理井下事故(救援井、侧钻井)3、井身要素:1)测深:L 单位:米井眼轴线上任一点到井口的井身长度称为该点的测深。
2)井斜角:α单位:度某测点处的井眼方向线与通过该点的重力线之间的夹角称为该点的井斜角。
3)井斜方位角:Φ单位:度在井眼轨迹上任一点为原点的平面坐标系中以通过该点的正北方向线为始边,顺时针旋转至该点处井眼方向线在水平面上的投影线,所转过的角度称为该点的方位角。
井斜方位角的值可用0°--360°表示,也可以用象限值表示。
象限角就是指井眼的井斜方位线与正北方向线或正南方向线之间的夹角。
其值在 0°--90°之间变化并需要注明象限。
4、定向井的其她井身要素1)垂深:即测点的垂直深度,以H表示。
就是指井身上任一点至井口所在水平面的距离。
可以在垂直投影图上反映出真实值。
2)水平长度:即测点井深的水平投影长度以S表示。
就是指自井口至测点的井眼长度在水平面上的投影长度。
3)平移;即测点的水平位移。
4.平移方位角:就是指以正北方位线为始边顺时针转至平移方位线上所转过的角度。
5.N坐标与E坐标:就是指测点在以井口为原点的水平面坐标系里的坐标值。
一个就是北,一个就是东。
4)视平移:水平位移在设计方位线上的投影。
5、井身剖面设计设计原则:利用地层自然造斜规律;利于钻井、采油、修井工作;剖面简单;造斜井段地层稳定;井眼曲率变化均匀1)井深剖面设计:剖面要求基本为两段制(直—增)或三段制(直—增—稳);2)定向井设计必须有:a、地质设计应提供井口与目标点纵、横坐标,目标点垂垂直深度;b、给出目标点靶区半径,有特殊要求应作出说明;c、提供本地的磁偏角;d、丛式井场有老井的,必须提供已钻的井测斜数据,并复测井口坐标;e、根据地质设计与井场组合,就是丛式井井场要进行施工顺序排序,尽量避免绕障,减少施工位移;6、定向井工艺1)直井段钻进过程中按设计要求认真作好测斜工作,监测井眼轨迹,严格作好防碰工作,并控制直井段最大井斜符合设计要求。
特别要作好1:100的防碰图,做好随钻分析,异常情况分析记录判断,搞好全员防碰工作。
2)造斜段:造斜点的选择应考虑以下因素:a、设计造斜点。
b、直井段以发生的轨迹偏移。
c、有利于防碰。
d、下步计划实施的增斜方式及增斜率。
e、其它井施工安全性。
f、尽量充分利用钻头寿命7、定向井测量方法1)井斜角测量原理:重力方法:液体染色(虹吸测斜仪),腐蚀(HF), 感光照相(单、多点照相仪),电法(随钻测量仪 MWD)。
2)方位角测量原理:陀螺、磁场(在套管内不能测量,需使用无磁钻铤)方法:感光照相(单、多点照相仪),电法(随钻测量仪 MWD)。
8、井身质量要求1)上直段井斜<2°2)最大全角变化率<4°/25米3)全角变化率连续三点不大于3°/25m4)实际井斜角与设计井斜角一般不超过±3°、最大不得超过±5°5)方位角的摆动与设计值一般不超过±10°、最大不得超过±20°。