钻杆扶正器钻具组合详解
- 格式:ppt
- 大小:433.00 KB
- 文档页数:20


5.2下部钻具组合下部钻具组合是指用于施加钻压的那部分钻柱的结构组成。
一般是由钻铤和扶正器组成。
通过调节扶正器的按放位置、距离和扶正器的数量,下部钻具组合可以是增斜组合、降斜组合及稳斜组合三种。
但是无论哪一种组合,其实质是施加钻压后,钻柱发生弯曲变形,在钻头上产生侧向力,由于侧向力的作用,使钻头合力方向不再与井眼轴线重合,造成井斜。
为了防止井斜,应当使钻柱组合在施加钻压后,产生的钻头侧向力为零,使钻头合力与井眼轴线重合。
5.3钻井参数组合钻井参数主要是钻压和转速。
在一定的钻柱组合时,通过调节钻压和转速,可改变钻头侧向力的大小和方向,从而改变井斜的大小和方向。
5.4钻头结构引起井斜牙轮钻头的移轴、复锥和超顶,都要引起钻头轴线偏离井眼中心线,产生侧向切削。
6井斜控制原理及方法控制井斜实质就是控制钻头造斜力,使其为降斜力。
要达到这个目的,地层造斜力是不可改变的,唯一可控制的是下部钻柱组合和钻井参数,通过改变下部组合和调节钻井参数可使钻头侧向力为降斜力,抵抗地层造斜力的作用强度,使井斜控制在一定范围内。
目前使用的钟摆钻具、塔式钻具、偏心钻铤等是以增大降斜力为目的的钻柱。
他们可以起在直井中防斜,在斜井中纠斜的作用。
刚性满眼钻柱、方钻铤、螺旋钻铤等是以强大的刚度反抗地层造斜的作用。
在直井中防斜,在斜井中稳斜,井斜了不能使用刚性满眼钻柱。
但是通过调节扶正器安放间距和钻井参数,刚性满眼钻柱也可以是增斜或降斜钻柱。
6.1、钟摆钻具这种钻具是在钻头的上方一定距离处,一般是18—27米左右按装一个扶正器。
当其发生井斜时,扶正起靠下井壁上,扶正器下面的钻柱重量在钻头上产生一个指向下井壁的力,这个力就是钟摆力,是降斜力,使井斜减少。
钟摆钻具使用关键是扶正器的安放距离,太大在扶正器下面产生新切点,钟摆失效;太小钟摆力也小,效果也不好。
另外,钻压不能太大,过大的钻压使钟摆失效。
是一种既能防斜又能纠斜的钻具。
在现场得到广泛使用。
长庆油田定向井二开“一趟钻”钻井技术--长庆石油勘探局四合一钻井技术主要依靠转盘与井下动力钻具的复合运动,驱动钻头共同破岩,提高破岩效率,应用预弯曲井下动力钻具,增加了对钻头的导向能力控制,通过对复合运动情况下钻柱准动力学、动力学原理分析,使钻头产生的侧向力克服地层造斜力,从而推动钻头沿设计轨迹的方向运动,实现直井段防斜打快,斜井段轨迹控制。
配合高效PDC钻头与MWD等工具,可简化施工工序、实现一套钻具组合就能完成定向、增斜、稳斜、降斜钻井施工工序,从而缩短钻井周期、提高机械钻速,节约钻井成本。
四合一钻井技术主要的钻具组合为PDC钻头+螺杆钻具+定向接头+短钻铤+扶正器+钻铤+钻杆。
一、基本情况长庆石油勘探局采用“四合一”钻具,在油井定向井施工实现了二开“一趟钻”完钻,“四合一”钻具是复合钻井技术的继承和发展,是四种工具、四种性能的集成。
具备了塔式钟摆的防斜性能、多稳定器结构稳斜稳方位能力、复合钻井的滑动可调性、PDC 钻头的快速钻进等综合优势,使定向井的二开直井段-造斜段-增斜段-稳斜段钻井实现“一趟钻”完钻,成为钻井提速的有效钻具组合。
2006年在姬塬区块试验应用后,刷新了长庆钻井历史上11项指标,钻机月速度提高23.95 %,一趟钻比例达到19.31 %。
2007年在油田各区块推广应用,再次刷新了长庆钻井历史上6项指标,截止6月26日油井开钻745口,完井691口钻井进尺145.7万米,二开“一趟钻”完钻185口,完钻比例达到27.24 %,钻机月速度提高27.45 %,机械钻速提高19.7 %,钻井周期下降12.39%。
二、“四合一”钻具结构形成的背景及技术思路(一) “四合一”钻具是提速的需要1、市场占有率低长庆钻井的内部市场占有率仅为50%,与长庆油田的大发展不相适应,靠增加设备,需要大量的投资,在设备有限的情况下,只有提高钻井速度,才能提高市场占有率,才能促进长庆油田的快速有效协调发展。
5种常规钻具组合的不同特点各种常规钻具组合1、满眼钻具(p a c k e d h o l e a s s e m b l y)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。
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。
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。
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,满眼钻具的作用是防止井斜角过快地减小。
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。
2、钟摆钻具钟摆钻具是为了减少井斜角而设计的一种钻具组合,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。
对于一定斜度的井眼来说,井斜角是一定的,因此增大降斜力的主要方法是增大切点以下的钻铤重量,其办法有二:一是使用大尺寸钻铤或加重钻铤。
钻杆扶正器原理
一、概述
钻杆扶正器是在钻井作业中用于防止钻杆弯曲和偏斜的工具。
它通过
对钻杆进行支撑和固定,使其保持直线状态,从而保证了钻头的准确
位置和方向。
二、组成部分
1. 扶正器主体:由上下两个半壳体组成,上半壳体与下半壳体通过螺
纹连接。
2. 扶正器弹簧:位于扶正器主体内部,能够提供一定的弹性支撑力。
3. 扶正器夹头:位于扶正器主体下部,能够将钻杆夹紧并提供支撑力。
4. 扶正器衬套:位于扶正器主体上部,能够减少摩擦力并保护钻杆。
三、工作原理
1. 安装:将扶正器安装在井口上方的旋转鞍上,并通过螺纹连接固定。
2. 夹紧:当钻杆下降到扶正器内部时,扶正器夹头会自动关闭并将钻
杆夹紧。
此时,扶正器弹簧会提供一定的支撑力,使得钻杆处于直线
状态。
3. 钻进:当钻头开始进行钻进作业时,扶正器会固定住钻杆并防止其
弯曲和偏斜。
4. 取出:当需要取出钻杆时,扶正器夹头会自动打开并释放钻杆。
四、优点
1. 提高了钻井作业的准确性和效率。
2. 减少了钻杆的弯曲和偏斜,延长了使用寿命。
3. 对环境的影响较小,能够减少地质灾害的发生。
五、缺点
1. 成本较高,对于一些小型井场来说可能不太适用。
2. 安装和维护需要专业技术人员进行操作。
六、应用范围
1. 适用于各种类型的岩层和地质条件下的钻井作业。
2. 特别适用于深井、水平井、方向井等复杂情况下的钻井作业。