定向井知识基本问题

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定向井初级试题

定向井水平井试题一、填空（一）、工程类1.根据轨道的不同，定向井可分为和两大类2.定向井三要素是。

3.井身轨迹的计算参数包括。

4.井身轨迹的图示法包括和，和。

5.目前常用的测斜仪分为、和三类。

6.目前公司运用的井眼轨迹计算方法为法。

7.井斜的原因主要包括两个方面因素、，另外还有等因素。

8.二维定向井可分为和，三维定向又可分为和。

9.定向井设计应遵循的原则、、。

10.造斜点的选择应选择在、等复杂情况的地层开始造斜。

11.按照我国钻井行业标准的规定，常规二维定向轨迹有四种类型：、、和。

12.定向井及水平井设计依据的条件有两种，一种是由。

13.动力钻具又称井下马达，包括、、三种。

14.动力钻具造斜工具的形式有三种、、。

15.转盘钻造斜工具包括、和组合。

16.扶正器钻具组合按照增斜能力的大小分为、、三种，按照稳斜能力的大小分为、、三种，按照降斜能力的大小分为、两种。

17.一口定向井的轨迹控制过程可分为三个阶段、、。

18.水平井根据曲率半径的大小分为、、、、。

19. 长半径水平井造斜率、井眼曲率半径、水平段长度。

20. 中半径水平井造斜率井眼曲率半径水平段长度。

21. 中短半径水平井造斜率井眼曲率半径水平段长度。

22. 短半径水平井造斜率井眼曲率半径水平段长度。

23. 超短半径水平井造斜率井眼曲率半径水平段长度24.在钻井过程中，如果钻井液不循环，则井内钻井液静液柱压力作用在井眼不同井深，称为井内，作用到井底的压力称为井底压力。

25.抽液压力和激动压力统称为。

26.地层流体侵入井眼的原因主要有、、、。

27.地层流体侵入井眼征兆：（1）；（2）；（3）；（4）；（5）；（6 ）；（7 ）；（8 ）；（9）；（10）。

28.地层流体侵入井眼的检测方法包括、、。

29.井涌关井方式分类可分为、、。

30.对水平井着陆控制和水平控制的基本要求是：（1）实际着陆点必须不超出；（2）在水平控制中实钻轨道不得穿出。

31.着陆控制是指从直井段末端的开始钻至油层内的的过程。

定向井基础

（3）钻具刚性太强，不能产生足够的侧向力。如泥浆马达上钻铤根数太多。合理的做法是尽量少加钻铤。
（4）工具面没有掌握好，工具面反复调整不容易获得稳定的造斜率。所以工具免疫功能相对稳定。
（5）泥浆塞太软。这种情况出现在侧钻作业，如水泥塞没有足够的强度难以侧钻脱离老井眼。因此，须保证水泥塞足够的强度，如钻水泥塞时，加压5~10T，ROP在5~8min/m的范围。
（1）井眼轨迹发生始料不及的漂移，如上部井段严重左漂或右漂：
（2）是由于一些特殊原因，提前结束造斜，起钻时没有获得预计的造斜方位。比如马达或测量仪器不能保证正常造斜，不得已只能提前结束造斜。
（3）由于测量仪器的故障或测量工程师的失误，使真实定向方向不是测量仪显示的方向，致使方位偏差太大。解决方位偏差太大的办法是进行纠方位作业。纠方位作业时应主要考虑可能带来的狗腿和安全问题，特别是在裸眼段较长的井段。如果偏差值大的无法以扭方位来弥补，只有填井重钻。
磁边工具面，它是指在水平面上，沿磁北方向顺时针旋转到工具面与井底平面的交线在水平面上的投影所转过的角度。
25.定向角：是定向工具面角的简称，在定向或扭方位钻进时工具面所处的位置，用工具面角表示。工具面的位置有工作位置与非工具位置之分，工作位置是指启动马达正常钻进的工具面角，非工作位置是指不启动井下马达时的工具面角。
3.出新井眼（“裤裆”井）
新井眼往往在以下情况中可能出现：
（1）较浅较疏松的地层；
（2）狗腿较大的井段。如造斜段、扭方位井段；
（3）钻具刚性改变以后。
为避免出新眼，定向钻井时应注意以下几个方面：
A：如造斜是在较浅、较疏松的地层，造斜过程应尽量使井斜、方位平缓变化，避免急剧狗腿，特别是方位的变化。如造斜结束后，要下入刚性较强的稳斜组合，下钻要小心，不可轻易划眼，；如遇阻严重，开泵冲下，如仍遇阻，应考虑起钻用刚性较小的增斜组合通井。有时也可采取划眼的方式，但应在井斜较大的井段进行，必须注意划眼时钻压扭矩等的变化。

【2019-2020年整理】定向井基础

2004年塔里木技术交流材料
定向井工艺
金地伟业石油应用工程公司
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目录
一、定向井基本知识
二、水平井简介
三、定向井技术要求和注意事项
四、螺杆钻具
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一、定向井基本知识
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一、定向井基本知识
（一）、定向井的应用：定向井的应用归纳起来有以下几个方面： 1、地面限制 2、地下限制 3、钻井技术需要。 4、经济勘探开发油气藏的需要此外，因气候限制，如寒冷或沙漠地区，亦可利用丛式井开采油气，以利于集输的保温和油井的管理。
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二、定向井设计
（一）、井身剖面的设计原则 1、能实现钻定向井的目的； 2、应尽可能利用地层的自然造斜规律； 3、在选择造斜点、井眼曲率、最大井斜角等参数时，应有利于钻井、采油和修井作业； 4、在满足钻井目的的前提下，力求使设计的全井斜井深最短，有利于安全、优质、快速钻井，降低钻井成本；这方面要考虑以下几个问题：（1）、选择合适的井眼曲率；（2）、选择易钻的井眼形状；（3）、选择适当的造斜点；（4）、设计的井身剖面形状应与井身结构同时考虑。（5）、优质的钻井液。
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按一个井场或平台钻井数可分为：
1、单一定向井。 2、双筒井：用一台钻机交叉作业，同时钻出井口相距很近的两口定向井或一直一斜。 3、丛式井（组）：凡在一个井场或平台上有计划的钻两口或以上的定向井（含直井），这些井组统称丛式井。丛式井中的任一定向井可为多目标井、大位移井、水平井等井型。
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按设计最大井斜角可分为： 1、低斜度定向井：设计的最大井斜角不超过15度，这种定向井由于井斜角小，钻进时井斜、方位不易控制，钻井难度大。 2、中斜度定向井：设计的最大井斜角在15度至45度之间，钻进时井斜、方位较易控制，钻井难度相对不大。是使用最多的一种。 3、大斜度定向井：设计的最大井斜角在46度至85度之间，其斜度大、水平位移大，增加了钻井难度和成本。 4、水平井：设计的最大井斜角在86度至120度之间，并沿（近）水平方向钻进一定长度的井。根据造斜井段的曲率半径又可细分为长、中、中短、短四种曲率半径的水平井。水平井钻进相对较难，多数需要特殊设备、钻具、工具、仪器以及特殊工艺。

定向井钻井基础

定向井钻井基础提纲（一）为什么要钻定向井？（二）定向井的基本概念（三）定向作业专业术语（四）井眼轴线的计算方法（五）定向井轨迹防碰（一）、为什么要钻定向井？1、在海洋钻井平台上钻丛式定向井。

控制较大面积的油气构造。

生产设施集中在平台上，节省建造平台费用。

2、勘探和开发近海岸油气田。

使钻井定向弯曲，钻达海底油气层，节约海上钻井平台的建设费用。

3、用定向井控制断层，查明油水界面或断层面的位置(c)4、避开地表障碍物，勘探和开发障碍物下方的油气田。

5、纠正已斜的井眼或绕过井内落鱼而进行侧钻。

6、打定向井探采盐丘突起下部的油气层。

含油构造有时与盐丘构造共生，部分盐丘可能直接覆盖在油藏上面，直井钻遇盐层可能导至冲蚀、钻井液漏失和腐蚀等问题。

7、井喷无法处理或油气井失火，钻定向救援井与原井衔接控制井喷或扑灭火灾。

8、钻大斜度井或水平井，防止气锥和水锥问题；增加井眼在产层中的延伸长度；增大平台的泄流面积，在裂缝性油藏9、供水井。

钻多孔底定向井多次穿过含水裂隙或沿含水裂隙钻单孔底定向井，可增加出水量。

10、开发地壳深部“干热岩”体的能量。

钻两口定向井，用水力压裂法使两井连通，形成一个地下热仓和封闭回路，用—口井向下注冷水，干热岩将冷水加热，另一口井抽出高温蒸气进行发电。

11、在煤层中钻定向排放孔抽瓦斯，保证采煤时的安全。

能钻遇多条裂缝，提高单井的产量。

12、对接连通开采可水溶性矿藏过去，在钻孔采可水溶性矿盐时，一直采用单井对流水溶采卤法，这种采卤技术存在较多缺点，如矿产回采率不足20％，卤井寿命短，产量低，采出的卤水浓度低而且不稳定等。

双井对接连通水溶采卤可克服上述一系列缺点。

数十年来，盐业系统探索了几种使两井能连通的方法(压裂法，自然溶通法等)，但并不是很理想，采用定向钻进技术实现两井对接、三井对接甚至更多的井眼对接，极大地提高采盐卤水量。

（二）定向井的基本概念1、定义定向井是按照预先设计的井斜角、方位角和井眼轴线形状进行钻进的井。

定向井基本知识及防碰知识

井身结构、加快钻速。 • 垂深小、水平位移大的井，造斜点应浅，以减少
定向施工的工作量。
小位移井施工注意要领
• 小位移井一般指设计位移小于２００米的定向井。
• 小位移井施工造斜点较深，以简化井身结构、加快钻速。
• 剖面以直Байду номын сангаас（稳）为主。稳斜段通常设计为１００米以内以调节井斜方位。
• 直增剖面的前提是对钻具组合的增斜性能把握较好，避免欠井斜。
结合，相邻两井造斜点错开５０米。 • 井口间距不小于６米。（提示：严格执行钻井工程设计。）
造斜点选择考虑因素
• 直井段已发生的轨迹偏移。 • 有利于防碰。 • 下部计划实施的增斜方式及其增斜率。 • 尽量利用钻头寿命。 • 造斜点应选择比较稳定、可钻性较好的地层。 • 垂深大、水平位移小的井，造斜点应深，以简化
控制经验,考虑定向后的超前(或滞后),定向到135°比较合适.这个定向的Ф预 =135°.
再如,某井井斜25°,需要稳斜降方位,则 Ф预=L90°,注意:井斜<6°,用磁工具面定向,工具面直接摆到预定方位.
井斜>6°,用重力工具面,尽量使用扭方位施工,按照井斜和方位情况确定工具面的左右偏角度.
全力增斜0 °
举例
• 例如:某次扭方位井深1200m,井斜 18°,方位100°,需要增斜降方位, 预定工具面L60°,测得工具面 L40°,弯差角-90°,估计反扭角 35°,则:
定=Ф预- Ф工 + Ф反扭 =L60°-R50°+35°=-75°
举例
• 例如：某次定向井深８００m，井斜１°，方位１００°，预定施工到２００°，测得工具面２４０°，弯差角－９０°，估计反扭角２０°，则：

定向井基本知识

The directional well1. 定向井的基本概念：定向井是钻井专业术语，是指按照事先设计的具有井斜和方位变化的轨道钻进的井。

其剖面主要有三类：(1)两段型：垂直段+造斜段；(2)三段型：垂直段+造斜段+稳斜段；(3)五段型：上部垂直段+造斜段+稳斜段+降斜段+下部垂直段。

水平井是定向井的一种，一般的油井是垂直或倾斜贯穿油层，通过油层的井段比较短。

而水平井是在垂直或倾斜地钻达油层后，井筒转达接近于水平，以与油层保持平行，得以长井段的在油层中钻进直到完井。

Advantage: 有利于多采油，油层中流体流入井中的流动阻力减小，生产能力比普通直井、斜井生产能力提高几倍。

2.定向井的基本应用：地面限制：油田埋藏在高山、城镇、森林、沼泽海洋、湖泊、河流等地貌复杂的地下，或井场设置和搬家安装碰到障碍时，通常在他们附近钻定向井。

地下地质条件要求：用直井难以穿过的复杂层、盐丘和断层等，常采用定向井。

如：安718段块的井漏、二连地区巴音区块的井，自然方位120-150度。

钻井技术需要：遇到井下事故无法处理或不易处理时，常采用定向井技术。

如：掉钻头、断钻具、卡钻等。

经济有效的勘探开发油气藏的需要：ⅰ原井钻探落空，或钻通油水边界和气顶时，可在原井眼内侧钻定向井。

ⅱ遇多层系或断层断开的油气藏，可用一口定向井钻穿多组油气层。

ⅲ对于裂缝性油气藏可钻水平井穿遇更多裂缝、低渗透性地层、薄油层都可钻水平井，提高单井产量和采收率。

ⅳ在高寒、沙漠、海洋等地区，可用丛式井开采油气。

3. 定向井基本分类：按设计井眼轴线形状分：ⅰ两维定向井：井眼轴线在某个铅垂平面上变化的定向井，井斜变化，方位不变化。

ⅱ三维定向井：井眼轴线在三维空间变化的定向井，井斜变化，方位变化。

可分为：三维纠偏井和三维绕障井。

按设计最大井斜角分：ⅰ低斜度定向井：井斜小于15度，钻井时井斜、方位不易控制，钻井难度大。

ⅱ中斜度定向井：井斜在15-45度之间，钻井时井斜、方位易控制，钻井难度相对较小，是使用最多的一种。

定向井技术入门基础一二

４、东位移： Ei Li (sin i sin i sin i 1 sin i 1 ) / 2
５、井底垂深： H E H i
６、井底水平位移：S E
７、闭合方位角： E
N E arctg E / N
１、垂直位移：H i Li cos i1
２、水平位移：S i Li sin i1
３、北位移： N i Li sin i1 cos i1 ４、东位移： Ei Li sin i1 sin i1 ５、井底垂深： H E H i ６、井底水平位移：S E
fi vi fvi Hi Hi Si Si Ni Ni Ei Ei
造斜工具
转盘钻井用造斜工具
槽式变向器，水力冲，锚式钻头，BHA (BottomHole Assembly) 。特点：非连续造斜
井底动力钻井用造斜工具
弯接头，偏心短节，可调变向接头。特点：连续造斜
井眼轨迹控制
装置角w 钻具组合

已知条件：原井斜角、原方位角；方法：在方位增量DF、井斜增量Da、导斜角g、装置角w 四个参数中任意确定两个参数，求另外两个参数。
N
原方位角
O 原井斜角
A
钻具组合
用改变井底钻具组合的方法来控制井身轨迹
反扭矩的影响
使用井下动力钻具造斜时，钻具产生的反
扭矩对装置角会产生影响。
定向井测量方法
４、造斜点、最大井斜角、造斜率
三者之间要满足一定的关系
实际井眼轴线的计算方法
定向井井眼轴线是以等间距测量的，每一测点
的数据有测量井深、井斜角和方位角。
任意测点间的空间坐标位置需要根据两测点间
的轨迹形状来计算。

钻井现场及定向井基本知识

石油工程技术开发中心简介
中国石化集团胜利石油管理局石油工程技术开发中心成立于1993年，是从事定向井、水平井、开窗侧钻井等钻井技术服务的专业化公司，已取得中石化石油工程
队伍乙级资质证和市场准入证。
中心坚持“服务油田，奉献社会”的宗旨，贯彻“井身质量合格率100% ，顾客满意100%”质量目标，在胜利、陕北、西藏、中原、吉林、新疆等油区优质、安全、高效完成各类定向井（水平井）的施工任务，在业内享有良好声誉。在石油企业中率先引入“四证合一”（质量· 环境· 职业健康安全· HSE）体系，企业管理实现了标准化、国际化。2008年、2009年先后被评为胜利油田行业一强、胜利油田金牌队。
数据传输方式：电缆作为数据传输介质，随钻连续测量。
优点：传输数据快。缺点：操作繁琐、测斜时间长。
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三、定向井基本知识
8、无线随钻定向方法介绍
使用仪器：无线随钻测斜仪。数据传输方式：钻井液（或电磁波）作为数据传输介质，随钻连续测量优点：有利于现场施工
c、我不伤人、人不伤我。首先保证自己安全，再帮助他人安全。
d、遵守井队、所里制定的现场安全规章制度。
/
一、进入井场及现场工作注意事项
3、注意个人卫生、环境卫生及饮食卫生，生活垃圾、工作垃圾不要随意丢弃，要放到指定地点。 4、礼貌待人，不卑不亢，坚持原则，注意工作中的小节。 5、积极主动与现场各单位人员沟通，及时了解生产动态，提前安排下一步工作。 6、尽量不做与自己工作无关的工作。 7、工作结束，离开井场，做好收尾工作。
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二、钻井基本知识
1、钻头类型及指标； 2、钻机八大件组成； 3、钻柱组成及其作用；
4、钻井液的性能及作用；
5、常用的钻井液净化设备； 6、钻井中钻井液的循环程序；

定向井基本知识及防碰知识1

定向井钻具组合的选择

遵循先繁后简、先大后小的原则。第一增斜段要求下入较大尺寸的扶正器，以利下部井段钻具组合有较多的选择。无论是双扶增斜、双扶稳斜钻具组合，第一扶正器尺寸足够才能达到较好的效果。双扶稳斜时，无磁钻铤外径偏小可倒一根较粗钻铤，达到良好的稳斜稳方位效果。
造斜点选择考虑因素
定+方=转
±180°
+9ห้องสมุดไป่ตู้°
- 90°
+90°
谨记：以下量上
转盘0°标记
- 90°
顺正逆负
转角
0°
定向（扭方位）的计算公式

预定（目标）工具面：定向扭方位前，一定要通过预算轨迹，首先得出一个预定要把螺杆摆到的工具面，称之为目标工具面，记作φ预。例如，某井设计方位130°，井斜1.5 °，磁偏角－1.633°（或称西偏 1.633 ° ）。但根据直井段的井斜方位形成的位移影响，结合本区块的地层规律和控制经验，考虑定向后的超前（或滞后），定向到135 °比较合适。这个定向的φ预= 135° 再如，某井井斜25 °，需要稳斜降方位，则φ预= L 90°
大斜度井：最大井斜角在60° ~80°范围内的定向井
水平井：最大井斜角大于或等于86° ，并保持这种井斜角钻完一定长度段的井。
定向井
长曲率半径：6° /30m 中曲率半径：6° ~20° /30m 水平井: 中短曲率半径：1° ~20° /30m 短曲率半径：1° ~10°/m
径向水平井：k=∝
5)工具面角（βｔ）：造斜工具下到井底以后，工具面所在的角度。
磁工具面角为以正北方向线为始边，顺时针转到工具面与井底圆平面的交线在水平面上的投影线所转过的角度。

定向井基本知识98024

第九章定向井和水平井钻井技术第一节定向井井身参数和测斜计算一．定向井的剖面类型及其应用定向钻井就是“使井眼按预定方向偏斜，钻达地下预定目标的一门科学技术”。

定向钻井的应用范围很广，可归纳如图9－l所示。

定向井的剖面类型共有十多种，但是，大多数常规定向井的剖面是三种基本剖面类型，见图9－2，称为“J”型、“S”型和连续增斜型。

按井斜角的大小范围定向井又可分为：常规定向井井斜角＜55°大斜度井井斜角55～85°水平井井斜角＞85°（有水平延伸段）二．定向井井身参数实际钻井的定向井井眼轴线是一条空间曲线。

钻进一定的井段后，要进行测斜，被测的点叫测点。

两个测点之间的距离称为测段长度。

每个测点的基本参数有三项：井斜角、方位角和井深，这三项称为井身基本参数，也叫井身三要素。

1．测量井深：指井口至测点间的井眼实际长度。

2．井斜角：测点处的井眼方向线与重力线之间的夹角。

3．方位角：以正北方向线为始边，顺时针旋转至方位线所转过的角度，该方向线是指在水平面上，方位角可在0—360°之间变化。

目前，广泛使用的各种磁力测斜仪测得的方位值是以地球磁北方位线为准的，称为磁方位角。

磁北方向线与正北方向线之间有一个夹角，称磁偏角，磁偏角有东、西之分，称为东或西磁偏角，真方位的计算式如下：真方位＝磁方位角十东磁偏角或真方位＝磁方位角一西磁偏角公式可概括为“东加西减”四个字。

方位角也有以象限表示的，以南（S）北（N）方向向东（E）西（W）方向的偏斜表示，如N10°E，S20°W。

在进行磁方位校正时，必须注意磁偏角在各个象限里是“加上”还是“减去”，如图9－3所示。

4．造斜点：从垂直井段开始倾斜的起点。

5．垂直井深：通过井眼轨迹上某点的水平面到井口的距离。

6．闭合距和闭合方位（l）闭合距：指水平投影面上测点到井口的距离，通常指靶点或井底的位移，而其他测点的闭合距离可称为水平位移。

定向井的基础知识

定向井的用途
• 1.地面环境条件的限制：当地面上是高山，湖泊，沼泽，河流，沟壑，海洋，农田或重要的建筑物等，难以安装钻机，进行钻井作业时，或者安装钻机和钻井作业费用很高时，为了勘探和开发它们下面的油田，最好是钻定向井。
定向井的用途
定向井的用途
• 2.地下地质条件的要求：
– 对于断层遮挡油藏，定向井比直井可发现和钻穿更多的油层； – 对于薄油层，定向井和水平井比直井的油层裸露面积要大得多。 – 对于垂直裂缝的构造带，打直井很难钻遇裂缝，若钻定向井或水平井，则钻遇裂缝的机会就大得多； – 另外，侧钻井，多底井，分支井，大位移井，侧钻水平井，径向水平井，等等定向井的新种类，显著地扩大了勘探效果，增加了原油产量，提高了油藏的采收率。新提法：用钻井方法提高油藏采收率
井斜变化率和井斜方位变化率
• 井斜角和井斜方位角是在随着井深而不断变化的。既然在变化，就有变化快慢之分。变化率就是变化的快慢。 • 井斜变化率：是指井斜角随井深变化的程度，以Ｋα表示。严格地讲，井斜变化率是井斜角α对井深Ｌ的一阶导数，可写为： • 以增量代替微分，以相邻二测点间的井斜角变化值（Δα）与二测点间井段长度（ΔL）的比值来表示井斜变化率的。 • 求得的乃是该测段的平均井斜变化率：
定向井的用途
丛式井
丛式井三维结构图
井眼轨迹的基本参数
• 井深：
– 指井口(通常以转盘面为基准)至测点的井眼长度，也有人称之为斜深，国外称为测量井深(Measure Depth)。井深是以钻柱或电缆的长度来量测。井深既是测点的基本参数之一，又是表明测点位置的标志。 – 井深常以字母Ｌ表示，单位为米(m)。井深的增量称为井段，以ΔＬ表示。二测点之间的井段长度称为段长。一个测段的两个测点中，井深小的称为上测点，井深大的称为下测点。井深的增量总是下测点井深减去上测点井深。

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大钟摆钻具组合：
钻头+2根钻铤（18m）+稳定器+钻铤+钻杆。
小钟摆钻具组合：
钻头+1根钻铤（9m）+稳定器+钻铤+钻杆。
1.螺杆主要由那几部分组成？
答：一般由四部分:旁通阀总成、马达总成、万向轴总成、传动轴总成，现在的螺杆一般还加一个防脱总成。
2，5LZ172 ×7里面的各个数值代表什么意思？
（1）转子与定子的头数比为5:6，外径为172mm、钻头最大水眼压力降7MPa的马达。
3.12寸2井眼，9寸半井眼，8寸半井眼，6寸井眼一般用多大的螺杆？
答：分别为203的，197的，172的，120的。化钻具结构，优化泥浆，优化井眼。也可以说成：简化钻具组合，处理泥浆，短起下。
5.常规钻具中的增斜，稳斜，降斜钻具如何配置？各个扶正器之间的距离是多少？
答：1，增钻具组合：一般为双扶，一个进钻头扶正器距离钻头1-1.8米，第二个扶正器与第一扶正器之间的距离根据钻铤刚性以及扶正器大小确定，一般为20米左右。其中强增钻具只有一个近钻头扶正器。
2.稳斜钻具组合：采用刚性满眼钻具结构，通过增大下部钻具组合的刚性，控制下部钻具组合在钻压作用下的弯曲变形，达到稳定井斜和方位的目的，常用的稳斜钻具组合：钻头+双母扶正器+短钻铤（2-3）米+扶正器+单根钻铤+扶正器+钻铤+钻杆.但是处于井下安全考虑一般不下三个扶正器。
3。降斜钻具：一般采用钟摆钻具组合，利用钻具自身的重力产生的钟摆力实现降斜目的，根据钻头与稳定器的距离又分为大钟摆和小钟摆，常用的降斜钻具组合是：