定向井底钻具组合的类型

定向井底钻具组合的类型
吕永华
根据井底钻具组合的设计目的或作用效果不同，可分为以下三类：增斜、降斜、稳斜。

实际上常规定向井的最基本钻具组合有四个，即马达造斜钻具，转盘增斜、降斜和稳斜。

在渤海地区常用钻具组合的总结如下：
1、在12-1/4井眼中四套基本钻具组合有：
马达造斜：
12-1/4BIT+9-5/8Motor（1.15-1.5）
+11-3/4STB+8NMDC+8HOS+8S.NMDC+F/V+7-3/4(F/J+JAR)+5HWDP(14)
转盘增斜：
12-1/4BIT+12-1/4STB+8NMDC(1)+8DC(2)+12-1/4STB+8DC(1)+12-1/4STB
+8DC(5)+5HWDP(20)
BOR：(2-4)º/30m
降斜：
12-1/4BIT+8NMDC(1)+12-1/4STB+8DC(1)+12-1/4STB
+8DC(5)+5HWDP(20)
BOR：-(2-3)º/30m
强降斜在钻头上加两根钻挺。

稳斜：
12-1/4BIT+12-1/4STB+8S.DC(2) +12-1/4STB+8DC(1)+12-1/4STB
+8DC(5)+5HWDP(20)
2、可以通过调整扶正器扶正翼尺寸的大小、扶正器之间钻挺的长度和钻压的大
小达到不同的增降或者稳斜的效果如下：
微增组合：
12-1/4Bit+12-1/4STB+8DC(1)+12-1/4STB+8DC(1)+12-1/4STB
+8DC(5)+5HWDP(20)
微降组合：
12-1/4Bit+8S.DC(1)+12-1/4STB+8DC(1)+12-1/4STB
+8DC(5)+5HWDP(20)
井底钻具组合表现出不同的效果，是由于不同的钻具组合具有各自的力学特性，这主要是钻头处产生的侧向力的方向和大小的不同。

从而使钻头按照预定的轨迹前进。

如果钻头不是按照预定的井眼轨迹前进，就需要在适当的时候，起钻调整钻具组合。

调整钻具的原因有三个：1、井斜不合适 2、方位不合适 3、井斜方位都不合适
钻具组合的调整一般都在稳斜井段进行，调整钻具组合时应考虑以下几点：
1、经调整后的钻具入井后具有预料的性能
2、一般情况下采用微调的形式，以避免大幅度增斜/降斜导致稳斜段狗腿太大，造成井下事故
3、尽量争取调整后的钻具能有较长的井段的进尺，以避免反复起下钻调整钻具，一是保证快速钻进，二是避免波浪形井眼轨迹
地层因素同样影响着井眼轨迹，很明显同一套钻具组合在不同的地层表现出的性能是不一样的，或者说轨迹方位和井斜的变化率是不一样的，这是由于
不同的地层因素的影响，主要有以下影响因素：
1、地层倾角
2、地层各向异性
3、井眼方位与地层上倾方位之间的夹角
4、钻压，井斜角，转速和钻头类型
通常来说地层因素对井眼轨迹的影响有：
1、通过软硬交错的地层，通常钻头倾向于垂直地层层面钻进
2、如果层装地层倾角大于45度，通常钻头倾向与地层层面钻进
3、如果预计钻进方向同于地层上倾方向，方位将按钻头自然漂移趋势漂移，而
井斜将增加很快；如果预计钻进方向在地层上倾方向的左边，钻头将右漂；
反之左漂。

4、一般来说，上部地层倾角不大，比较疏松，方位漂移不大；而下部地层有一
定倾角，且结构致密，方位漂移较大，钻头钻遇砾石层，方位漂移严重
渤海地区在十多年前所钻井中，经常使用旋转增斜或者稳斜组合，以下是我查阅的一些地区现场使用的钻具组合情况：
在渤海SZ36-1A平台5井稳斜井段使用满眼扶正器，钻具组合如下：8-1/2BIT+8-1/2STB+S.DC*2+8-1/2STB+NMDC+8-1/2STB+DC*5 钻压跟上后，稳斜效果很好（0.2-0.8度/100米），方位右漂（1.3-1.7度/100米）
QK18-1地区8-1/2井眼下段使用了降斜钻具组合：
8-1/2PDC+S.DC*2+8-1/4STB+S.DC*2+8-/2STB+NMDC+8-1/2STB+DC*3
该组合降斜率在1.2度/30米，方位左漂1度/30米，最上部加一住钻挺有效的控制了方位的过大漂移。

在CFD5-5-1D井在741米-992米利用增斜钻具进行造斜作业，造斜率在3度/30米左右。

其钻具组合：17-1/2BIT+17-1/2STB+NMDC+DC*2+17-1/2STB+DC+17-1/2STB+DC*6 稳斜井段钻具组合：
17-1/2BIT+17-1/2STB+S.DC+17-1/2STB+NMDC+17-1/2STB+DC*3
后又使用微降斜组合：
17-1/2BIT+S.DC+17-1/2STB+NMDC+17-1/2STB+DC*3+171/2STB+DC*6
微增斜组合：
17-1/2BIT+17-1/2STB+S.DC*+NMDC
+17-1/2STB+DC+17-1/2STB+DC*3+17-1/2STB+DC*6
在12-1/4井眼继续使用微增组合钻进：
12-1/4BIT+12-1/4STB+S.DC*+NMDC
+12-1/4STB+DC+12-1/4STB+DC*3+12-1/4STB+DC*6
以上所用钻具组合井斜控制较好，方位也基本稳定
在BZ34-2-P6井
在8-1/2井眼3008米以后使用稳斜钻具效果很好，组合如下：
8-1/2BIT+8-1/2STB+DC+8-1/2STB+DC+8-1/2STB+NMDC+DC*7
后使用微增斜钻具组合效果也很好，组合如下：
8-1/2BIT+8-1/2STB+S.NMDC+NMDC+8-1/2STB+NMDC+8-1/2STB +DC*9
在3299-3357米井段，使用增斜组合：
8-1/2BIT+8-1/2STB+MWD+NMDC+8-1/2STB+DC+8-1/2STB +DC*8
增加第二个与第三个扶正器之间钻挺的刚性达到了增斜的目的。

这几套钻具组合使用中，方位左漂严重，最大10.25度/100米，其原因可能为地层因素（地层走向，倾角）
港海2-1井中稳斜钻具组合为：
12-1/4BIT+12-1/4STB+DC+12-1/4STB+NMDC+12-1/4STB+DC*7
该组合在明化镇组用PDC钻头钻进，井斜稳定，方位从175度降至169度，原因主要有：明化镇地层因素，PDC钻头加大了左漂的趋势。

该组合在下部管陶组砂岩中稳斜效果很好。

在管陶砾岩层，由于钻头以及上扶正器磨损严重，产生了钟摆力，井斜下降，使用微增钻具组合：
12-1/4BIT+12-1/4STB+NMDC+H/S+12-1/4STB+DC+12-1/4STB+DC*3
可见减小了第一个与第二个扶正器之间的钻挺的刚性，达到了微增的效果。

此外，杨勋尧教授所研究的YXY钻具组合，采用计算中扶的位置，来达到预期的效果。

只是实际施工中计算出的钻挺的长度不好控制。