定向井底钻具组合的类型
各类钻具组合
(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。
石油钻井钻具组合类型及选用
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 18-27
2、增斜组合:
类型L1 L2 L3 强增斜组合 1.0-1.8 / /
各种钻井条件下的钻具组合
各种钻井条件下的钻具组合
一、常规钻井(直井)钻具组合:
BIT钻头;DC钻鋌;SDC 螺旋钻鋌;LZ螺杆钻具;SJ双向减震器;DP 钻杆;HWOP加重钻杆;STB或LF钻具稳定器;LB随钻打捞杯;DJ震击器;
1、塔式钻具组合:
Φ444.5mmBIT×0.50m+Φ229mmDC×27.24m
+Φ203mmDC×54.94m+Φ165mmDC×54.51m+Φ139.7mmDP Φ311.1mmBIT×0.40m+Φ229mmDC×54.38m+Φ203mmDC×82.23m+Φ165m mDC×81.83m+Φ139.7mmDP
Ф311.1mmBIT×0.32m+Ф244.5mm LZ×9.50m+Ф229mmDC×45.40m+Ф203 mmDC×73.13m+Ф165mmDC×81.83m+Ф139.7mmDP
Φ311.1mmBIT×0.30m+Φ229mm SJ×6.62m+Ф229mmDC×53.94m+Ф203mm DC×81.75m+Ф165mmDC×81.83m+Ф139.7mmDP
钻头FX1951X0.44 m(Φ311.1mm)+6A10/630×0.61 m+9″钻铤×52.17m (6根)+6A11/5A10×0.47 m+ 8″钻铤×133.19m(9根)+410/5A11×0.49 m+61/2″钻铤×79.88m(9根)+51/2″HWOP×141.88m(15根)+51/2″钻杆(**根)+顶驱
Φ215.9mmBIT×0.25m+430/4A10+Ф165mmSDC×161.56m+4A11/410+Ф165 mmDJ×8.81m+411/4A10+61/2″钻铤×79.88m(9根)+51/2″HWOP×141.88m (15根)+51/2″钻杆(**根)+顶驱
常见钻具组合及定向井
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。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。
定向井工程师培训系列之五(定向井钻具组合)
三、导向钻具组合
三、导向钻具组合
典型的导向钻具组合 17-1/2″井眼导向组合:17-1/2″钻头(0.45m)+95/8″导向马达(9.7m)+ 16″ 扶正器(2.1m)+8″浮阀接头(0.9m)+8″随钻测斜仪(MWD)(10m)+8″非磁钻铤 (9.5m)+(8″定向接头)(0.7m)+8″钻铤(28m)+8″配合接头(0.7m)+5″加重钻杆 (200m)+5″钻杆 钻井参数:钻压 2-20T 排量 2800-4000LPM 转速 0-40(60)RPM(依马达弯角确定钻柱最高转速) 12-1/4″井眼导向组合:12 1/4″PDC钻头(0.4m)+9 5/8″导向马达(9.7m)+ 11 3/4″扶正器(1.7m)+8″浮阀接头(0.9m)+8″随钻测斜仪(MWD)(10m)+8″非磁 钻铤(9.5m)+8″配合接头(0.7m)+5″加重钻杆(200m)+5″钻杆 钻井参数:钻压 2-11T 排量 2600-3800LPM 转速 0-40(60)RPM(依马达弯角确定钻柱最高转速) 8-1/2″井眼导向组合:8 -1/2″PDC钻头(0.25m)+6 -3/4″导向马达(7.5m)+ 8″扶正器(1.7m)+61/2″浮阀接头(0.7m)+6 3/4″随钻测斜仪(MWD)(10m)+63/4″非磁钻铤(9.5m)+5″加重钻杆(200m)+5″钻杆 钻井参数:钻压 2-10T 排量 1800-2200LPM 转速 0-40(60)RPM(依马达弯角确定钻柱最高转速)
定向井工艺讲座(2)
(3)动力钻具的正确使用 1、动力钻具入井前怎样检查? 动力钻具入井前怎样检查?
记好啊
1.1首先要检查单(双)弯方向,找出弯曲方向记号, 首先要检查单( 首先要检查单 弯方向,找出弯曲方向记号, 1.2检查动力钻具的度数和编号, 检查动力钻具的度数和编号, 检查动力钻具的度数和编号 1.3测量动力钻具扶正块的外径、本体外径和间隙, 测量动力钻具扶正块的外径、本体外径和间隙, 测量动力钻具扶正块的外径 1.4测量动力钻具的长度及扣型, 测量动力钻具的长度及扣型, 测量动力钻具的长度及扣型 1.5了解动力钻具的结构(由旁通阀总成、马达总成、万 了解动力钻具的结构(由旁通阀总成、马达总成、 了解动力钻具的结构 向轴总成和传动轴总成四大基本部件组成) 向轴总成和传动轴总成四大基本部件组成) 1.6试运转。 试运转。 试运转
四 、 对于水平井常规钻具组合
1、增斜段: 增斜段: 钻头+动力钻具 无磁钻铤 短节+无磁钻铤 钻头 动力钻具+无磁钻铤 动力钻具 无磁钻铤+MWD短节 无磁钻铤 加 短节 无磁钻铤+加 重钻杆+斜坡钻杆 普通钻杆 重钻杆 斜坡钻杆+普通钻杆。 斜坡钻杆 普通钻杆。 1.1对于 17 1/2″ 和12 1/4″ 大井眼 对于 17 1/2″Bit+9 5/8″×1.50度单弯动力钻具 × 度单弯动力钻具 +8″NMDC×1根+MWD+631×630(陀螺定向接头) × 根 × (陀螺定向接头) +8″DC×3根+631×410+5″HWDP+5″DP(浅海)。 × 根 × (浅海)。 12 1/4″Bit+7 3/4″×1.50度单弯动力钻具 × 度单弯动力钻具 +7″NMDC×1根+MWD+ 7″NMDC×1根+ × 根 × 根 5″HWDP+5″XPDP+5″DP(草桥)。 (草桥)。
井下钻具分类及组合
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。
钻具组合
钻具组合
一、13-3/8″井眼钻具组合:
1、导管:
钻具组合:Ф660mm钻头+Ф203.2mm钻铤*2根+Ф127mm钻杆
2、一开直井段:
钻具组合: Ф444.5mm钻头+Ф203.2mm无磁钻铤*1根+Ф203.2mm钻铤*5根+Ф127mm 钻杆
钻进参数: 20~50kN, 65r/min, 60~70L/S, 吊打钻进.
3、二开直井段:
钻具组合:Ф311.15mm钻头+Ф203.2mm无磁钻铤*1根+Ф203.2mm钻铤*8根+Ф177.8mm 钻铤*3根+127.0mm钻杆
钻进参数: 160~180kN, 65r/min, 48L/S, 控制井斜,否则吊打钻进.
4、二开造斜段:0-50度
钻具组合:Ф311.15mm钻头+Ф196.9mm1°30′单弯动力钻具+定向接头+Ф177.8mm无磁钻铤*1根Ф177.8mm钻铤*2根+φ127.0mm加重钻杆*30根+φ127.0mm钻杆钻进参数:38L/S 泵压10~12Mpa 压差1~1.5Mpa ,
造斜率: 25度/100米., (Ф196.9mm1°45′单弯造斜率35度/100米. )
5、二开稳斜段:(井斜小于50度)
钻具组合:Ф311.15mm钻头+Ф311mm近钻头扶正器*1只+Ф203.2mm短钻铤*1根+φ310 mm 钻柱扶正器*1只+Ф203.2mm无磁钻铤*1根+Ф310mm钻柱扶正器*1只
+φ196mm随钻震击器+φ127.0mm加重钻杆*30根+φ127.0mm钻杆钻进参数:160~180kN, 65r/min, 48L/S,
教学媒体4-底部钻具组合分析
一、直井防斜钻具组合
防斜钻具实例-棋北三井防斜打直技术
回填吊打侧钻 钻具组合 12-1/4 "钻头 +8 "钻铤18米 + 12-1/4 "扶正器 + 5" 加重钻杆 + … 钻井参数
从井深1298米开始吊打侧钻新井眼。使用0.5吨钻压钻 进 13 米,然后用 1 吨钻压钻进 8.76 米,然后用 2 吨钻压 钻进 16.69 米。吊打至井深 1336.45 米,用 3700 测井仪 进行电测,测得井斜由1298米处的3.4°降到1336米处 的1.7°,吊打侧钻非常成功。
二、定向井底部钻具组合
稳、降斜钻具实例-长庆小井眼
稳斜钻进: 165bit*0.18+311*310*0.56+163变径扶正器 *1.17+(121NDC+121DC)*125.44+311*310*0.35+ 88.9DP 钻压80kN, 转速90rpm 降斜钻进: 165bit*0.18+(121NDC+121DC)*125.44+88.9DP 钻压:50KN 转速:90rpm
KTB主孔施工采用自动垂钻系统, 在7000米内将孔斜控制在1度左右
一、直井防斜钻具组合
防斜钻具
自动 动垂 垂孔 孔钻 钻进 进系 系统 统 自
钻铤 测控装置 小刚度钻铤 轴向滑动 配合面 井下马达 10米 偏置装置 8米 异径接头 外壳 中心管
常用钻具组合
一.常用钻具组合
导向钻井技术的钻具组合选择
1.单弯螺杆角度的选择,根据井眼曲率,最大井斜参数确定单弯螺杆的度数,根据经验,一般在0.75°~1.25°之间。单弯螺杆是在两种工况下使用,造斜段滑动钻进单弯螺杆不仅提供井下动力,同时其单弯部分相当于原造斜段使用的单弯接头,其单弯角度决定了造斜率的大小。复合钻进阶段单弯螺杆不仅提供井下动力和转盘一起工作提高钻头的转速,同时,其单弯部分相当于直井使用的偏轴接头,具有一定的防斜作用。
单弯角度过大,会使钻具承受较大的交变应力,而遭受疲劳破坏。
常规216mm井眼钻井参数的选择
钻井方式钻压(kN)转盘转速(r)排量(L/s)立管压力(MP)钻头转速(r)
复合 0~80 ≤80 28~32 8~16 转盘+螺杆滑动 30~120 0 28~32 8~16 螺杆
2.稳定器尺寸的选择:常规钻井中,216mm井眼稳定器外径一般要大于等于210mm;
在导向钻井中单弯螺杆,上下两个稳定器如果同常规井一样大小,,会使钻具承受过大的弯曲应力,通过室内分析与实践,使用范围为208~210mm。
3.钻具结构的选择:常规定向井,在不同的工况段,是通过多次改变钻具而实现的,每改变一次钻具结构,就要起下一趟钻。而导向钻井是造斜、增斜、稳斜、降斜几个工序使用一套钻具组合,而不用起下钻改变钻具结构。因此,导向钻进的钻具结构要满足定向井不同工序的要求,不仅要提高钻井速度,减少起下钻次数,在控制井身质量方面,更要优于常规钻井的井身质量。“双稳定器稳斜型”:216mmPDC钻头+单弯螺杆(自带208~210mm上下扶正器)+159mm无磁钻铤+159mm钻铤15根+127mm钻杆
关于钻具组合,你必须知道这些…
关于钻具组合,你必须知道这些…
钻柱的概念
钻柱是方钻杆到钻头全部井下钻具的总称,由方钻杆、钻杆、钻铤、稳定器接头及其他各种附件组成。作用是起下钻头,向钻头传递破碎岩石所需的机械能量,给井底施加钻压,向井内输送洗井液及进行其他井下作业。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。
钻柱的功能
1)提供钻井液流动通道;
2)给钻头提供钻压;
3)传递扭矩;
4)起下钻头;
5)计量井深。
6)观察和了解井下情况(钻头工作情况、井眼状况、地层情况);
7)进行其它特殊作业(取芯、挤水泥、打捞等);
8)钻杆测试 (Drill-Stem Testing),又称中途测试。
钻柱工作状态
在钻井过程中,钻柱是在起下钻和正常钻进两种工序中交替工作的。在起下钻时,钻柱处于受拉状态;而在钻进时状态比较复杂,处于受拉、压、扭等状态。在转盘钻进时,钻柱的工作状态和受力尤其复杂,钻柱好似一根细长的旋转轴。在部分自重产生的轴向压力作用下,下部钻柱不稳定而呈弯曲状态,由于受到井眼的限制,可产生多次弯曲;上部钻柱由于旋转产生的离心力作用也不保持直线状态,再加上扭距的作用,整个钻柱呈一个近似螺旋曲线的形式进行着复杂的旋转运动。
常用钻具
1、方钻杆(kelly)
方钻杆位于钻柱的最上端,其主要作用是传递扭距和承受钻柱的总量。方钻杆的驱动部分端面分为正方形和正六边形,石油钻井中用的最多的是正方形,水眼为正六边形,由于壁厚比钻杆大三倍左右,并用高强度的合金钢制造,因此具有较高的抗拉强度与抗扭强度。
定向井的基本概念
定向井的基本概念
直井:设计井眼轴线为一铅垂线,其井斜角、井底水平位移和全角变化率均在限定范围。定向井:沿着预先设计的井眼轨道,按既定方向偏离井口垂线一定距离,钻达一定目标的井。
定向井的基本概念
普通定向井:一个井场内仅有1口最大井斜角小于60°的定向井。斜直井:用斜直钻机或斜井架完成,自井口开始井眼轨道一直是一段斜井段的定向井。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。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=∝
丛式井:在一个井场内有计划地钻出两口或两口以上的定向井组,其中可含1口直井。
多底井(分支井):一个井口下面有两个或两个以上井底的定向井。
定
向
井
井深D W:转盘补心到井底的深度。
测深Dm :某测点到转盘补心的井眼轴线实际长垂深D:井眼
轴线上某测
点至井口转
盘所在平面井斜角αi :轴线切
向方向与垂线的夹方位角ψ :正北顺时针转至
轴线上某点切线在水平面的
井眼曲率
R h :单位长度井段井眼轴线的切线所转过的角
度。
井斜变化率R :单位长度井段井斜角变化值。井底闭合方位角Ψh :从正北方向
顺时针转至井口与井底的水平投
井底水平位移S h :井口与井底两点
在水平投影面上的直线距离。
2.井身剖面 1) 直井段:设计井斜角为零
度的井段。
2) 造斜点(Dkop):开始定向造斜的位置称为造斜点。通常以该点的井深来表示。
定向井常用钻具组合
定向井常用钻具组合
1、钻表层:311.1mm钻头+590*410配合接头(承托环)+165mm无
磁钻铤1根+159mm钻铤2根+114mm钻杆。钻压10-40T(吨);
排量30L/S(升/秒);转速60-80r/min(转/分钟)。
2、二开直井段:215.9mm钻头+430*410配合接头(承托环)+165mm
无磁钻铤1根+159mm钻铤1根+214mm稳定器+159mm钻铤6根
+114mm钻杆。钻压60-80KN(千牛);排量30L/S(升/秒);转
速60-80r/min(转/分钟)。
3、二开定向段:215.9mm钻头+[165mm直马达+165mm弯接头(1.5。
-2.25。)](或者1.25。165mm单弯马达)+165mm无磁钻铤1根
+159mm钻铤2-8根+114mm钻杆。钻压20-80KN(千牛);排量
22-28L/S(升/秒)。
4、二开增斜段:215.9mm钻头+214mm双母稳定器(承托环)+165mm
无磁钻铤1根+159mm钻铤2根+214mm稳定器+159mm钻铤14根
+114mm钻杆。钻压120-160KN(千牛);排量28-30L/S(升/秒);
转速60-80r/min(转/分钟)。
5、二开稳斜段:215.9mm钻头+214mm双母稳定器+159mm短钻铤
+214mm稳定器(承托环)+165mm无磁钻铤1根+214mm稳定器
+159mm钻铤10-16根+114mm钻杆。钻压120-160KN(千牛);
排量28-30L/S(升/秒);转速60-80r/min(转/分钟)。
定向井知识
定向井知识
基本概念
1.定向井——根据人类需求,其设计目标点在给定方向偏离井口垂直线的井。
2、井深――井眼轴线上任一点,到井口的井眼长度,称为该点井深或斜深。
3、垂深――井眼轴线上任一点,到井口所在水平面的距离,称为该点垂深。
4.水平位移——井眼轴线上任意一点与井口直线之间的距离称为该点的水平位移,也
称为该点的闭合距离。
5、视位移――水平位移在设计方位线上投影长度,称为视位移。
6.井斜角——钻孔轴线任意点的钻孔方向线与通过该点的重力线之间的角度。
7、方位角――以井眼轴线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,按顺时针方向旋转至该点处井眼方向线在水平面上的投影线为终边,其所转过
的角度称为该点的方位角。
8.构建坡度-表示构建坡度工具的构建坡度能力。其值等于使用偏转工具钻取的井段
的钻孔曲率。
9、全角变化率――“狗腿严重度”,“井眼曲率”都是相同的意义。指的是在单位
井段内前进的方向在三维空间内的角度变化。
10.目标点是指根据设计必须钻探的地层位置,称为目标点。它通常由空间坐标表示,以地面井口为坐标原点。
11、靶区及靶区半径(定向井)――在目标点所在的水平面上,以目标点为圆心,以
靶区半径为半径的一个圆面积。允许实钻井眼轨迹偏离设计目标点之间的距离,称为靶区
半径。12、靶心距――在靶区平面上,实钻井眼轨迹与目标点之间的距离,称为靶心距。13、反扭角――使用井底马达进行定向造斜或扭方位时,动力钻具启动前的工具面与启动
后且加压钻进时的工具面之间的夹角,称为反扭角。反扭角总是使工具面逆时针转动。14、工具面――在造斜钻具组合中,由弯曲工具的两个轴线所决定的那个平面,称为工具面。15、高边――定向井的井底是个呈倾斜状态的圆平面。称为井底圆。井底圆上的最高点称
“四合一”钻具组合优选与应用
深灰色泥岩、灰岩、煤,灰色砂岩
铝土质泥岩、煤,灰色灰岩
防漏、防斜 防漏、防涌 防塌、防卡
防卡 防泥包、防卡
Байду номын сангаас防漏
故障提示
防漏
防
硫
防喷
化
防塌
氢
、
防
防塌
有
防喷
毒
防漏
有
害
气
防塌防喷
体
2017 年 11 月
97
邻井 双 12 井 2042.2
2337.0
2468.0
2514.2
2556.0
岩性描述
故障提示
黄土层 深灰,灰黑色泥岩、煤与灰色砂岩互层
灰绿、深灰泥岩与灰色砂岩互层 灰绿、棕紫色泥岩夹灰绿色砂岩、砂砾岩
棕红、紫红色泥岩夹同色砂砾岩 灰紫色、灰白色块状砂岩 岩性描述
棕红色、紫红色泥岩夹砂岩 上部为紫红色、黄绿色泥岩夹砂岩,下部为浅灰色块状砂岩、含砾砂岩与泥岩互层
第一个扶正器的直径一般为 211-212mm,第二个扶正器直 径要根据需要的钻具性能来选择。若提高第二个扶正器的稳 方位能力,则须选择大直径的扶正器,因此,第一个扶正器也应 选择大直径,以保持理想的钻具特性。 3.3 短钻铤的选用
小位移井,需要增斜率小,短钻铤的长度较短。选择 3m 左 右短钻铤较为理想,稳方位能力也好,另外,在延安组,还可以 起到微降斜效果。
定向井基本知识及防碰知识1
用吊线的办法把方 钻杆标记棱延长至保 护接头公扣段做标记, 每次换接头都要重新 标记。
为便于找到方钻杆标 记棱,在滚子方补心 对应的位置用油漆作 标记
接单根后,量取 该标记与钻杆印记 间的夹角,俗称 “方”角。
方钻杆标记棱转到 的绝对角度(转盘刻 度),俗称“转”角。
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。
一般井斜≥6 °就要读取高边 工具面,为便于现场区分,高边工 具面记作:R xx°或L xx°
方钻杆 需要转动的 相对角度俗 称“定”角。
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;
4)高边:定向井的井底是 个呈倾斜状态的圆平面, 称为井底圆;井底圆上的 最高点称为高边;从井底 圆心至高边之间的连线所 指的方向称为高边方向; 从正北方向线顺时针转至 高边方向在水平面上的投 影所转过的角度称为高边 方位角。
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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: