定向井工程师培训系列之五(定向井钻具组合)

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定向井和工具专题培训课件

定向井和工具专题培训课件

中联煤层气有限责任公司 ChinaUnitedCoalbedMethaneCo.,Ltd.
定向井简介
3.处理井下事故的特殊手 段:当井下落物或断钻事 故最终无法捞出时,可从 上部井段侧钻打定向井; 特别是遇到井喷着火常规 方法难以处理时,在事故 井附近打定向井(•称作救援 井),与事故井贯通,进行 引流或压井,从而可处理 井喷着火事故。
定向井简介
2.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°
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定向井简介
• 井身基本参数
所谓井眼轨迹,实指井眼轴线。 一口实钻井的井眼轴线乃是一条空间曲线。为了进行轨 迹控制,就要了解这条空间曲线的形状,就要进行轨迹 测量(常说的测斜)。目前常规定向井是每隔一定长度 的井段测一个点。这些井段被称为“测段”,这些点被 称为“测点”。水平井使用随钻测量。 测斜仪器在每个点上测得的参数有三个,即井深、井斜 角和井斜方位角。这三个参数就是轨迹的基本参数。
2.垂深D——测点的垂直深度。 3.井斜角 —测点处井眼方向线(切线)与重力线间的 夹角。 4.方位角θ —正北方向至测点处井眼方向线在水平面投 影线间夹角。 5.水平位移—测点至井口所在的铅垂线的距离。(闭合距)
中联煤层气有限责任公司 ChinaUnitedCoalbedMethaneCo.,Ltd.
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定向井简介
1)井斜变化率——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:

定向井底钻具组合的类型

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。

定向井钻具组合

定向井钻具组合

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。

定向井工艺讲座(2)

定向井工艺讲座(2)
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)。
2)采取的技术措施是: 2)采取的技术措施是: 采取的技术措施是
记好啊
1、侧钻前要扫水泥塞到预定位置,静压试水泥塞胶结 、侧钻前要扫水泥塞到预定位置, 强度和承压能力。 强度和承压能力。 2、尽量用牙轮而不是PDC钻头。 、尽量用牙轮而不是 钻头。 钻头 3、摆好工具面,接近“零钻压”控时钻进,前6-8m井 、摆好工具面,接近“零钻压”控时钻进, 井 段钻进速度为相应直井段的一半。 段钻进速度为相应直井段的一半。 4、钻进中途避免活动钻具,接单根后将钻头放到井底 、钻进中途避免活动钻具, 后,才能开泵钻进。 才能开泵钻进。 5、每2h捞取一次砂样,判断侧钻井眼的形成情况,在 、 捞取一次砂样,判断侧钻井眼的形成情况, 捞取一次砂样 完全进入新地层后,逐步加至正常钻压钻进。 完全进入新地层后,逐步加至正常钻压钻进。

定向井专业知识培训教材

定向井专业知识培训教材
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。
三.定向井分类
随着定向钻井技术的发展,定向井的种类越 来越多。
三.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。
井深885 m ,井斜0.10,方位200;井深1313 m,井斜00,方位00; 井深1720m吊测未成,继续钻进至定向。
安56-17x1井,设计垂深3180米(A2980米),侧钻点1920米。当 钻至2420米(27度、192度),甩掉单弯(1度),稳斜。井深2668米 (25度、203度),起钻,下如单弯(1.25度)增斜扭方位,2790米 (32度、187度),造成全角变化率超标达到4.17度/25米。完钻电测 5次通井。
设计方位
相同,故起钻。下入稳斜钻具,钻至造斜点处定向。
稳斜井段(1325米)
钻具组合:Φ216mmPDC(5翼)+Φ159mmNDC+Φ159mmLDC +Ф214mm螺扶+Φ159mmLDC +Ф214mm螺扶+Φ159mmLDC ×5柱+Φ127mm钻杆
钻井叁数: 钻压80KN
转速203N/MIN、
直井段(167米)
钻具组合:Φ216mmHAT127+Φ159mmNDC+Φ159mmLDC +Ф214mm螺扶+Φ159mmLDC +Ф214mm螺扶 +Φ159mmLDC ×5柱+Φ127mm钻杆
1
钻井叁数: 钻压80KN

定向井工程师培训系列之五(定向井钻具组合)

定向井工程师培训系列之五(定向井钻具组合)
定向井工程师培训系列之五
--定向井常用钻具组合--
陈秋炎 200908 新疆

定向井常用钻具组合的分类 定向井常用钻具组合的分类 常规钻具组合 导向钻具组合 旋转导向钻具组合



一、定向井常用钻具组合的分类
一、常规钻具组合 造斜钻具组合 斜向器(也叫变向器)造斜 井下马达造斜 增斜钻具组合 稳斜钻具组合 降斜钻具组合 二、导向钻具组合 三、旋转导向钻具组合


二、常规钻具组合-增斜钻具组合

常用增斜钻具组合为:钻头十近钻头扶正器十非磁钻铤十钻铤(非磁钻 铤和钻铤的总长度为18~30米之间)十扶正器十钻铤(10米)十扶正 器十钻铤十随钻震击器十加重钻杆十钻杆(见图9-10,从下至上,增 斜效果越来越强。图中UG是指尺寸不足的扶正器)
二、常规钻具组合-增斜钻具组合

施工注意事项: 1.按设计钻井参数钻进,均匀送钻,使井眼曲率变化平缓。 2.每钻进25~50米测量一次,掌握井斜、方位的变化趋势,随时跟踪轨迹走 向。如果增斜率不能满足设计要求,应及时采取措施: (1)调整钻压改变增斜率。增加钻压可使增斜率增大,减小钻压,则使增斜 率降低。 (2)更换钻具组合,改变近钻头扶正器与相邻扶正器之间的距离。改变的范 围为10~30米,距离越短,增斜率越低,距离越长,增斜率越高; (3)改变近钻头扶正器与相邻扶正器之间的钻铤刚性,刚性越高,增斜率越 低;刚性越低,增斜度越高。 (4)钻头底部距近钻头扶正器翼片中部的距离为0.7~1.2米。 3.如果增斜率比设计值稍低(1.5°/30米以内),可采用强行增斜法。 (1)接单根后,开泵至设计排量,慢慢加压至设计钻压的75%左右; (2)转动转盘至设计转速,同时逐步增加钻压至允许的最大钻压; (3)钻完一个单根时,马上停转盘,钻压不回零,上提钻具。 (4)划眼时,井底的最后2米左右不划眼。 采用强行增斜法要注意:一是当前钻进的转盘扭矩不应过大;二是启动转盘时, 要保持钻压达到预定的数值;三是整个井下钻具各组件质量应合格;四是采用 这种特殊方法只能达到微增效果(增斜率可提高1.2°/30米左右——经验数 据)。

定向井专业知识培训教材

定向井专业知识培训教材
定向井井眼轨迹控制
介绍如何通过工具面调整、钻压控制等手段 实现定向井的轨迹控制。
02
01
定向井完井工艺
介绍定向井的完井方法、完井工具及完井工 艺要求。
04
03
03 定向井井眼轨迹控制
井眼轨迹的基本概念
井眼轨迹
在定向井钻井过程中, 钻头在地下钻过的实 际路径,通常用一系 列的井斜角和方位角 记录。
案例四
某油田老井侧钻工程
定向井钻井工程常见问题与解决方案
问题一
井眼轨迹控制难度大
解决方案二
选用适合地层特性的钻井液,加强钻井液维护和处 理,采取相应技术措施。
解决方案一
采用先进的测量仪器和定向工具,优化钻具组 合和钻井参数。
问题二
钻井液漏失和地层不稳定
问题三
钻井过程中出现卡钻和掉钻事故
解决方案三
加强钻具检查和维护,优化钻井参数和钻井液性能,采 取相应应急措施。
多元化和个性化需求日益凸显
05
06
展望三
针对不同油田和气田的特性,开发更加多元化 和个性化的定向井钻井技术,满足不同客户的 需求。
06 定向井安全与环境保护
定向井钻井工程安全技术要求
定向井钻井设备安全
01
确保钻机、钻杆、钻头等设备完好,定期进行维护和检查,防
止设备故障导致的安全事故。
作业人员安全培训
01
02
03
04
地层评价
准确评价地层岩性、物性、含 油气性等信息。
钻井轨迹控制
根据定向井设计要求,控制钻 井轨迹,满足靶点要求。
钻井参数优化
优化钻压、转速、泵压等钻井 参数,提高钻井效率。
钻井液技术要求
根据地层和工程要求,对钻井 液密度、粘度、切力等参数进

钻具组合

钻具组合

对于定向井常规钻具组合1、增斜钻具(一般增斜率6゜/100m)增斜钻具组合一般采用双稳定器组合。

是利用杠杆原理设计的,它有一个近钻头足稳定器作为支点,第二个稳定器与近钻头稳定器之间的距离应根据两稳定器之间的刚性(尺寸)大小和要求的增斜率的大小确定,一般为20m(两根钻铤长度),两稳定器之间的钻铤在钻压下,产生向下的的弯曲变形,使钻头产生斜向力。

例如:1.1 对于9 5/8″井眼增斜钻具组合:9 5/8″Bit+Φ244mmSST+挡板+7″NMDC×1根+7″DC×1根+Φ244mmSST+ 7″DC×1根+Φ244mmSST +7″DC×2柱+5″DP(常规)9 5/8″Bit+Φ244mmSST+挡板+5″NMDP×1根+7″DC×1根+Φ244mmSST+ 7″DC×1根+Φ244mmSST +7″DC×2柱+5″DP(参考)9 5/8″Bit+Φ244mmSST+挡板+5″NMDP×1根+5″DP×1根+Φ244mmSST+ 7″DC ×1根+Φ244mmSST +7″DC×2柱+5″DP(参考)1.2 对于8 1/2″井眼增斜钻具组合:8 1/2″Bit+Φ214mmSST+挡板+6 1/4″NMDC×1根+6 1/4″DC×1根+Φ214mmSST+ 6 1/4″DC×1根+Φ214mmSST +6 1/4″DC×2柱+5″DP(常规)8 1/2″Bit+Φ214mmSST+挡板+5″NMDP×1根+6 1/4″DC×1根+Φ214mmSST+ 6 1/4″DC×1根+Φ214mmSST +6 1/4″DC×2柱+5″DP (参考)8 1/2″Bit+Φ214mmSST+挡板+5″NMDP×1根+5″DP×1根+Φ214mmSST+ 6 1/4″DC×1根+Φ214mmSST +6 1/4″DC×2柱+5″DP(参考)2、微增斜钻具(一般增斜率3゜/100m)微增斜钻具组合在井下的受力情况和增斜钻具相同,主要是通过减小近钻头稳定器与2号稳定器的距离或者减小近钻头稳定器的外径尺寸(欠尺寸稳定器),以减小钻具的造斜能力。

定向井

定向井

[转] 钻井技术员成长之路6(定向井基础) 2012-3-12 19:10阅读(14)转载自羽龙下一篇:这么经典的话,你... | 返回日志列表∙转载(1321)∙分享∙评论∙复制地址∙更多序言:在上一集里,我们介绍了钻具组合和喷嘴的安装及造成的压力降,也拿出了一些技术员的经验。

如果同一口井,一个深度,同样的泵在钻头(14*15*16)+螺杆+一根钻铤+上部钻具组合的情况下,开泵循环有16Mpa的压力,而后钻头卸去喷嘴,甩掉螺杆和钻铤就接上部钻具在同一个井深,同一个泵,同种泥浆性能下开泵循环却只有13Mpa,请问那3个Mpa从哪来的?那么螺杆造成了压降会使钻头的压降忽略不计吗?请同学,朋友们思考一下!今天这一集,我们主要介绍定向方面的一些知识,很浅显,仅用于现场的操作。

正文一.井口操作我们经常碰见的井大都是定向井,就算有直井,也会打偏而定向纠偏。

那么在打一口定向井,或者水平井时,对直井段的要特别注意,必须要加以控制。

参看资料1中对3000米内,地层倾角大于30度的井有水平位移的要求,一般可以通过单点测斜来获得当前井斜,方位的数据。

在起钻前把多点从钻柱内投到靠进钻头处,然后在起钻过程中利用每起一个立柱静止卸口的时间进行测量和记录。

也就是说每上提一柱,司钻在本子上记录当前时间。

起钻完后将一起把记录本和仪器送到定向服务中心做数据分析来了解当前井的轨迹,如果需要提前下入定向仪器纠偏,会打电话联络什么时候上定向的仪器和人员。

井下定向法是先用正常下钻法将造斜工具下到井底,然后从钻柱内下入仪器测量工具面在井下的实际方位;如果实际方位与预定方位不符,亦可在地面上通过转盘将工具面扭到预定的定向方位上。

在定向组合钻具入井时,我们经常看见定向工程师在井口量角差。

这个角差是有螺杆上的高边方向线和定向接头上的定向键组成。

上图中的红圈里的线就是螺杆的高边线,它是弯螺在井下定向时所钻进的方向。

上图为定向仪器乘载的定向接头的结构图。

T3教案_定向井钻具组合

T3教案_定向井钻具组合

T3教案_定向井钻具组合教学目标:1.了解定向井钻井技术的基本原理和特点;2.掌握定向井钻具的组合形式和使用方法;3.培养学生的动手能力和团队合作意识。

教学内容:1.定向井钻井技术概述;2.常用的定向井钻具组合形式;3.定向井钻具的使用方法;4.定向井钻具的维护与保养。

教学步骤:Step 1:定向井钻井技术概述(15分钟)1.介绍定向井钻井技术的概念和应用领域;2.讲解定向井钻井技术的基本原理和特点。

Step 2:常用的定向井钻具组合形式(20分钟)1.介绍常见的定向井钻具组合形式,如扩孔器、定向井钻头等;2.讲解各种组合形式的应用场景和特点。

Step 3:定向井钻具的使用方法(30分钟)1.详细介绍定向井钻具的使用步骤;2.示范如何组装和使用定向井钻具;3.要求学生进行实际操作,锻炼他们的动手能力。

Step 4:定向井钻具的维护与保养(20分钟)1.讲解定向井钻具的日常维护和保养方法;2.强调定向井钻具的安全使用要求;3.要求学生掌握定向井钻具的正确认识和使用方法。

Step 5:巩固与拓展(15分钟)1.进行小组讨论,总结定向井钻具的组合形式和使用方法;2.邀请学生展示他们的学习成果;3.布置相应的作业,巩固学生对定向井钻具的理解。

教学资源:1.投影仪和电脑;2.定向井钻具的实物样品;3.教师准备好的教学PPT。

教学评价:1.观察学生在课堂上的学习情况;2.评价学生在实际操作中的动手能力;3.评估学生对定向井钻具组合形式和使用方法的掌握程度。

教学反思:通过本次教学,学生对定向井钻具组合形式和使用方法有了更深入的了解,同时他们的动手能力和团队合作意识也得到了锻炼和提升。

但是,由于时间有限,有些内容可能没有讲解得很充分,需要在以后的教学中进行进一步的拓展和深化。

此外,针对学生的实际情况,可以增加一些实际案例的讲解,以加强他们的应用能力。

“S”型定向井钻具组合受力分析

“S”型定向井钻具组合受力分析
3.2 井 眼轨迹 设计 轨 迹 设计 为 “直一 增 一 稳一 降一 稳 (直 )”剖 面 。增
斜 后 ,进入 目的层 以前要 降斜 到零度 ,下 部 目的层 为 垂 直 段 钻 进 。 经 分 析 计 算 ,认 为 造 斜 段 造 斜 率 选 择 在
收稿 日期 :2017—07—10 修回 日期 :2017—07—12 第一作者简介 :李俊胜 (1968一),男 (汉族 ),山东充州人 ,高级丁程 师 ,现从事定 向井钻井T 芝:技术研 究工作 。
浮 阀 +定 向接 头 + 127mm无 磁钻 杆 (1根 )+j2『127mm 钻 杆 (45根 )+j2j127mm钻杆 。
钻具组合2: 152.4mmPDC钻头+ 127mm螺杆+ 浮阀+定向接头+ 88.9mm无磁钻杆(1根)+ 88.9mm 加 重钻杆 (45根 )+ 88.9mm钻杆+101.6钻杆 (3000m)。 4 YC200井实 钻数 据
至-1.582。,随着井斜 角的减 小 ,降斜能力 逐渐减 弱 。 与通过理论计算基本一致 ,理论计算数据见表 2。
表 2 YC200井造斜 率【(。)/30m】
(1)由于该类定 向井裸眼井段长 ,在 同一 裸眼井段需 要完成直一造斜 (开窗)—稳斜一降斜一稳斜 ,对钻具组 合的导向能力要求高 ,钻具组合导向能力预测难度 大。
(2)该 类定 向井 井 眼 中有 2个 异 向“拐 点 ”,在 这 2 个 “拐 点 ”处 应 力集 中 ,侧 向力 大 ,托 压 严重 ,轨迹 控 制 效率低 ,易 出现钻 具事 故 。
1 概述
“S”型定 向井剖面类型普遍采用 “直—增—稳一 降一 稳(直)”和“直一稳—增一降—稳(直)”2种剖面类型 。轨 迹 控 制 难 度 大 ,准 确 预测 钻 具 组合 的造 斜 率 和预 防钻 具 失 效 是 实 现该 类 定 向井优 质 高 效 钻井 的关键 技 术 。 为此 ,国内外 在 导 向钻具 组 合 的力 学 特性 分 析方 面开 展 了大量 的研 究工 作 ,并 取 得 了丰 硕 成果 ,高 德 利 、苏 义脑 、李子丰等学者都提出过下部钻具组合(BHA)导 向时钻头上的侧 向力的计算方法和模 型 ,并在实 际生 产 中取 得 了较好 的效果 。

定向井施工中扶正器钻具组合应用探讨

定向井施工中扶正器钻具组合应用探讨

定向井施工中扶正器钻具组合应用探讨摘要:为加快钻速,降低成本,大部分定向井都在定向钻具定向至一定井斜后,换常规钻具组合继续钻进。

常规钻具中的主要工具是扶正器,作为控制井身轨迹的主要工具,扶正器在定向井、丛式井、水平井中得到普遍应用。

本文介绍了单扶钻具组合、双扶钻具组合的特点及用途,分析了扶正器钻具组合对定向井施工的影响,具有一定借鉴意义。

关键词:定向井;扶正器;钻具组合;影响因素1扶正器的类型和用途定向钻井中,常用的扶正器有螺旋扶正器和滚子扶正器两种。

扶正器在定向钻井中的用途如下:①在增斜钻具组合和降斜钻具组合中,扶正器起支点作用,通过改变扶正器在下部钻具组合中的位置,可改变下部钻具组合的受力状态,达到控制井眼轨迹的目的。

在增斜钻具中,近钻头扶正器为支点,扶正器上部的钻铤受压后向下弯曲,迫使钻头产生斜向力来达到增加井斜的目的。

在降斜钻具中,扶正器离钻头的距离一般为10~ 20m。

扶正器下面的钻具靠自身重力,以扶正器为支点产生向下的钟摆力,达到降斜的目的。

②增加下部钻具组合的刚性达到稳定井斜和方位的目的。

稳斜钻具组合是减小钻头与扶正器之间,以及扶正器与扶正器之间的相对距离,增强下部钻具的刚性,以限制下部钻具受压变形,收到稳斜效果。

③修整井眼,使井眼曲率变化平缓,圆滑。

有利于减少井下复杂情况。

扶正器下井前,应认真检查扶正器的外径,磨损情况和扶正器在钻具组合中的安放位置。

扶正器的外径磨损应不大于2mm。

2常用扶正器钻具组合2.1增斜钻具组合增斜钻具组合一般采用双扶正器钻具组合。

增斜钻具是利用杠杆原理设计的。

它有一个近钻头足尺寸扶正器作为支点,第二个扶正器与近钻头扶正器之间的距离应根据两扶正器之间钻铤的刚性(尺寸)大小和要求的增斜率大小确定。

除了考虑增斜能力和稳方位能力外,还必需考虑减小井下阻卡和防止钻具事故。

2.2稳斜钻具组合稳斜钻具组合是采用刚性满眼钻具结构,通过增大下部钻具组合的刚性,控制下部钻具在钻压作用下的弯曲变形,达到稳定井斜和方位的效果。

底部钻具组合设计

底部钻具组合设计

底部钻具组合设计
二、定向井底部钻具组合设计
增斜钻具实例-长庆小井眼
5LZ120-7.0螺杆 钻具外径 钻头水眼压降 适合井眼尺寸 马达流量 钻头转速 马达压降 额定工作扭矩 最大扭矩 推荐钻压 最大钻压 钻具全长 120 1.4-7.0 150-200 5.78-15.8 70-200 2.5 1300 2275 55 72 4.8 mm MPa mm L/S r/min MPa N· m N· m kN kN m
+ 121DC*125.44 + 311*310*0.35 + 88.9DP
钻压80 kN,转速90rpm
单弯螺杆增斜:
165bit*0.18+311*310*0.36+ 121 单弯螺杆 *• 4.8 +• 121NDC+121DC*18+88.9DP 钻压80 kN,转速90rpm
底部钻具组合设计
二、定向井底部钻具组合设计
底部钻具组合设计
二、定向井底部钻具组合设计
增斜钻具
底部钻具组合设计
二、定向井底部钻具组合设计
增斜钻具
底部钻具组合设计
二、定向井底部钻具组合设计
增斜钻具
钻具增斜能力与井斜角的关系 单位:°/25m 2° 1# 2# 5.20 11.8 10° 5.3122 11.921 40° 5.6478 10.76 90° 6.0266 11.68
底部钻具组合设计
井斜原因
小台肩
井 眼
底部钻具组合设计
井斜原因
M
钻具因素 钻柱弯曲 钻柱运动状态 W Fp Fm P φ Fz
α
底部钻具组合设计
防斜钻具
•刚性满眼钻具组合防斜技术 •钟摆力纠斜技术 •离心力防斜、纠斜技术 •导向钻井防斜、纠斜技术 •井下专用工具防斜、纠斜技术 •动力学防斜技术

钻具组合图

钻具组合图

钻具组合图一、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+Φ165 mmDC×54.51m+Φ139.7mmDPΦ311.1mmBIT×0.40m+Φ229mmDC×54.38m+Φ203mmDC×82.23m+Φ165m mDC×81.83m+Φ139.7mmDPФ311.1mmBIT×0.32m+Ф244.5mm LZ×9.50m+Ф229mmDC×45.40m+Ф203 mmDC×73.13m+Ф165mmDC×81.83m+Ф139.7mmDPΦ311.1mmBIT×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2、钟摆钻具组合:Φ660.4mmP2×0.50m+730/NC61母+Φ229mm SJ×9.24m+Φ229mmSDC×1 8.24m+730/NC61公+26″LF+731/NC61母+Φ229mmSDC×9.24m+730/NC61公+ 26″LF+731/NC56母+Φ203mmDC×94.94m+410/NC56公+Φ139.7mmDP+顶驱Φ444.5mmGA114×0.50m+730/NC61母+Φ229mmSJ×9.24m+Φ229mm SDC ×18.24m+171/2″LF+Φ229mmSDC×9.24m+171/2″LF+NC61公/NC56母+Φ2 03mmDC×121.94m+8″随震+8″DC×18.94m+410/NC56公+Φ127mmH WOP×141. 94m +Φ139.7mmDP+顶驱Φ311.1mmBIT×0.46m+Φ229mmDC×18.08m+Φ308mmLF×1.82m+Φ203 mmDC×9.10m+Φ308mmLF×1.51m+Φ229mmDC×27.32m+203mmDC×73.13m+Φ178mmDC×81.83m+Φ139.7mmDP+顶驱Φ311.1mmDB535Z×0.50m+630/NC61母+Φ229mmSJ×9.24m+Φ229mm SDC×18.24m +NC61公/NC56母+121/4″LF + NC56 公/ NC61母+Φ229mm SDC×9. 24m +NC61公/NC56母+121/4″LF+Φ203mmDC×121.94m+8″随震+8″SDC×27.9 4m+410/NC56公+Φ139.7mmHWOP×141.94m +Φ139.7mmDP+顶驱Φ311.1mmDB535FG2×0.50m+630/731+95/8″LZ+Φ229mmSJ×18.64m+ 12 1/4″LF ++Φ229mm SDC×9.24m +121/4″LF+Φ203mmDC×148.94m+410/NC56公+Φ139.7mmHWOP×141.94m +Φ139.7mmDP+顶驱Φ215.9mmBIT×0.33m+Φ172mmLZ×8.55m+Φ165mmSDC×1.39m+Φ165mmSD C×1.39m+Φ214mmSTB×1.38m+Φ165mmDC× 236.14m+Φ139.7mmHWOP×141.94 m +Φ139.7mmDP+顶驱3、满眼钻具组合:Φ311.1mmH136×0.30m+121/4″LF +NC56 公/ NC61母+Φ229mmSJ×9.24m+NC61公/NC56母+121/4″LF + NC56 公/ NC61母+Φ229mm SDC×18.24 m+NC61公/NC56母+121/4″LF+Φ203mmDC×121.94m+8″随震+8″SDC×18.94m +410/NC56公+Φ139.7mmHWOP×141.94m +Φ139.7mmDP+顶驱Φ215.9mm牙轮BIT×0.24m+Φ190mm LB×1.10m+Φ214mmSTB×1.39m+Ф16 5mm SDC×1.39m+Φ214mmSTB×1.40m+Ф165mm DC×8.53m+Φ214mmSTB×1.39m+Φ165mm SJ×5.08m+Ф165mm DC×244.63m+Φ139.7mmHWOP×141.94m +Φ139.7m mDP+顶驱Φ215.9mm牙轮BIT×0.24m+Φ214mmLF×1.49m+Ф165mmSDC×1.39m+Φ21 4mmLF×1.40m+Ф165mmDC×8.53m+Φ214mmLF×1.39m+Φ165mm SJ×5.08m+Ф16 5mmDC×244.63m+Φ139.7mmHWOP×141.94m +Φ139.7mmDP+顶驱Φ215.9mm牙轮BIT×0.25m+Φ214mmSTB×1.50m+Ф165mmSDC×1.38m+Φ2 14mmSTB×1.40m+Ф165mmDC×8.81m+Φ214mmSTB×1.40m+Ф165mm SJ×6.11m+Ф165mmDC×229.22m+Φ139.7mmHWOP×141.94m +Φ139.7mmDP+顶驱二、定向井(水平井)钻具组合:1、直井段钻具组合:采用塔式钻具组合、钟摆钻具组合、满眼钻具组合。

T3教案_定向井钻具组合

T3教案_定向井钻具组合

油田技术-定向井工程师序列培训模块化教案(T3-21)1.培训对象:1.1.取得定向井T2岗位资格的员工;1.2.学历:2.教学课程题目:定向井常用的钻具结构。

3.教学目标3.1.定向井常用井下钻具组合的分类。

3.2.定向井常用井下钻具组合的工作原理。

3.3.定向井常用井下钻具组合的用途。

3.4.定向井常用井下钻具组合的基本结构。

3.5.定向井常用井下钻具组合的调整。

4.重点马达导向钻井系统的结构及调整。

5.培训课时:5.1.理论培训:5 小时5.2.实操训练:1 小时6.了解内容:6.1.直马达配合弯接头的造斜方法。

6.2.单、多点定向及扭方位。

6.3.旋转导向工具AUTO TRAK及GEO-PILOT。

6.4.常规增斜和降斜钻具组合。

7.掌握内容(重点):7.1.马达导向钻具组合及造斜率预测。

7.2.常规稳斜钻具组合。

7.3.旋转导向工具PowerDrive对钻头的特殊要求及造斜率预测。

8.实操训练:8.1.马达导向钻具组合的讨论。

8.2.常规稳斜钻具组合的讨论。

9.案例9.1.17-1/2″,12-1/4″和8-1/2″井眼典型的马达导向钻具组合。

9.2.旋转导向阻钻具PowerDrive典型的钻具组合。

10.考核:10.1.笔试:10.1.1.在造斜钻具组合中为什么需要定向接头?10.1.2.设计一套在1500-2500米的中软地层12-1/4″井段钻进的马达导向钻具组合;10.1.3.设计一套在3000-3200米的中硬地层8-1/2″井段钻进的常规稳斜钻具组合,并给出钻井参数;10.1.4.牙轮钻头能否用作旋转导向工具PowerDrive的钻头?为什么?10.2.实操考试:按实操训练科目考核。

钻具组合

钻具组合

以上是濮城区块及同类型井设计以下是文72块区及同类型井设计一、井身结构二、钻头及钻井参数1、沙二及沙三地层使用大港或川石产高效PDC。

2、表中钻井参数可根据具体情况调整。

三、钻具组合注:表中钻具组合根据现场需要调整和选用,定向井斜井段钻具组合可增加随钻震击器和加重钻杆。

造斜钻具的螺杆类型或弯接头度数根据具体情况确定。

311.14mm井眼造斜钻具组合根据具体情况而定。

古云区块及同类型井设计一、井身结构二、钻头及钻井参数注:1、东营及沙一地层使用普通PDC,沙二及沙三地层使用大港或川石产高效PDC。

2、表中钻井参数可根据具体情况调整。

三、钻具组合注:表中钻具组合根据现场需要调整和选用,定向井斜井段钻具组合可增加随钻震击器和加重钻杆。

造斜钻具的螺杆类型或弯接头度数根据具体情况确定。

文92块及同类型井设计一、井身结构注:部分井二开设计311.1mm钻进1250m。

二、钻头及钻井参数注:1、使用大港或川石产高效PDC。

2、表中钻井参数可根据具体情况调整。

三、钻具组合文13、文203区块及同类型井设计一、井身结构二、钻头及钻井参数注:1、本区块使用川石或川克产高效PDC。

2、表中钻井参数可根据具体情况调整。

三、钻具组合注:1、表中钻具组合根据现场需要调整和选用,定向井斜井段钻具组合可增加随钻震击器和加重钻杆。

造斜钻具的螺杆类型或弯接头度数根据具体情况确定。

2、二开大井眼定向钻具组合根据具体情况而定。

四、重点提示文33块区及同类型井设计一、井身结构二、钻头及钻井参数注:1、东营及沙一地层使用普通PDC,沙二及沙三地层使用大港或川石产高效PDC。

2、表中钻井参数可根据具体情况调整。

三、钻具组合注:表中钻具组合根据现场需要调整和选用,定向井斜井段钻具组合可增加随钻震击器和加重钻杆。

造斜钻具的螺杆类型或弯接头度数根据具体情况确定。

文184块及同类型井设计一、井身结构。

常见钻具组合及定向井【精选文档】

常见钻具组合及定向井【精选文档】

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。

定向钻井技术基本概念,弯差角,扭方位,防碰a

定向钻井技术基本概念,弯差角,扭方位,防碰a
定向井技术
监督培训
定向钻井技术
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。
监督培训 定向井技术
定向钻井技术
5)工具面角(βt):造斜工 具下到井底以后,工具面所在 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°
监督培训 定向井技术
定向钻井技术
井眼轨道水平投影 N A
1) 工具弯角(θ b)(弯接头 角度):在造斜钻具组合中,拐弯 处上下两段的轴线间的夹角。 2) 工具面:在造斜钻具组合 中,由弯曲工具的两个轴线所决
E
βs ψ β
B
βt βr
0 C C
3) 反扭角(β r):在使用井 下动力钻具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。反扭角总是使工具
稳斜段:井斜角保 持不变的井段。
降斜段:井斜角随着井 深的增加而减小的井 段。
目标点:设计规定的、必须钻达的地层位 置,通常以地面井口为坐标原点的空间坐 标系的坐标值来表示。
水平位移 监督培训 定向井技术
定向钻井技术
一、定向工具: 1、螺杆(直、单弯双弯螺杆等 )、弯接头(常规、可变、 双弯等)及井口定向工具 二、测斜工具: 磁力测斜仪、陀螺测斜仪 定时方法:机械、电子、无磁传感器 悬挂、自浮 方式:单、多点;随钻(有线随钻、无线随钻MWD、LWD 等)
定 向 井
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
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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)
三、导向钻具组合

组成:由高效能钻头、导向动力钻具 MWD 组成一体,并辅之计算机 软件而组成。 功能:可适时变更定向和开转盘两种工况,连续完成定向造斜、增斜、 稳斜、降斜及扭方位操作,而不用起钻变更钻具组合,就能快速钻出高 质量的井眼轨迹的钻井方式。
Adjustable Gauge Motor AGS™ / TRACS™ SlickBore™ GEO -PILOT™
不旋转外筒式
四、旋转导向钻具组合- GEO-PILOT
四、旋转导向钻具组合- GEO-PILOT
钻井参数:钻压2~15klbs,排量1700~2000LPM,转速120~150RPM

施工注意事项: 1.按设计钻井参数钻进,均匀送钻,使井眼曲率变化平缓。 2.每钻进25~50米测量一次,掌握井斜、方位的变化趋势,随时跟踪轨迹走 向。如果增斜率不能满足设计要求,应及时采取措施: (1)调整钻压改变增斜率。增加钻压可使增斜率增大,减小钻压,则使增斜 率降低。 (2)更换钻具组合,改变近钻头扶正器与相邻扶正器之间的距离。改变的范 围为10~30米,距离越短,增斜率越低,距离越长,增斜率越高; (3)改变近钻头扶正器与相邻扶正器之间的钻铤刚性,刚性越高,增斜率越 低;刚性越低,增斜度越高。 (4)钻头底部距近钻头扶正器翼片中部的距离为0.7~1.2米。 3.如果增斜率比设计值稍低(1.5°/30米以内),可采用强行增斜法。 (1)接单根后,开泵至设计排量,慢慢加压至设计钻压的75%左右; (2)转动转盘至设计转速,同时逐步增加钻压至允许的最大钻压; (3)钻完一个单根时,马上停转盘,钻压不回零,上提钻具。 (4)划眼时,井底的最后2米左右不划眼。 采用强行增斜法要注意:一是当前钻进的转盘扭矩不应过大;二是启动转盘时, 要保持钻压达到预定的数值;三是整个井下钻具各组件质量应合格;四是采用 这种特殊方法只能达到微增效果(增斜率可提高1.2°/30米左右——经验数 据)。
二、常规钻具组合-降斜钻具组合

常用降斜钻具组合:钻头十短钻铤(3~8米)十稳定器十非磁钻铤十 稳定器十钻铤十键槽破坏器十挠性接头十震击器十加重钻杆十钻杆。 (见图9一12,从下至上,降斜效果越来越强)。
二、常规钻具组合-降斜钻具组合

注意事项:
1.定向井的降斜钻具组合不宜采用大钟摆式,否则降斜率过高,起下钻困难。 2.降斜段一般接近完井井段,井下扭矩和摩擦阻力较大,在满足中靶的前提 下,应尽量简化钻具组合,使用加重钻杆加压。 3. 降斜钻具柔性较大,钻进时方位的漂移率也相应较大,需密切注意方位和 井斜的变化。
பைடு நூலகம்
二、常规钻具组合-造斜钻具组合

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。
二、常规钻具组合-造斜钻具组合


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。 工作原理: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。 影响钻具的造斜能力主要因素:a).弯接头的弯角b).动力钻具的长 度 常用弯接头的造斜能力预测见下页表中所列。 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井下马 达。 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。
三、导向钻具组合


导向钻井系统的优点
导向钻井系统最大的特点是用一套钻具组合实现多种定向作业, 这样就节省了大量的起下钻时间,缩短了建井周期,节约了钻井费用, 因此对昂贵的海上钻井有特别重要的意义。 其主要优点有: (1)及时控制井眼轨迹,提高钻井的准确性。采用MWD 跟踪监测 井眼轨迹,一旦发现轨迹不合要求,便可随时进行方位和井斜的调整, 提高井眼轨迹的精度; (2)减少起下钻次数,提高钻井效率。由于使用一套井下钻具组合, 就能完成多种定向作业,减少了起下钻的次数,从而避免许多井下事故 的发生; (3)充分发挥钻头潜力,提高机械钻速。由于导向动力钻具的多功 能性,减少了为控制井眼轨迹而进行的起下钻,从而得以优化钻头使用 效果。钻头受到的侧向力一般较小,也有利于延长钻头寿命和增加钻头 进尺。 (4)利用计算机技术监测与预测井眼轨迹以及导向马达和钻头的工 作性能,能及时调整有关可控因素、钻进方式,确保井眼轨迹控制得以 安全、准确、迅速、连续地进行。

四、旋转导向钻具组合- POWER DRIVE
SCHLUMBERGER ANADRIL公司的POWER DRIVE系统
井眼 支撑翼肋 控制机构
导向方式:偏置钻头
偏置方向
(BIAS THE BITS)
调制式:整体旋转
动力:钻井液压差
四、旋转导向钻具组合- POWER DRIVE
四、旋转导向钻具组合-AUTO TRAK BAKER HUGHES INTEQ公司的AUTO TRAK RCLS系统
定向井工程师培训系列之五
--定向井常用钻具组合--
陈秋炎 200908 新疆

定向井常用钻具组合的分类 定向井常用钻具组合的分类 常规钻具组合 导向钻具组合 旋转导向钻具组合



一、定向井常用钻具组合的分类
一、常规钻具组合 造斜钻具组合 斜向器(也叫变向器)造斜 井下马达造斜 增斜钻具组合 稳斜钻具组合 降斜钻具组合 二、导向钻具组合 三、旋转导向钻具组合
三、导向钻具组合

导向钻井系统分类
(1)几何导向钻井系统
几何导向钻井系统由钻头、导向马达、无线随钻测斜仪和 地面计算机系统组成。它的主要特点为不需要起下钻就可以连 续地完成造斜、增斜、降斜、扭方位、稳斜钻进,有利于提高 钻进速度和控制井眼轨道沿设计轨道钻进。 (2)地质导向钻井系统 地质导向钻井系统由钻头、导向马达、无线随钻测井仪、 无线随钻测斜仪和地面计算机系统组成。它的主要特点为不需 要起下钻就可以连续地完成造斜、增斜、降斜、扭方位、稳斜 钻进,有利于提高钻进速度和控制井眼轨道,并且可以随时测 得地层参数,以便及时修改地质设计和井眼轨道。


二、常规钻具组合-造斜钻具组合
弯接头造斜率数据表
二、常规钻具组合-造斜钻具组合
根据测斜仪器的种类不同,分为五种定向方式:
单点定向 地面记录陀螺(SRO)定向 有线随钻测斜仪(SST)定向 无线随钻测量仪(MWD)定向 自寻北陀螺(North-Seeking Gyroscopes)定向
四、旋转导向钻具组合

滑动导向技术的特点是在导向作业时,上部钻具不随钻头转动,随钻进 深度的增加,钻柱整体沿井壁向下滑动(井眼轴向),这种工作方式可 能带来摩阻过大和井眼清洁不完善两大问题。轴向摩阻使得在滑动方式 下很难控制钻头上的钻压,这个问题随着水平位移的增加越来越明显, 在极限情况下,钻柱发生屈曲,从而限制了定向井、水平井的有效深度。
导向方式:偏置钻头 (BIAS THE BITS)
不旋转外筒式
动力:独立液压系统
四、旋转导向钻具组合-AUTO TRAK
四、旋转导向钻具组合-AUTO TRAK
四、旋转导向钻具组合- GEO-PILOT HALLIBURTON SPERRY-SUN公司的GEO-PILOT系统
导向方式: POINTING THE BITS 偏置钻柱
二、常规钻具组合-稳斜钻具组合

常用的稳斜钻具组合:钻头十近钻头扶正器十短钻铤(3~6米)十扶正器十非 磁钻铤十扶正器十钻铤十(键槽破坏器)十挠性接头十震击器十加重钻杆 (见图9-11,从下至上,稳斜效果越来越强。图中UG是指尺寸不足的扶正器)
二、常规钻具组合-稳斜钻具组合

施工措施:
1.造斜或增斜结束后,下入第一趟稳斜钻具时,从造斜点开始要慢慢下钻。 尤其是在软地层、高造斜率的情况下,容易遇阻,并可能产生新井眼,必须注 意: (1)下钻遇阻时,活动钻具3~5次,切勿 “压死”钻具; (2)开泵,慢慢下放2~3次。 (3)在遇阻点以上1.5米左右,中高速转动转盘(80~90转/分),快速下 放,钻压不超过98千牛(10吨); (4)通过遇阻点以后,上、下活动钻具l~2次,继续下钻。 注意:在硬地层时,稳斜钻具在造斜段遇阻,仍可采用前述(1)、(2)步骤, 只是活动钻具的次数适当减少,仍然遇阻时,同样要转动转盘,只是转速适当 地低一些,且控制钻压,慢慢下放,切勿“压死”钻具。 2.在方位右漂严重的地层中钻进,可采用“超长翼”的扶正器(钻具组合相 同),以稳定方位角。也可采用某些具有左漂特性的PDC钻头(如R426型)。 3.总结同一地层的自然增斜或降斜特性,合理地选择稳斜钻具组合。 4.测斜,最大测斜间距不超过60米,特殊井的关键井段测斜间距应为30米左 右,并及时绘制垂直剖面图和水平投影图,随时掌握实钻井眼轨迹情况。
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