常见钻具组合及定向井
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。
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 18-272、增斜组合：类型L1 L2 L3 强增斜组合 1.0-1.8 / /中增斜组合 1.0-1.8 18-27 /弱增斜组合 1.0-1.8 9-18 93、稳斜组合:类型L1 L2 L3 L4 L5强稳斜组合0.8-1.2 4.5-6.0 9 9 9中稳斜组合 1.0-1.8 3-6 9-18 9-27 /弱稳斜组合 1.0-1.8 4.5 9 / /稳定器在钻具组合中的安放位置不同，钻具组合所表现的性质就不同，一般地将，近钻头稳定器离钻头越近，钻头的增斜力就越大，反之钻头的增斜力则越小。
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。
磨铣工具的钻具组合为：磨鞋(铣鞋)+钻铤1柱+钻杆。
使用液压上击器的钻具组合为：打捞工具+安全接头+液压上击器+加速器+钻杆。
定向井工具简介解析
若需要更强的稳斜组合， 可使用双扶正器串联起来 作为近钻头扶正器。
类型
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
L1
L2
L3
L4
L5
强稳斜 组合
中稳斜 组合
弱稳斜 组合
0.8～1.2 1.0～1.8 1.0～1.8
4.5～6.0 3.0～6.0 4.5
9.0
9.0
9.0
9.0
～ 9.0
～
-----
18.0
27.0
9.0
-----
-----
单位名称－序号
单位名称－序号
15
二、转盘扶正器组合（4）
此类工具不能用于改变井眼方位，仅能在已有一定斜度的井眼内改变井斜，即进 行增斜、降斜或稳斜。
此类工具是在转盘钻的基础上，利用靠近钻头的钻铤部分，巧妙地使用扶正器，得 到各种性能的组合。
20世纪80年代以来，国内外对扶正器钻具组合的研究逐步深入。运用数学、力学和 计算机工具，出现了微分方程法、有限元法、纵横连续梁法、加权余量法等等 方法，且都需要使用较复杂的计算机程序。
定向井常用工具简介
－定向井服务中心－
海洋钻井平台
单位名称－序号
2
定向井常用井下工具
一、马达（PDM）
八、挠性短节（F/J）
二、扶正器（STB）
九、震击器（JAR）
三、非磁钻铤（NMDC）
十、加重钻杆（HWDP）
四、悬挂短节（HOS）
十一、短钻铤（SDC）
五、短非磁钻铤（SNMDC） 六、浮阀（F/V） 七、定向接头（O/S）
T3讲义_定向井钻具组合
油田技术－定向井工程师序列培训讲义（T3－21）――――――定向井常用钻具组合第一部分定向井常用钻具组合的分类一、常规钻具组合1、造斜钻具组合1）斜向器（也叫变向器）造斜2）井下马达造斜2、增斜钻具组合3、稳斜钻具组合4、降斜钻具组合二、导向钻具组合三、旋转导向钻具组合第二部分定向井常规钻具组合一、造斜钻具组合1、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。
2、井下马达造斜目前，我国海洋定向井一般采用井下马达造斜，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。
这种造斜钻具组合是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。
造斜钻具的造斜能力主要与弯接头的弯角和动力钻具的长度有关。
弯接头的弯角越大，动力钻具长度越短，造斜率也越高。
弯接头的弯角应根据井眼大小、井下动力钻具的规格和要求造斜率的大小选择。
现场常用弯接头的弯角为1.5～2.5 度，一般不大于2.5 度。
常用弯接头的造斜率预测见表1－2：造斜钻具组合使用的井下动力钻具型号应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。
使用井段在2000 米以内或井温在125°C以内，一般采用普通螺杆钻具，深井或井温超过125°C的井段造斜或扭方位应使用耐高温的多头螺杆钻具。
钻井参数和钻头水眼应根据厂家推荐的钻井参数设计。
由于井下动力钻具的转速高，因此，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。
根据测斜仪器的种类不同，分为五种定向方式：1．单点定向此方法只适用造斜点较浅的情况，通常井深小于1000 米。
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。
定向井、水平井专用工具
第章定向井、水平井专用工具第一节定向接头一、定向接头类别目前国内常用的定向接头有两种：定向直接头和定向弯接头，定向直接头用于弯壳体螺杆定向钻进，而定向弯接头则用于直壳体螺杆定向钻进。
定向弯接头因其具有制造简单、使用方便、成本低廉等特点，目前使用较为普遍。
二、技术规格定向弯接头规格表表1-1外径（mm）内径（mm）连接螺纹弯曲角度（°）长度(mm)备注母扣公扣196.85 80 630 531 1.25760 衬套内径50mm 1.501.752.002.252.502.75158.75 70 4A10 431 1.25500 衬套内径50mm 1.501.752.002.252.502.75107.95 57 310 331 1.25450 衬套内径35mm 1.501.752.002.252.502.75三、基本结构1、直接头的基本结构，包括壳体、扶正套、定向键和定位螺钉，如图1-1所示：图1-12．定向弯接头的基本结构，包括壳体、扶正套、定向键、定位螺钉如图1-2所示：定向弯接头结构示意图图1-2弯接头弯曲度数的计算公式：α=57.3(a-b)/d式中：α——弯曲角度（º）a——长边长度（mm）b——短边长度（mm）d——外径（mm）四、弯接头性能不同螺杆钻具使用弯接头在不同井眼的造斜率表1-2第二节无磁钻铤一、作用由于所有磁性测量仪器在测量井眼的方向时，感应的是井眼的大地磁场，因而测量仪器必须是一个无磁环境。
然而在钻井过程中，钻具往往具有磁性，具有磁场，影响磁性测量仪器，不能得到正确的井眼轨迹测量信息数据，利用无磁钻铤可实施无磁环境，并且具有钻井中钻铤的特性。
国外已有相当数量的无磁钻铤产品于1990年列入API标准。
我国根据国外产品和产品样本制订了SY/T 5145-86《无磁钻铤》标准。
二、工作原理无磁钻铤工作原理如图2-1所示：无磁钻铤的作用原理示意图2-1注：①地磁场线；②磁性测量仪；③钢钻铤；④干扰磁场线；⑤钻头接头；⑥无磁钻铤无磁钻铤上下的干扰磁场线对测量仪器部位没有影响，因而无磁钻铤为磁性测量仪器创造了一个无磁环境，保证了磁性测量仪器测到的数据为真实大地磁场信息。
定向井工艺讲座(2)
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。
定向井工具简介
定向井中心-塘沽
24
十一、配合接头
« Á
ID
« Á
ID
Å º ½ Í Crossover Sub ä Ï Ó « « Á « Á
ID
« Á
ID
Å º ½ Í Crossover Sub ä Ï Ó «
定向井中心-塘沽
25
十二、开窗工具及其它定向井工具
常见套管开窗工具：
１）锻铣工具 2） 斜向器 (洗锥等)
1.0～1.8 1.0～1.8
L2 ------18.0～27.0 9.0～18.0
L3 ------------9.0
11
二、转盘稳斜钻具组合（5）
按稳斜能力分为强、中、 弱三种。 在使用中要注意保持正常 钻压和较高转速。 若需要更强的稳斜组合， 可使用双扶正器串联起来 作为近钻头扶正器。
类型 强 稳 斜 组合 中 稳 斜 组合 弱 稳 斜 组合
定向井中心-塘沽
10
二、转盘增斜钻具组合（4）
按增斜能力分为强、中、弱 三种。 使用中要注意： 1. 钻压越大，增斜能力越大； 2. L1越长，增斜能力越小； 3. 近钻头扶正器直径减小， 增斜能力也减小。 4. 注意保持低转速。
类型 强增斜组合
中增斜组合 弱增斜组合
定向井中心-塘沽
L1 1.0～1.8
定向井中心-塘沽
9
二、转盘扶正器组合（3）
此类工具不能用于改变井眼方位，仅能在已有一定斜度的井眼内改变井 斜，即进行增斜、降斜或稳斜。
此类工具是在转盘钻的基础上，利用靠近钻头的钻铤部分，巧妙地使用 扶正器，得到各种性能的组合。
20世纪80年代以来，国内外对扶正器钻具组合的研究逐步深入。运用数 学、力学和计算机工具，出现了微分方程法、有限元法、纵横连续梁法、 加权余量法等等方法，且都需要使用较复杂的计算机程序。 在没有计算机软件计算在情况下，可使用现场常用的经验数据。 转盘钻扶正器组合有三种： 1) 增斜组合 2) 稳斜组合 3) 降斜组合
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。
关键词：钻具井下工具钻具组合Adsteact Downhole drilling tool is the general teem. Include:Kelly,drill pipe ,heavy weight drill pipe,drill collar(non-magnetic drill collars),adapters,drill stabilizer,downhole drill motor,shock absorbers,drill and so on.And tools to link these to go down the string as consisting of drill pipe.Drill string is connectedon the ground and underground hub.Drilling process,the ground power transmission and fluid delivery,reling on the drill string to achieve;formation changes,the complexity of the situation underground,also reflected by the drill string to the ground;addition drilling and other operations,such as coring to deal with mine accident,and so must rely on the middle of the best drill string to achieve.Once the drill accident will bring some economic loss.Therefore,to manage,use a good,reasonable choice of bottom hole assembly buring drilling is particularly important.Keywords: drill downhole tolls BHA前言钻具是下井工具的总称。
定向施工钻具组合及指令
1.严格按照钻具组合配接钻具,必须双钳紧扣。
2.下钻前,要单泵试动力钻具和无线随钻作浅层实验,待一切正常后接
钻头下钻.
3.下钻时要控制下放速度,严禁猛放猛砸.若遇阻严禁开泵加压划眼
或悬空处理泥浆，预防划出新眼。
4.下钻到底后，开泵循环泥浆，待泥浆、仪器信号返出正常后再定向
钻进，送钻要均匀,避免多次蹩泵现象发生。
10.起钻前，循环泥浆时不得转转盘，应上下活动钻具，预防井眼出现
新的台阶；起钻时，不得转盘卸扣，以免动力钻具弯壳体破坏井壁。
11.若发现井下不正常，立即通知有关人员。
定向井工程师（签字）
井队工程师（签字）
定向井工程师
（签字）
井队工程师
（签字）
作业指令
No
增斜钻具组合及技术措施
一、钻具组合：
215.9mm钻头×0.35m+172mm螺杆(1.5度)×8.04m+431×4A10
接头×0.48m+158.8mm无磁钻铤×9.12m+4A11×410无磁接头
×0.48m+158mmMWD短节×1.87m+127mm无磁承压×9.12m+
二、技术措施及注意事项:
1.井深必须计算准确（包括回填井深和扫水泥塞井深）。
2.注水泥施工要保证质量，水泥塞位置要符合侧钻要求，候凝时间
在48小时以上，水泥塞要有足够的支撑强度。
3.扫水泥塞到侧钻点后试压140—160KN。水泥塞扫完后要充分调
整泥浆性能，有利于携带岩屑，防止粘卡，降低摩阻。
4.严格按照此钻具组合配接钻具，必须双钳紧扣，绝对不能放测斜
挡板。
5.下钻前，要单泵试螺杆钻具，待运转正常后方可下钻；泥浆性能
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。
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,说明: 该组合可连接第四只扶正器.6、二开第二造斜段:钻具组合:Ф311.15mm钻头+Ф197mm1°45′单弯动力钻具+定向接头+Ф127mm无磁乘压钻杆*2根+φ127.0mm斜坡钻杆*30根+φ127.0mm加重钻杆*30根+φ127.0mm钻杆钻进参数：36L/S 泵压10~12Mpa 压差1~1.5Mpa ,注释: 1、斜坡钻杆要根据斜井段长度加入.2、该组合造斜率为35度/100米.3、该组合可用于单增剖面.7、二开水平段(稳斜段):钻具组合:Ф311.15mm钻头+Ф311mm近钻头扶正器*1只+Ф203.2mm短钻铤*1根+φ311 mm 钻柱扶正器*1只+Ф127mm无磁乘压钻杆*2根+Ф127mm斜坡钻杆*15根+φ127.0mm加重钻杆*10根+φ196mm随钻震击器+φ127.0mm加重钻杆*20根+φ127.0mm钻杆钻进参数：160~180kN, 65r/min, 48L/S,特别说明: 以上组合适用于胜利油田2000米以内井深.1、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.2、二开直井段:钻具组合:Ф244.5mm钻头+Ф177.8mm无磁钻铤*1根+Ф177.8mm钻铤*8根+Ф127.0mm 钻杆.钻进参数: 140~160kN, 65r/min, 45L/S, 控制井斜,否则吊打钻进.3、二开第一造斜段:0-45度钻具组合:Ф244.5mm钻头+Ф171.5mm1°30′单弯动力钻具+定向接头+Ф158.8mm无磁钻铤*1根Ф158.8mm钻铤*2根+φ127.0mm加重钻杆*30根+φ127.0mm钻杆钻进参数：30L/S 泵压10~12Mpa 压差1~1.5Mpa ,造斜率: 30度/100米., (Ф171.5mm1°45′单弯造斜率33度/100米. )4、二开第二造(增)斜段:(井斜小于90度)钻具组合:Ф244.5mm钻头+Ф244mm近钻头扶正器*1只+Ф158.8mm无磁钻铤*1根+φ177.8mm无磁钻铤*1根+Ф244mm钻柱扶正器*1只+φ127.0mm斜坡钻杆*20根+φ127.0mm加重钻杆*10根+φ165mm随钻震击器+φ127.0mm加重钻杆*20根+φ127.0mm钻杆钻进参数：160~180kN, 65r/min, 40L/S,注释: 1、斜坡钻杆要根据斜井段长度加入.2、该组合造斜率为12度/100米.5、二开第三造斜段:钻具组合:Ф244.5mm钻头+Ф171.5mm1°45′单弯动力钻具+定向接头+Ф127mm无磁乘压钻杆*2根+φ127.0mm斜坡钻杆*30根+φ127.0mm加重钻杆*30根+φ127.0mm钻杆钻进参数：30L/S 泵压10~12Mpa 压差1~1.5Mpa ,注释: 1、斜坡钻杆要根据斜井段长度加入.2、该组合造斜率为33度/100米.3、该组合可用于单增剖面.6、二开井段通井:钻具组合:Ф244.5mm钻头+钻头扶正器*1只+φ127.mm无磁乘压钻杆*2根+φ127.0mm斜坡钻杆*20根+φ127.0mm加重钻杆*10根+φ165mm随钻震击器+φ127.0mm加重钻杆*20根+φ127.0mm钻杆6、水平段:钻具组合:Ф244.5mm钻头+Ф244mm近钻头扶正器*1只+Ф177.8mm无磁钻铤*1根+Ф244mm钻柱扶正器*1只+φ127.mm无磁乘压钻杆*2根φ127.0mm斜坡钻杆*20根+φ127.0mm加重钻杆*10根+φ165mm随钻震击器+φ127.0mm加重钻杆*20根+φ127.0mm钻杆钻进参数：120~140kN, 65r/min, 40L/S,注释: 斜坡钻杆要根据斜井段和水平段长度加入.特别说明: 以上组合适用于胜利油田2000米以内井深.1、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.2、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: 140~160kN, 65r/min, 48L/S, 控制井斜,否则吊打钻进.3、三开直井段:钻具组合:Ф215.9mm钻头+Ф177.8mm无磁钻铤*1根+Ф177.8mm钻铤*2根+Ф158.8mm 钻铤*9根+127.0mm钻杆钻进参数: 140~160kN, 65r/min, 32L/S, 控制井斜,否则吊打钻进.<40kn,4、三开第一造斜段:0-45度钻具组合:Ф2159mm钻头+Ф165mm1°30′单弯动力钻具+定向接头+Ф158.8mm无磁钻铤*1根Ф158.8mm钻铤*2根+φ127.0mm加重钻杆*30根+φ127.0mm钻杆钻进参数：32L/S 泵压10~12Mpa 压差1~1.5Mpa ,造斜率: 30度/100米.,5、三开第二造(增)斜段:(井斜小于90度)钻具组合:Ф215.9mm钻头+Ф215.0mm近钻头扶正器*1只+Ф158.8mm无磁钻铤*1根+φ158.8mm无磁钻铤*1根+Ф214mm钻柱扶正器*1只+φ127.0mm斜坡钻杆*20根+φ127.0mm加重钻杆*10根+φ165mm随钻震击器+φ127.0mm加重钻杆*20根+φ127.0mm钻杆钻进参数：140~180kN, 65r/min, 35L/S,注释: 1、斜坡钻杆要根据斜井段长度加入.2、该组合造斜率为12度/100米.(在井斜45度的基础上)6、三开第三造斜段:钻具组合:Ф215.9mm钻头+Ф165.mm1°45′单弯动力钻具+定向接头+Ф159mm无磁钻铤*2根+φ127.0mm斜坡钻杆*20根+φ127.0mm加重钻杆*30根+φ127.0mm钻杆钻进参数：30L/S 泵压10~12Mpa 压差1~1.5Mpa ,注释: 1、斜坡钻杆要根据斜井段长度加入.2、该组合造斜率为33度/100米.3、该组合可用于单增剖面.7、三开稳斜段:井斜大于80度钻具组合:Ф215.9mm钻头+Ф215mm近钻头扶正器*1只+Ф159mm无磁钻铤*1根+Ф214mm 钻柱扶正器*1只+φ127.0mm斜坡钻杆*20根+φ127.0mm加重钻杆*10根+φ165mm随钻震击器+φ127.0mm加重钻杆*20根+φ127.0mm钻杆钻进参数：140~180kN, 65r/min, 35L/S,注释: 斜坡钻杆要根据斜井段和水平段长度加入.8、三开降斜段:钻具组合:Ф215.9mm钻头+Ф165mm1°单弯动力钻具+定向接头+Ф127mm无磁乘压钻杆*2根+φ127.0mm斜坡钻杆*30根+φ127.0mm加重钻杆*30根+φ127.0mm钻杆钻进参数：32L/S 泵压10~13Mpa 压差1~1.5Mpa ,注释: 1、斜坡钻杆要根据斜井段长度加入.2、该组合造斜率为19度/100米.9、三开井段通井:钻具组合:Ф215.9mm钻头+φ127.mm无磁承压钻杆*2根+φ127.0mm斜坡钻杆*20根+φ127.0mm加重钻杆*10根+φ165mm随钻震击器+φ127.0mm加重钻杆*20根+φ127.0mm钻杆10、水平段:钻具组合:Ф215.9mm钻头+Ф215mm近钻头扶正器*1只+Ф159mm无磁钻铤*6m+Ф214mm钻柱扶正器*1只+φ127.mm无磁乘压钻杆*2根φ127.0mm斜坡钻杆*40根+φ127.0mm加重钻杆*10根+φ165mm随钻震击器+φ127.0mm加重钻杆*20根+φ127.0mm钻杆钻进参数：100~120kN, 45r/min, 35L/S,注释: 斜坡钻杆要根据斜井段和水平段长度加入.特别说明: 以上组合适用于胜利油田3000米水平井阶梯剖面.。
定向井常用井下工具
定向井常⽤井下⼯具油⽥技术－定向井⼯程师序列培训讲义（T2－21）第⼀部分定向井常⽤井下⼯具的分类1、泥浆马达（PDM）2、旋转导向⼯具3、扶正器（STB）4、⾮磁钻铤（NMDC）5、悬挂短节（HOS）6、短⾮磁钻铤（SNMDC）7、浮阀（F/V）8、定向接头（O/S）9、挠性短节（F/J）10、震击器（JAR）11、加重钻杆（HWDP）12、短钻铤13、弯接头14、套管开窗⼯具15、其它定向井⼯具第⼆部分定向井常⽤井下⼯具的现场检查测绘及使⽤⼀、泥浆马达1、泥浆马达的主要组成部分1) 旁通阀总成2) 马达总成3) 万向轴总成4) 驱动轴总成2、泥浆马达的⼯作原理:马达是⼀种螺杆钻具（SCREW DRILLS），它是以泥浆作为动⼒的⼀种井下动⼒钻具。
马达⼯作原理：泥浆泵产⽣的⾼压泥浆流，经旁通阀进⼊马达时，转⼦在压⼒泥浆的驱动下，绕定⼦的轴线旋转，马达产⽣的扭矩和转速，通过万向轴和传动轴传递给钻头，来实现钻井作业。
3、旁通阀结构及⼯作原理：旁通阀有旁通和关闭两个位置，在起下钻时位于旁通位置，下钻时允许环空的泥浆由旁通阀阀体侧⾯的阀⼝孔流向钻杆(钻具)内孔，起钻时使钻杆内孔的泥浆从阀体侧⾯的阀⼝流⼊环空，减少井台溢出泥浆，当泥浆流量及压⼒达到⼀定值时，旁通阀关闭，泥浆流经马达，将泥浆能量转换为机械能。
4、马达总成的结构及⼯作原理：马达总成由转⼦和定⼦两部分组成。
定⼦与转⼦之间形成若⼲个密封腔，在泥浆动⼒作⽤下，密封腔不断的形成与消失，完成能量交换从⽽推动转⼦在定⼦中旋转。
马达可形成⼏个密封腔就称⼏级马达。
5、万向轴总成的⼯作原理：万向轴总成位于转⼦下端，其作⽤是把马达产⽣的扭矩和转速传递到传动轴上。
由于转⼦作的是偏⼼运动，因此要求万向轴具有较好的挠性功能，能将偏⼼运动转换成传动轴的定轴转动。
6、传动轴总成(drive shaft assembly) 的⼯作原理：它的作⽤是将马达的旋转动⼒（扭矩和转速）传递给钻头，同时承受钻压所产⽣的轴向和径向负荷。
教学媒体4-底部钻具组合分析
二、定向井底部钻具组合
增斜钻具实例-长庆小井眼
反扭角计算 定点造斜时的反扭角计算公式
180 M ϕ= Gπ
⎞ ⎛ l1 l 2 ⎟ ⎜ + ⎟ ⎜I I p2 ⎠ ⎝ p1
二、定向井底部钻具组合
增斜钻具实例-长庆小井眼
变径扶正器增斜: 165bit*0.18+311*310*0.42+变径扶正器*1.17 + 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
二、定向井底部钻具组合
二、定向井底部钻具组合
增斜钻具
二、定向井底部钻具组合
增斜钻具
二、定向井底部钻具组合
增斜钻具
钻具增斜能力与井斜角的关系 单位：°/25m 2° 1# 2# 3# 4# 5# 6# 5.20 11.8 0.0095 -0.218 0.0977 -0.0067 10° 5.3122 11.921 -0.0671 1.0543 0.1415 -0.0039 40° 5.6478 10.76 -0.5274 3.9418 0.1948 -0.0159 90° 6.0266 11.68 -1.097 4.2046 0.128 -0.0347
一、直井防斜钻具组合
防斜钻具
刚性满眼钻具： •原理：提高BHA刚度，防止弯曲 •主要包括：满眼钻具组合、方钻铤 •特点： 结构原理简单，现场易操作 强造斜趋势地层难以控制井斜 无纠斜能力 对井壁要求严格
第三章---定向井主要钻井工具介绍
第三章---定向井主要钻井工具介绍第三章定向井主要钻井工具介绍3.1 泥浆马达介绍泥浆马达由：驱动头、轴承总成、万向接头、转子、定子和旁通阀组成。
其马达部分由定子和转子组成，泵入钻具的钻井液流经马达推动转子转动后再流经钻头，转子的旋转力传递给钻头带动钻头旋转。
图3-1，井下马达的主要部件。
图3-1井下马达的主要部件下面以纳维钻具为例分别介绍泥浆马达的各主要部件：3.1.1旁通阀旁通阀是为了使循环液绕过马达，因此，下钻时可让循环液灌入钻柱；起钻或接钻杆时可让管内液体泻出。
当无循环或低泵量循环时，弹簧使活塞处于上部位置，此时，孔道开启，泥浆可流入钻柱或自钻柱流出。
活塞的动作取决于排量，相当于推荐最大排量的30%时活塞被下推座于活塞座上，于是孔道被封闭，钻井液径直流经马达如果停泵，弹簧再将活塞顶回到原来上部位置，孔道又被开启。
图3-2 旁通阀示意图3.1.2 多级马达目前各类井下马达多为容积式马达，基本由以下两部分组成：①具有螺旋形内腔的橡胶硫化定子。
②螺旋形的钢转子，其表面镀有硬度材料以减少磨损并防止腐蚀。
在定子橡胶和转子抗磨及抗腐蚀金属表面间是连续密封的，所以当泥浆经马达时转子就转动(如图3-3所示)。
图3-3 容积式马达转子和定子剖视图这种马达最大优点是：①钻井扭矩直接和马达产生的压降成正比。
②转子的转速只取决于排量，不受扭矩的影响，因此，当进行钻井作业时，在钻台上就可以确定并控制转速和扭矩。
3.1.3 万向轴转子下端和万向轴总成相连,万向轴可把转子的非同心转动转变为驱动接头的同心转动。
万向轴总成由两个万向接头组成，每个万向接头均以抗油强力橡胶套密封并充满黄油，橡胶套密封的作用旨在使万向接头不受泥浆污染。
3.1.4 轴承总成和驱动接头用轴承支撑的驱动接头将马达的转动和扭矩传给钻头。
约有2%的泥浆排量通过并润滑轴承，绝大部分钻井泥浆经径向轴承上面的水槽进入驱动轴并经钻头流出。
3.1.5 泥浆马达的类型目前大多数泥浆马达都是按螺杆原理工作。
各种钻具组合设计方法
一、直井下部钻具组合设计方法(一)钻铤尺寸及重量的确定1.钻铤尺寸的确定(1)为保证套管能顺利下入井内，钻柱中最下段（一般不应少于一立柱）钻铤应有足够大的外径，推荐按表1选配。
表1：与钻头直径对应的推荐钻铤外径钻头直径钻铤外径142.9～152.4 104.7～120.6158.8～171.4 120.6，127.0190.5～200.0 127.0～158.8212.7～222.2 158.8～171.4241.3～250.8 177.8～203.2269.9 177.8～228.6311.2 228.6～254.0374.6 228.6～254.0444.5 228.6～279.4508.0～660.4 254.0～279.4(2)钻铤柱中最大钻铤外径应保证在打捞作业中能够套铣。
(3)在大于190.5mm的井眼中,应采用复合(塔式)钻铤结构(包括加重钻杆)，相邻两段钻铤的外径差一般不应大于25.4mm。
最上一段钻铤的外径不应小于所连接的钻杆接头外径。
每段长度不应少于一立柱。
(4)钻具组合的刚度应大于所下套管的刚度。
2.钻铤重量的确定：根据设计的最大钻压计算确定所需钻铤的总重量,然后确定各种尺寸钻铤的长度,以确保中性点始终处于钻铤柱上，所需钻铤的总重量可按式(1)计算：Wc= PmaxKs/K f (1)其中：K f=1-ρm/ρs式中：Wc——所需钻铤的总重力，kN；Pmax——设计的最大钻压，kN；Ks——安全系数，一般条件下取1.25，当钻铤柱中加钻具减振器时，取1.15；K f——钻井液浮力减轻系数；ρm——钻井液密度，g/cm3；ρs——钻铤钢材密度，g/cm3。
(二)钟摆钻具组合设计1.无稳定器钟摆钻具组合设计：为了获得较大的钟摆降斜力,最下端1～2柱钻铤应尽可能采用大尺寸厚壁钻铤。
2.单稳定器钟摆钻具组合设计(1)稳定器安放高度的设计原则：a.在保证稳定器以下钻铤在纵横载荷作用下产生弯曲变形的最大挠度处不与井壁接触的前提下,尽可能高地安放稳定器。
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。
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）。
6、二开降斜段：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8根+114mm钻杆。
钻压60-80KN（千牛）；排量30L/S（升/秒）；转速60-80r/min（转/分钟）。
长庆定向井钻井特点及定向井做法
长庆定向井钻井特点及定向井做法一、地质分层：四合一钻具，红砂岩微增，安定稳，直罗上微降，直罗下强增3/100米，延安至延长2微降，长2后降2/100米二、钻具组合：三、钻井特点：1）井深基本上2000米内，少数2000-2500米及1000米以内。
2）直井段在洛河组易斜，各个区块差别较大，不控制最大井斜可达14°，一般采用塔式钻具或钟摆钻具防斜。
3）丛式井组各井间拖距3.5—6.0m,间距小加之表层多位黄土层防碰工作很重要。
4）剖面不允许有降斜井段，标准：连续三点井眼曲率不超过-2°/30m。
5）单点测斜属过程控制，最后验收以电测连斜数据为准。
6）实际施工造斜点的选择不能与设计造斜点偏差太大，一般允许上下移动50米范围内。
四、防碰措施：（一）做防碰图：一：目的：利用同一井场上正在钻进的井与已钻成井各井水平投影图及垂深参数，分析各井井眼走向，进而确定正在钻进的井与已钻成井各井是否有相碰趋势，避免发生井眼相撞问题。
二：必须具备的基本参数：1、邻井的测斜数据、井口坐标。
2、新井的井口坐标（或大门方向、拖距），已钻井眼的测斜数据及计算结果。
三：作图步骤：1、根据本井场所钻井的口数、大门方向、所钻区块直井段方位自然飘移规律，确定坐标纸上各井井口的布置。
邻井的井口坐标（以两井的坐标为准）取资料上的数据(NE及垂深)2、依据已钻成井的井口坐标（或大门方向、拖距）、井眼的测斜数据计算结果（其中的各测点NE值），先作出已钻成井的井眼轨迹图（水平投影图），并标明相应垂深。
具体过程如下：1）确定坐标纸上各井井口的位置；2）以井口点为坐标圆点，据各测点的NE值，在坐标纸上描点，并注明相应垂深。
3）连接各点，并标明对应井号。
3、绘制目前正在钻进井的井眼轨迹图（水平投影图），并标明相应垂深（方法同2）。
四、分析对比，确定目前正在钻进井与与该井场已钻成井是否有相撞趋势。
（二）防碰钻具：1、钻具组合：1）钟摆钻具：φ215.9钻头＋φ165无磁钻铤1根＋φ165钻铤1根＋φ213稳定器+φ165钻铤13根+（φ127加重钻杆9～12根）＋φ127钻杆2）塔式钻具：φ215.9钻头＋φ178无磁钻铤1-3根＋φ165钻铤11-17根+φ127加重钻杆9～12根＋φ127钻杆2、钻井参数：轻压吊打（钻压0—8T）（三）措施：勤观察井口返出砂子，看是否有水泥块或铁屑。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一、满眼钻具组合又称刚性配合钻具或刚性满眼钻具,就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与井眼曲率变大的一种钻具组合。
刚性满眼钻具一般就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。
它的防斜原理就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,使其能减小与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与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,它的作用就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,下扶正器与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与侧斜。
在已斜井眼内,钻具还有一个纠斜作用,这就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。
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,满眼钻具的作用就是防止井斜角过快地减小。
下、中扶正器将抵抗地层横向力,限制钻头向井壁下侧移动。
短钻铤也抵抗其弯曲趋势,保持下扶正器趋向壁高的一侧。
同时中扶正器以上的钻铤所产生的弯矩也将使中扶正器趋向井眼高的一侧,迫使下扶正器抵抗地层横向力,以减小钻头倾角。
所以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。
4、满眼钻具组合设计1)近钻头扶正器:近钻头扶正器应采用井底型扶正器并紧接钻头,其间不应加装配合接头或其它工具。
为了增强近钻头扶正器抗衡横向偏斜力及限制钻头横向切削的作用,在中等易斜地层应采用有效扶正长度较长的扶正器,也可以在有效扶正长度较短的近钻头扶正器上直接接一只钻柱型扶正器,在严重易斜地层则应采用有效扶正长度更长的近钻头扶正器。
2)中扶正器与上扶正器的安放高度确定:中扶正器与上扶正器的安放高度与满眼钻具组合的使用效果有重要的关系。
确定中扶正器与上扶正器理想安放高度的原则使尽量减小下部钻柱弯曲变形,从而使钻头偏斜角与作用在钻头上的弯曲偏斜力为最小值。
中扶正器的理想安放高度主要取决于钻铤尺寸,扶正器与井壁间隙值,井斜角及钻井液密度等因素。
上扶正器安放在中扶正器的上部,一般相距一根钻铤的长度约9米左右。
3)提高钻柱的弯曲刚度为了提高钻柱组合的弯曲刚度,在上扶正器上适当位置根据需要可以再加扶正器。
满眼组合部分呢的钻铤,特别就是短钻铤,应采用最大外径厚壁钻铤。
4)扶正器与井壁之间的间隙控制扶正器与径壁之间的间隙与满眼钻具组合的使用效果关系甚为重要,应当严重控制(特别就是在井斜较严重的层段),一般这一间隙越小越好,尤其就是近钻头扶正器与中扶正器,与井壁间的实际间隙过大往往导致满眼钻具组合失效。
二、钟摆钻具组合钟摆钻具就是为了减少井斜角而设计的一种钻具组合,就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。
1、工作原理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,井斜角就是一定的,因此增大降斜力的主要方法就是增大切点以下的钻铤重量,其办法有二:一就是使用大尺寸钻铤或加重钻铤。
显然在同一钻压下,大尺寸钻铤不易被压弯,并且切点位置高,因而切点以下钻铤长度L大,有利于增大降斜力。
二就是在比切点略高的位置上,安装一个扶正器,以提高切点位置,增大其下部钻铤重量,使降斜力增大。
除此之外,扶正器对其下部钻铤还起到扶正作用,因而可减少钻头倾斜角,限制增斜力的增大。
当然最理想的办法就是采用大尺寸钻铤加扶正器,这样组成的钻具不仅钟摆的长度大,而且重量也大,其降斜效果更好。
2、扶正器的安放位置光钻铤钟摆钻具虽具有防斜作用,但其能力就是有限的,主要原因就是切点低,钟摆力较小。
在井斜较严重的地区,如果要使井斜角保持较小值,只有采用较低的钻压。
所以在现场多采用单扶正器钟摆钻具,这种钻具组合就就是在适当的高度上安装一个扶正器作为支点,以增大有效的钟摆长度,提高钟摆力。
由此可见,它的技术关键就就是扶正器的安放位置要适当。
如果安放位置偏低,则降斜力小,效果差。
如果安放位置偏高,则扶正器以下钻铤可能与井壁形成新的切点,使钟摆钻具失效。
扶正器的理想安装位置应就是在保证扶正器以下的钻铤不与井壁接触的条件下尽量提高些。
三、塔式钻具组合塔式钻具就就是在钻头之上,使用几段直径自下而上逐渐减小,形如塔状的钻铤组合。
钻铤应不少于12根;这种防斜钻具的特点就就是底部钻铤重量大,刚度大,整个钻铤柱的重心低,稳定性好。
能产生较大的钟摆减斜力。
在松软地层,井径易扩大,对于扶正器满眼钻具或扶正器钟摆钻具,由于其井径与扶正器间隙值大,防斜效果差。
使用塔式钻具则能得到满意的效果。
此外,塔式钻具还有结构简单,使用方便,不需要进行扶正器位置计算的优点,也不存在扶正器、方钻铤的磨损及修复等问题,但塔式钻具也存在底部间隙小,易卡钻,钻铤尺寸多,操作部方便等不足。
塔式钻具防斜效果的好坏,取决于钻具的塔式组合。
要求组合的重心低、底部钻铤直径大、整个钻铤重量大、每一级钻铤尺寸差值小。
四、定向井1、定向井的概念:设计井眼轨迹由多段直线与光滑曲线组成,井底相对井口有一定的水平位移;这种沿着预先设计的井眼轨迹钻进的井称为定向井。
2、定向井的使用范围增加油层穿越面积,提高产量与采收率(水平井)绕开地面障碍(河流、高山、建筑、沼泽)适应井下地质条件,节省钻井时间减小地面井场占用面积,节省投资(丛式井、多底井)处理井下事故(救援井、侧钻井)3、井身要素:1)测深:L 单位:米井眼轴线上任一点到井口的井身长度称为该点的测深。
2)井斜角:α单位:度某测点处的井眼方向线与通过该点的重力线之间的夹角称为该点的井斜角。
3)井斜方位角:Φ单位:度在井眼轨迹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,顺时针旋转至该点处井眼方向线在水平面上的投影线,所转过的角度称为该点的方位角。
井斜方位角的值可用0°--360°表示,也可以用象限值表示。
象限角就是指井眼的井斜方位线与正北方向线或正南方向线之间的夹角。
其值在 0°--90°之间变化并需要注明象限。
4、定向井的其她井身要素1)垂深:即测点的垂直深度,以H表示。
就是指井身上任一点至井口所在水平面的距离。
可以在垂直投影图上反映出真实值。
2)水平长度:即测点井深的水平投影长度以S表示。
就是指自井口至测点的井眼长度在水平面上的投影长度。
3)平移;即测点的水平位移。
4.平移方位角:就是指以正北方位线为始边顺时针转至平移方位线上所转过的角度。
5.N坐标与E坐标:就是指测点在以井口为原点的水平面坐标系里的坐标值。
一个就是北,一个就是东。
4)视平移:水平位移在设计方位线上的投影。
5、井身剖面设计设计原则:利用地层自然造斜规律;利于钻井、采油、修井工作;剖面简单;造斜井段地层稳定;井眼曲率变化均匀1）井深剖面设计:剖面要求基本为两段制(直—增)或三段制(直—增—稳);2）定向井设计必须有:a、地质设计应提供井口与目标点纵、横坐标,目标点垂垂直深度;b、给出目标点靶区半径,有特殊要求应作出说明;c、提供本地的磁偏角;d、丛式井场有老井的,必须提供已钻的井测斜数据,并复测井口坐标;e、根据地质设计与井场组合,就是丛式井井场要进行施工顺序排序,尽量避免绕障,减少施工位移;6、定向井工艺1)直井段钻进过程中按设计要求认真作好测斜工作,监测井眼轨迹,严格作好防碰工作,并控制直井段最大井斜符合设计要求。
特别要作好1:100的防碰图,做好随钻分析,异常情况分析记录判断,搞好全员防碰工作。
2)造斜段:造斜点的选择应考虑以下因素:a、设计造斜点。
b、直井段以发生的轨迹偏移。
c、有利于防碰。
d、下步计划实施的增斜方式及增斜率。
e、其它井施工安全性。
f、尽量充分利用钻头寿命7、定向井测量方法１)井斜角测量原理:重力方法:液体染色(虹吸测斜仪),腐蚀(ＨＦ), 感光照相(单、多点照相仪),电法(随钻测量仪 MWD)。
２)方位角测量原理:陀螺、磁场(在套管内不能测量,需使用无磁钻铤)方法:感光照相(单、多点照相仪),电法(随钻测量仪 MWD)。
8、井身质量要求1)上直段井斜＜2°2)最大全角变化率＜4°／25米3)全角变化率连续三点不大于3°/25m4)实际井斜角与设计井斜角一般不超过±3°、最大不得超过±5°5)方位角的摆动与设计值一般不超过±10°、最大不得超过±20°。