定向井常用钻具组合

定向井常用钻具组合

反钟摆钻具组合，用于钻油气直并进行防斜打快的井底钻具组合，即其结构特征是：自下而上由钻头、加重钻杆(或细钻铤)、稳定器、短重钻铤、稳定器和长重钻铤串组成。具有第一跨弓形向上和钻头倾角为负的变形行性，降斜力随钻压增大而增加和防斜打快的功能。与现有常规纠斜技术的钟摆钻具相比，反钟摆钻具组合具有更好的纠斜效果，而且钻压越大其纠斜效果越好，达到防斜与打快的统一，能显著提高井身质量和降低钻井成本。该项技术也可广泛用于地质钻探、地热钻井及其他地下工程施工中要求打直打快的场合。

（l）弯接头带动力钻具——造斜钻具

目前，最常用的造斜钻具组合是采用弯接头和井下动力钻具组合进行定向造斜或扭方位施工。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（螺杆钻具或涡轮）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与弯接头的弯曲角和弯接头上边的钻铤刚性大小有关。弯接头的弯曲角越大，弯接头上边的钻铤刚性越强则造斜钻具的造斜能力也越强，造斜率也越高。

弯接头的弯曲角应根据井眼大小，井下动力钻具的规格和要求的造斜率的大小选择。现场常用弯接头的角度为1°～2.5°，一般不大于3°弯接头在不同条件下的造斜率。

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深选择。使用井段在1000m以内，一般采用涡轮钻具或螺杆钻具，深层定向造斜或扭方位应使用耐高温的井下马达。

造斜钻具组合、钻井参数设计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，要求的钻压小（一般3～8t），因此，使用的钻头不宜采用密封轴承钻头，尤其是在浅层，可钻性好的软地层应使用铣齿滚动轴承钻头或合适的复合片PDC钻头。

（2）增斜钻具

增斜钻具组合一般采用双稳定器钻具组合。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钻铤的刚性（尺寸）大小和要求的增斜率大小确定。一般20～30m。两稳定器之间的钻键在钻压作用下，产生向下的弯曲变形，使钻头产生斜向力，井斜角随着井眼的加深而增大。

增斜钻具组合应用的钻井参数应根据下部钻具的规格，两稳定器之间的距离和要求的增斜率进行设计。（3）微增斜钻具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号稳定器的距离或减小近钻头稳定器的外径尺寸（磨损的稳定器），减小钻具的造斜能力。微增斜钻具用于钻进悬链线剖面，二次剖物线剖面等要求低增斜率的井段。也可用于因地面因素使稳斜钻具达不到稳斜效果，故呈现降斜趋势的井段。采用合适的微增斜钻具可以收到理想的稳斜效果。

（3）稳斜钻具

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。常用的稳斜钻具组合是：

钻头十近钻头稳定器十短钻铤（2－3m）十稳定器十单根钻铤（9～10m）＋稳定器子钻键＋钻杆。

因地层因素影响方位漂移严重的地层，可以在钻头上串联两个稳定器，对于稳定方位和井斜都可收到较好效果。

（4）降斜钻具

降斜钻具一般采用钟摆钻具组合，利用钻具自身重力产生的钟摆力实现降斜目的。根据设计剖面要求的降斜率和井斜角的大小，设计钻头与稳定器之间的距离，便可改变下部钻具钟摆力的大小；

降斜井段的钻井参数设计，应根据井眼尺寸限定钻压，以保证降斜效果，使降斜率符合剖面要求。

水平井所用钻具组合

水平井所用钻具组合大致如下：

1、定向钻具组合

Φ215.9P276MD+Φ165单弯（1.5°）+Φ159NDC1根+MWD 短节+Φ127非磁承压DP1根+Φ127HWDP1根+柔性短节1根+Φ159JAR+Φ127HWDP1根+Φ127DP51根+Φ127HWD P39根+Φ127DP+133方

2、侧钻钻具组合

Φ216HJT717GL+Φ165单弯（1.5°）+Φ159NDC1根+MW

D短节+Φ127非磁承压DP1根+Φ127HWDP1根+柔性短节1根+Φ159JAR+Φ127HWDP1根+Φ127DP51根+Φ127HW DP39根+Φ127DP+133方

3、水平段钻进钻具组合

Φ215.9P276MD+Φ165单弯（1.5°）+Φ172FEWD（咖吗和电阻率）+MWD短节+Φ127非磁承压DP1根+Φ127HWDP 1根+柔性短节1根+Φ159JAR（震击器）+Φ127HWDP（加重钻杆）1根+Φ127DP（钻杆）51根+Φ127HWDP39根+Φ127DP+133方

4、Φ215.9*PDC+Φ172单弯螺杆1根（1.5°）+Φ127非磁承压钻杆1根+MWD短节+Φ127非磁承压钻杆1根+Φ159随钻震击器+Φ127斜台阶加重钻杆1根+Φ127斜台阶钻杆3 0-54根+Φ127斜台阶加重钻杆36根+Φ127钻杆+133方钻杆

1.一开塔式防斜

Φ349.0*3B+Φ159螺旋钻铤3根+Φ127钻杆+133方钻杆2.钟摆防斜

Φ215.9*3A+托盘接头+Φ159非磁钻铤钻铤1根+Φ159钻铤1根+Φ214稳定器+Φ159钻铤1根+Φ214稳定器+Φ159螺旋钻铤9根+Φ127加重钻杆21根+Φ127钻杆+133方钻杆3.单弯定向增斜

Φ215.9*3A+Φ165单弯螺杆（1.25°）+定向接头+Φ159非磁钻铤1根+Φ214稳定器+Φ159螺旋钻铤6根+Φ127加重钻杆21根+Φ127钻杆+133方钻杆

4.满眼刚性稳斜

Φ215.9*3A+Φ214稳定器+Φ159短钻铤2m+Φ214稳定器+托盘接头+Φ159非磁钻铤1根+Φ214稳定器+Φ159钻铤2根+Φ214稳定器+Φ159螺旋钻铤9根+Φ127加重钻杆21根+Φ127钻杆+133方钻杆

5.满眼柔性增斜

Φ215.9*3A+Φ214稳定器+托盘接头+Φ159非磁钻铤1根+Φ159钻铤2根+Φ214稳定器+Φ159钻铤1根+Φ214稳定器+Φ159螺旋钻铤9根+Φ127加重钻杆21根+Φ127钻杆+ 133方钻杆

6.钟摆降斜防斜

Φ215.9*3A+托盘接头+Φ159非磁钻铤钻铤1根+Φ159钻铤1根+Φ214稳定器+Φ159钻铤1根+Φ214稳定器+Φ159螺旋钻铤9根+Φ127加重钻杆21根+Φ127钻杆+133方钻