苏里格常见水平井托压解析
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• 3．确保钻井液有足够的抑制性，主要通过观察不粘筛布钻屑成型度钻 井液性能的稳定性等。
• 4．利用聚合醇的润滑性清洁性抑制性与无机盐复配在钻具与井壁上形 成牢固的复合膜增强润滑性。
• 5．加强固控设备运转，特别是离心机的使用，减少钻井液中的亚微粒 子浓度。通过清除-加重-清除的措施来调整固相比例。
钻柱的纵弯（屈曲）
• 概念：
– 钻柱受轴向压力而失去稳定性 ，发生弯曲，称为纵弯，或“ 屈曲”。
• 类型：
在定向井中：
倒装钻具组合，钻铤安置在钻 杆的上面，为钻杆提供轴向压 力。
– 正弦屈曲（初始屈曲）； – 螺旋屈曲 • 研究钻柱屈曲问题的意义：
– 在垂直井中：
• 不允许钻杆受压。所以更不 允许钻杆发生屈曲。
2.针对地层交结变化造成托压解决方法
第一步：现场最主要的是首先要判断清楚，造成托压现象，为地层原因。而这 类判断一需根据之前钻时，二需结合之前施工钻进作业。如果之前未出现频繁 定向，整体摩阻不大，且钻时时快时慢，井下钻具工作正常。这时定向出现托 压现象，就要考虑为地层交结变化原因。 第二步：判断清楚后，需上下多划几遍眼，直至再次定向未出现托压现象，条 件允许可再复合1-2m定向，一般就能解决这问题。但需注意的是，此现象产生， 泥浆方面或有一定问题出现，最好跟现场泥浆工程师沟通，以防井下复杂。
距缩短，摩阻力更大，甚至将 钻住“锁住”，无法前进，无 法给钻头加压。所以，定向井、 水平井、大位移井等，不允许 钻柱发生失稳屈曲。
预防托压基本计算方法
• 在现场施工时，往往没有施工软件可计算钻具发生屈曲临界钻压值， 这样就要求现场工程师自己应用计算公式计算，下面为现场常用计算 方法：
• 正弦屈曲临界钻压计算公式：
教授高工：吴飞
前言
近年来在苏里格地区水平井施工时常遇到定向托压现象，影响钻 井速度，甚至会带来井下复杂情况发生，如何有效的预防及解决定向 托压问题，成为现场人员面临问题之一。造成定向托压现象原因众多， 针对不同定向托压表现现象，现场人员分析造成定向托压原因，采用 多种方法，以解决和预防定向托压问题。
允许钻杆受压，但不允许钻杆 弯曲。所以要特别提出对钻杆 曲屈状况进行校核。
钻柱出现弯曲，特别是螺旋弯 曲之后，钻柱与井壁接触，增 大钻柱与井壁的摩阻力。而且， 随着轴向压力的增大，弯曲螺
• 允许钻铤受压。从钻铤强度 考虑，允许钻铤弯曲；但从
井眼轨迹控制考虑，钻铤弯
曲将使钻头轴线偏斜，又可 能导致井眼弯曲。
6.针对泥饼虚厚、泥浆的摩阻系数大造成托压解决方法
• 加强泥浆润滑性方面，具体做法是，首先是加强润滑剂的加量；其次 是润滑剂之间的配合使用。
• 解决方法：1.增加液体润滑剂和固体润滑剂的用量，使钻井液的粘滞 系数小于0.06实现低摩阻低扭矩。
• 2．通过加入超细钙ZDS-1和乳化沥青SFT-1各种降失水剂使井壁形成致 密泥饼减小钻具在井壁上的粘附性。
。
目录
托压原因
造成水平井施工定向托压原因众
多，分析造成托压原因，成为解 钻具组合
决托压现象必要工作，苏里格地 区定向施工所遇到定向托压原因，
钻具发生 屈曲
摩阻系数 大
一般可分为以下几类：
地层交结
井底岩屑
变化
床
井眼轨迹
1.井眼轨迹原因
定向轨迹不规则，造成井眼井壁多处出现台阶，钻具本体、钻具 接头或扶正器支撑在井壁台阶上，增加摩阻或将钻具卡在台阶中， 加压无进尺，进而导致托压现像产生。
3.针对井底岩屑床造成托压解决方法
岩屑床原因造成托压，在水平井施工时，往往很难避免，岩屑床产生主要原因 为井底砂子带不出沉积井底，故在施工中，定向前复合时，尽可能增大排量， 适当控制钻时；定向中托压严重，应开转盘上下活动几次，再压至井底，小钻 压钻进0.2-0.3m，再定向。如果此类托压严重，必要时短起下可在一定程度上缓 解托压问题。
• 式中：
Fsin 1.6445
qm EI sin
r
• E 是杨氏模量
• I 是轴向瞬时矢量
• qm 是钻具在泥浆中单位长度浮力重量 • α 是钻具所处井眼井斜
• r 是钻具接头与井眼井壁之间距离
• 如果钻具加压到达Fsin，则会发生正弦屈曲。 • 这样在井斜90°时，钻压超过15吨时，4″钻杆会发生第一次正弦屈曲。
目录
三、综述
解决苏里Байду номын сангаас水平井定向托压问题，首先预防为 主，尽可能在定向托压出现前，将导致定向托压出 现因素遏止住。避免人为原因造成定向托压出现。 在处理定向托压时，要充分重视，保证施工要求及 井下安全。
2.地层交结变化原因
地层交结变化，尤其地层新被钻开，井壁 尚未光滑，定向时BHA中接头或扶正器卡在地 层交结处，造成托压。
3.井底岩屑床原因
井底砂子未携带干净，造成井下砂子托住扶正器，造成托压现 象，这种托压在水平井也是最常遇到情况。
4.钻具组合原因
倒装钻具计算出现问题，导致倒装钻具组合没起到应有的作用，反而增大摩阻，出 现托压现象。
目录
1.针对井眼轨迹原因造成的托压解决方法
解决这类情况，一般在连续定向时，每个单根钻完后，缓慢划眼2-3遍， 最后需余2-3m，不划眼，原因在于前面划眼将井壁尽可能修复平滑， 且此段井眼划大后，下面更利于增加定向造斜率；而最后所剩井段不 划眼，就是尽可能不破坏定向趋势。 水平段施工时，由于找气层需要，有时会出现刚上调井斜，又要下降 井斜情况发生。由于苏里格气层结构特性，这种情况在苏里格水平井 中出现较多，针对这类情况，在定向中首先要求送钻必须点送，一旦 出现托压立即活动钻具，以防粘卡。 向上增斜时，出现托压严重，将前段井段反复缓慢划眼，必要时短起 下，打完一个单根缓慢划眼2遍，余2-3m不划。如向下降斜，托压无进 尺，可以复合0.2-0.3m再继续定向，严重时可定向段结合小段复合； 一个单根打完，缓慢划眼2-3遍，划眼可以划至井底。
5.钻具发生屈曲原因
在定向中，现场人员未计算所能加的最大钻压，导致钻具发生多 次屈曲，增大摩阻，导致托压发生。
6、泥饼虚厚、泥浆的摩阻系数大
在定向井的施工中接单根、起钻时的上提拉力的大小除了与井眼净 化等有关系以外与泥浆的摩擦阻力系数有很大的关系，摩阻系数越小 钻具下滑的阻力也就越小，反之越大即易产生托压现象。
4.针对钻具组合原因造成托压解决方法
因钻具组合失误 造成托压，往往为上 部加重钻杆托在井壁， 要上下多活动几次， 或 复 合 钻 进 1-2m ， 再 定向。托压严重时， 必要时起钻纠正钻具 错误，再下钻钻进。
5.针对钻具发生屈曲造成托压解决方法
钻具发生屈曲，前因往往为定向摩阻较大，定向中加在钻具上钻压大，导 致钻具发生屈曲。另外如在定向时，对钻具钻压计算不对，也会造成过大 的钻压加在钻具上。 避免钻具发生屈曲而导致托压，要首先计算钻具发生屈曲临界钻压，在发 生屈曲时，立即上下活动钻具，加压时将钻压降到临界钻压之下定向。而 根据近年苏里格水平井施工经验，在钻具发生正弦屈曲后，5″钻杆上可再 多加3-5吨钻压，4″钻杆可再多加2-3吨钻压，定向中发生托压现象较少。 无论在处理何种定向托压情况，需注意的是，无论是使用PDC还是牙轮钻 头，泵压不能超过循环泵压2个MPa如果用牙轮钻头泵压上升1Mpa，就证 明钻压加到了钻头上；而PDC钻头在滑动钻进时泵压可以上升或上升较小, 泵压上升超过2MPa一定要及时提起钻具以免损坏螺杆钻具。
• 4．利用聚合醇的润滑性清洁性抑制性与无机盐复配在钻具与井壁上形 成牢固的复合膜增强润滑性。
• 5．加强固控设备运转，特别是离心机的使用，减少钻井液中的亚微粒 子浓度。通过清除-加重-清除的措施来调整固相比例。
钻柱的纵弯（屈曲）
• 概念：
– 钻柱受轴向压力而失去稳定性 ，发生弯曲，称为纵弯，或“ 屈曲”。
• 类型：
在定向井中：
倒装钻具组合，钻铤安置在钻 杆的上面，为钻杆提供轴向压 力。
– 正弦屈曲（初始屈曲）； – 螺旋屈曲 • 研究钻柱屈曲问题的意义：
– 在垂直井中：
• 不允许钻杆受压。所以更不 允许钻杆发生屈曲。
2.针对地层交结变化造成托压解决方法
第一步：现场最主要的是首先要判断清楚，造成托压现象，为地层原因。而这 类判断一需根据之前钻时，二需结合之前施工钻进作业。如果之前未出现频繁 定向，整体摩阻不大，且钻时时快时慢，井下钻具工作正常。这时定向出现托 压现象，就要考虑为地层交结变化原因。 第二步：判断清楚后，需上下多划几遍眼，直至再次定向未出现托压现象，条 件允许可再复合1-2m定向，一般就能解决这问题。但需注意的是，此现象产生， 泥浆方面或有一定问题出现，最好跟现场泥浆工程师沟通，以防井下复杂。
距缩短，摩阻力更大，甚至将 钻住“锁住”，无法前进，无 法给钻头加压。所以，定向井、 水平井、大位移井等，不允许 钻柱发生失稳屈曲。
预防托压基本计算方法
• 在现场施工时，往往没有施工软件可计算钻具发生屈曲临界钻压值， 这样就要求现场工程师自己应用计算公式计算，下面为现场常用计算 方法：
• 正弦屈曲临界钻压计算公式：
教授高工：吴飞
前言
近年来在苏里格地区水平井施工时常遇到定向托压现象，影响钻 井速度，甚至会带来井下复杂情况发生，如何有效的预防及解决定向 托压问题，成为现场人员面临问题之一。造成定向托压现象原因众多， 针对不同定向托压表现现象，现场人员分析造成定向托压原因，采用 多种方法，以解决和预防定向托压问题。
允许钻杆受压，但不允许钻杆 弯曲。所以要特别提出对钻杆 曲屈状况进行校核。
钻柱出现弯曲，特别是螺旋弯 曲之后，钻柱与井壁接触，增 大钻柱与井壁的摩阻力。而且， 随着轴向压力的增大，弯曲螺
• 允许钻铤受压。从钻铤强度 考虑，允许钻铤弯曲；但从
井眼轨迹控制考虑，钻铤弯
曲将使钻头轴线偏斜，又可 能导致井眼弯曲。
6.针对泥饼虚厚、泥浆的摩阻系数大造成托压解决方法
• 加强泥浆润滑性方面，具体做法是，首先是加强润滑剂的加量；其次 是润滑剂之间的配合使用。
• 解决方法：1.增加液体润滑剂和固体润滑剂的用量，使钻井液的粘滞 系数小于0.06实现低摩阻低扭矩。
• 2．通过加入超细钙ZDS-1和乳化沥青SFT-1各种降失水剂使井壁形成致 密泥饼减小钻具在井壁上的粘附性。
。
目录
托压原因
造成水平井施工定向托压原因众
多，分析造成托压原因，成为解 钻具组合
决托压现象必要工作，苏里格地 区定向施工所遇到定向托压原因，
钻具发生 屈曲
摩阻系数 大
一般可分为以下几类：
地层交结
井底岩屑
变化
床
井眼轨迹
1.井眼轨迹原因
定向轨迹不规则，造成井眼井壁多处出现台阶，钻具本体、钻具 接头或扶正器支撑在井壁台阶上，增加摩阻或将钻具卡在台阶中， 加压无进尺，进而导致托压现像产生。
3.针对井底岩屑床造成托压解决方法
岩屑床原因造成托压，在水平井施工时，往往很难避免，岩屑床产生主要原因 为井底砂子带不出沉积井底，故在施工中，定向前复合时，尽可能增大排量， 适当控制钻时；定向中托压严重，应开转盘上下活动几次，再压至井底，小钻 压钻进0.2-0.3m，再定向。如果此类托压严重，必要时短起下可在一定程度上缓 解托压问题。
• 式中：
Fsin 1.6445
qm EI sin
r
• E 是杨氏模量
• I 是轴向瞬时矢量
• qm 是钻具在泥浆中单位长度浮力重量 • α 是钻具所处井眼井斜
• r 是钻具接头与井眼井壁之间距离
• 如果钻具加压到达Fsin，则会发生正弦屈曲。 • 这样在井斜90°时，钻压超过15吨时，4″钻杆会发生第一次正弦屈曲。
目录
三、综述
解决苏里Байду номын сангаас水平井定向托压问题，首先预防为 主，尽可能在定向托压出现前，将导致定向托压出 现因素遏止住。避免人为原因造成定向托压出现。 在处理定向托压时，要充分重视，保证施工要求及 井下安全。
2.地层交结变化原因
地层交结变化，尤其地层新被钻开，井壁 尚未光滑，定向时BHA中接头或扶正器卡在地 层交结处，造成托压。
3.井底岩屑床原因
井底砂子未携带干净，造成井下砂子托住扶正器，造成托压现 象，这种托压在水平井也是最常遇到情况。
4.钻具组合原因
倒装钻具计算出现问题，导致倒装钻具组合没起到应有的作用，反而增大摩阻，出 现托压现象。
目录
1.针对井眼轨迹原因造成的托压解决方法
解决这类情况，一般在连续定向时，每个单根钻完后，缓慢划眼2-3遍， 最后需余2-3m，不划眼，原因在于前面划眼将井壁尽可能修复平滑， 且此段井眼划大后，下面更利于增加定向造斜率；而最后所剩井段不 划眼，就是尽可能不破坏定向趋势。 水平段施工时，由于找气层需要，有时会出现刚上调井斜，又要下降 井斜情况发生。由于苏里格气层结构特性，这种情况在苏里格水平井 中出现较多，针对这类情况，在定向中首先要求送钻必须点送，一旦 出现托压立即活动钻具，以防粘卡。 向上增斜时，出现托压严重，将前段井段反复缓慢划眼，必要时短起 下，打完一个单根缓慢划眼2遍，余2-3m不划。如向下降斜，托压无进 尺，可以复合0.2-0.3m再继续定向，严重时可定向段结合小段复合； 一个单根打完，缓慢划眼2-3遍，划眼可以划至井底。
5.钻具发生屈曲原因
在定向中，现场人员未计算所能加的最大钻压，导致钻具发生多 次屈曲，增大摩阻，导致托压发生。
6、泥饼虚厚、泥浆的摩阻系数大
在定向井的施工中接单根、起钻时的上提拉力的大小除了与井眼净 化等有关系以外与泥浆的摩擦阻力系数有很大的关系，摩阻系数越小 钻具下滑的阻力也就越小，反之越大即易产生托压现象。
4.针对钻具组合原因造成托压解决方法
因钻具组合失误 造成托压，往往为上 部加重钻杆托在井壁， 要上下多活动几次， 或 复 合 钻 进 1-2m ， 再 定向。托压严重时， 必要时起钻纠正钻具 错误，再下钻钻进。
5.针对钻具发生屈曲造成托压解决方法
钻具发生屈曲，前因往往为定向摩阻较大，定向中加在钻具上钻压大，导 致钻具发生屈曲。另外如在定向时，对钻具钻压计算不对，也会造成过大 的钻压加在钻具上。 避免钻具发生屈曲而导致托压，要首先计算钻具发生屈曲临界钻压，在发 生屈曲时，立即上下活动钻具，加压时将钻压降到临界钻压之下定向。而 根据近年苏里格水平井施工经验，在钻具发生正弦屈曲后，5″钻杆上可再 多加3-5吨钻压，4″钻杆可再多加2-3吨钻压，定向中发生托压现象较少。 无论在处理何种定向托压情况，需注意的是，无论是使用PDC还是牙轮钻 头，泵压不能超过循环泵压2个MPa如果用牙轮钻头泵压上升1Mpa，就证 明钻压加到了钻头上；而PDC钻头在滑动钻进时泵压可以上升或上升较小, 泵压上升超过2MPa一定要及时提起钻具以免损坏螺杆钻具。