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《滑动式导向钻具组合复合钻井时导向力计算分析_狄勤丰.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、DOI:10.13639/j.odpt.2000.01.00414石油钻采工艺2000年(第22卷)第1期滑动式导向钻具组合复合钻井时导向力计算分析狄勤丰(西安石油学院,陕西西安710065)摘要复合式滑动导向钻井方式在定向井、水平井井眼轨迹控制中有其独特的优点。对目前油田常用的复合式滑动导向钻具组合的导向力进行了计算分析。结果表明,并不是所有的复合式导向钻具组合都具有稳斜或微增效果,有的钻具组合可能具有降斜特性,因而在使用复合式导向钻具组合前,应对其进行仿真分析。在现场使用时,可以用装置角为90°或270°时的造斜力近似作为该导向钻
2、具组合在复合钻井时的导向特征。同时,在使用复合式导向钻具组合进行井眼轨迹控制时,应注意螺杆钻具的质量,并采用合理的施工参数,以免发生钻具断脱事故。主题词滑动导向钻井井底钻具组合定向井井眼轨迹作者简介狄勤丰,1963年生。1984年毕业于华东石油学院获学士学位,1987年毕业于华东石油学院北京研究生部获硕士学位。1997年在西南石油学院获博士学位。主要研究方向为定向井、水平井、大位移井钻井技术和旋转导向井下闭环钻井技术。出版专著一部,发表学术论文30余篇。现任西北工业大学航天、宇航科学与技术博士后流动站研究人员,副教授。目前的定向井、水
3、平井井眼轨迹控制技术中,滑讨论不同结构参数时上述导向钻具组合(以下称复动式导向工具(带弯外壳螺杆钻具的BHA或带弯合式滑动导向钻具组合)的造斜特性,以便为现场施接头+直螺杆钻具的BHA)仍然是导向钻井技术的工人员提供一参考分析方法。主体。但有一点值得注意的是,在定向造斜段采用滑一、复合式滑动导向钻具组合钻头侧向力计算[2][3][4]动式导向工具进行定向造斜,而在与之相邻的稳斜国内著名学者高德利、苏义脑、李子丰等井段或微增井段采用转盘钻与井下滑动式导向工具都提出过很好的计算各种BHA导向时钻头上的侧(一般为小弯曲角度的螺杆钻具)组合钻
4、井的复合钻向力计算方法,并在实际生产中取得了较好的使用井技术越来越受到人们的重视。这种技术的特点是,效果。国外一些知名学者也提出过不同的BHA造在定向造斜段完成任务后,不起钻更换下部钻具组斜能力预测原理。我国许多油田也引进了不少用于合,仍然使用定向造斜段使用过的滑动式导向钻具计算钻头侧向力的软件系统。但是至目前为止,还没组合,在转盘带动钻具旋转的同时,钻井液驱动弯外有一套系统可以直接进行复合式滑动导向钻具组合壳螺杆带动钻头转动,形成了复合式的钻井特征。这受力特征的计算分析。笔者在高德利等教授提出的种技术的使用不但节省了起下钻更换钻具组
5、合的时理论基础上,加以一定的改进,研制了一套多功能的间,而且在稳斜段或微增段钻井中取得了良好的轨下部钻具组合受力分析系统DHEBHA,可以计算各[1]迹控制效果。种BHA的钻头侧向力,其中包括目前国内外正在从原理上讲,这种复合钻井方式使作用在钻头研制的可控偏心稳定器组成的导向钻井系统以及井上的侧向力随导向钻具组合的旋转而具有不确定的下闭环钻井系统。下面利用这套系统进行复合式滑方向,尽管这种方向有其变化的规律。正是这种特动导向钻具组合的导向力计算分析。点,才使得所用滑动导向钻具组合具有稳斜或微增目前油田使用的BHA主要由PDC钻头+单的
6、效果。但是在现场的使用效果表明,当所选单弯壳弯螺杆钻具+钻铤组成。例如在胜利油田埕北6B螺杆弯角太大时,可能引起单弯壳螺杆外壳断、脱的丛式井组的定向井作业中,采用了这种类型的事故,当所选单弯壳螺杆其它结构参数不合理时可BHA,结构参数如下:241.3mmPDC钻头+1°能引起井眼轨迹出现降斜现象。本文主要关心后者,(或0.75°)×197mm单弯螺杆+177.8mm无狄勤丰:滑动式导向钻具组合复合钻井时导向力计算分析15磁钻铤×1根+177.8mmMWD短节+127=165mm,Do4=165mm,K=45°,K=0.5°/30m,m
7、m加重钻杆×10根+127mm钻杆。在使用中,N=60r/mim。其中,L2为单弯螺杆的总长度,弯角这种BHA在滑动导向时可很好地进行定向造斜,为0.75°,弯点至近钻头稳定器的距离为1.26m。在复合钻井时具有较好的稳斜效果。钻柱内径假设相同,取Di=57.15mm。当装置角为事实上,当滑动式导向工具复合钻井时,可以认k=0°时,利用DHEBHA系统,可以计算出钻头上为这种BHA的工具面随钻柱的旋转而旋转。在某的侧向力分别为:Fα=20.07kN,F=-1.48kN。当一瞬时,可以计算出钻头上的侧向力大小。以下为一装置角为k=125
8、°时,钻头上的侧向力分别为:Fα=BHA的结构参数:L1=1.2m,L2=6.554m,L3=-28.58kN,F=23.03kN。15m,W1=3mm,W2=2mm,W3=2mm,d=1.02g/表1中给出了在不同装置
