底部钻具组合设计ppt课件.ppt

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1、底部钻具组合设计一、直井防斜钻具组合设计二、定向井底部钻具组合设计三、大位移井钻具组合设计四、复合钻进钻具组合设计底部钻具组合设计一、直井防斜钻具组合设计底部钻具组合设计井斜原因地层原因：层状沉积地层存在地层倾角和地层不均质性•垂直地层层面切削作用•“小造斜器”作用•其它地层因素：岩性软硬交替、地层各向异性、断层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钻具因素钻柱弯曲钻柱运动状态井斜原因MαPφFpFmFzW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

2、技术•动力学防斜技术底部钻具组合设计防斜钻具刚性满眼钻具：•原理：提高底部钻具组合的刚度，以防止其弯曲•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底部钻具组合设计防斜钻具钟摆钻具：•原理是：使用钟摆底部钻具组合，靠钟摆降斜力纠斜•主要包括：塔式钻具组合、钟摆钻具组合•特点：结构原理简单，现场易操作强造斜趋势地层难以纠斜需减压吊打，影响钻井效率与钻头匹配问题底部钻具组合设计防斜钻具底部钻具组合设计防斜钻具离心力防斜钻具：•原理是：靠离心力使底部钻具产生公转，使φ和Fb的方向同步变化以防

3、斜；钟摆力纠斜•主要包括：偏重钻铤、弯接头、偏轴钻具组合•特点：不需要减压吊打切点高，纠斜能力好于钟摆钻具不能从根本上解决井斜问题容易引起跳钻现象底部钻具组合设计防斜钻具导向工具防斜：•原理：离心公转防斜，滑动钻进方式纠斜•主要包括：直马达或小度数弯外壳马达复合导向钻井•特点：目前：马达寿命短，不经济纠斜时需滑动钻进，影响钻井效率和井身质量底部钻具组合设计防斜钻具自动控制垂孔钻进KTB主孔施工采用自动垂钻系统，在7000米内将孔斜控制在1度左右底部钻具组合设计防斜钻具自自动动垂垂孔孔钻钻进进系系统统底部钻具组合设计钻铤测控装置井下马达偏置装置10米8米

4、异径接头稳定器钻头钻头小刚度钻铤轴向滑动配合面中心管外壳勘探院研制的国内首台空气锤底部钻具组合设计底部钻具组合设计ABB'动力学防斜C底部钻具组合设计动力学防斜有井斜时：•BHA贴下井壁时轴向力小；•BHA靠上井壁时轴向力大；•受力不均匀，切削不均匀。W底部钻具组合设计A动力学防斜上切点：靠轴向力平衡重力分量BCB'下切点：靠井壁平衡重力分量防斜钻具实例1-棋北三井防斜打直技术一开:(~500m)刚性满眼钻具组合：φ444.5mm(17-1/2")钻头(PDC)+φ444mm扶正器1+φ228.6mm(9")钻铤1根+φ444mm扶正器2+φ228.6

5、mm(9")钻铤2根+φ444mm扶正器3+φ203.2mm(8")钻铤6柱+φ127mm加重钻杆5柱+φ127mm钻杆底部钻具组合设计防斜钻具实例1-棋北三井防斜打直技术一开：钻井参数：钻压160～200kN转速55～65rpm排量45L/s钻井液密度1.1～1.2g/cm粘度35～45″泵压15MPa井斜情况全井段井斜均为0°底部钻具组合设计防斜钻具实例1-棋北三井防斜打直技术一开：钻具分析这种钻具组合的结构特点是刚性、满眼。要求扶正器外径接近井眼尺寸，使钻具在井眼内居中，能抵抗地层造斜力的影响。即使钻压在较大范围内变化，钻头侧向力基本不变，不致引

6、起井斜。其刚性特点可以保证井眼曲率变化很小，起到稳斜作用。这种钻具组合具有如下弱点：（1）要求扶正器外径接近井眼尺寸。国内外对新装配的满眼钻具，要求扶正器与井眼直径间隙为0.8～1.6mm，间隙超过4.8mm时，就要换扶正器，否则会引起井斜增加。（2）一旦存在井斜，不能纠斜，而且还可能引起井斜慢慢增加。（3）存在卡钻危险。底部钻具组合设计防斜钻具实例1-棋北三井防斜打直技术二开:(~1951m)钻具组合12-1/4"钻头+12-1/4"扶正器1+8"钻铤6米+12-1/4"扶正器2+8"钻铤18米+12-1/4"扶正器3+8"钻铤140米+…钻井参数钻

7、压10～22吨转速60～65转/分泥浆密度1.09～1.2克/立方厘米底部钻具组合设计井斜（度）防斜钻具实例1-棋北三井防斜打直技术二开实钻井斜变化井深（米）底部钻具组合设计防斜钻具实例1-棋北三井防斜打直技术1951～2194米纠斜钻进分析钻具组合12-1/4"钻头+8"钻铤18米+12-1/4"扶正器+8"钻铤9米+12-1/4"扶正器+8"钻铤130.77米+…钻井参数钻压4～10吨转速60～80转/分泥浆密度1.25克/立方厘米底部钻具组合设计井斜（度）防斜钻具实例1-棋北三井防斜打直技术1951～2194米纠斜实际情况井深（米）底部钻具组合设

8、计防斜钻具实例1-棋北三井防斜打直技术1951～2194米纠斜失败原因纠斜钻头轮廓底部钻具组合