防斜打直技术的应用与研究

《防斜打直技术的应用与研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、防斜打直技术的应用与研究防斜打肓技术的研究与丿应川屮原石油勘探局钻井三公司二00二年十一月R录■A/-一、刖1二、1・2、井斜形成的原因1地层凶素1底部钻具弯曲1三、1、2、3、4、5、6、井斜控制技刚性满眼钻具组合防斜技2钟摆力3离心力防斜、纠斜技术3利用钻具弯曲防斜、纠斜技术3导向钻井防斜、纠斜技术3井下专用工作防斜、纠斜技术3四、1、2、3、4、5、防斜打直技术在现场的应用技术的应用合防斜、纠斜技术的应用・・.・・性钟摆纠斜钻具组合的应用斜、纠斜钻具组合的应用..…力钻具防斜、纠斜技术的应用4

2、塔式刚性钻具组合防斜4钟摆钻具组4柔4偏轴接头防5动5五、1、2、3、柴關堡卩i

3、陷井斜情况分析及防斜措施5井斜情况统计5钻具结构及防斜效果分析7达1井二开防斜技术..8/>结论9［参考文献］9第1页共9页—1—、刖S防斜打直一直是钻井工程施工的-道难题。井斜危害很人，井斜人了，对能造成钻探达不到忖的，还会给钻井、完井、采油作业带來安全隐患。特别是大倾角地层，井斜往往是制约钻井速度的主要因素。柴窝堡构造有多套地层倾角均在30°以上，在钻进过程中井斜非常严重，井斜控制是柴窝堡地区钻井能否成功的关键之

4、一。木文在总结吐哈、三塘湖盆地及准喝尔柴窝堡凹陷地层及井斜特点的基础上，从理论和实践两方而探讨井斜控制技术，以期在以后的钻井施工中更好地实施井身质量控制。二、井斜形成的原因钻井实践表明：引起井斜的因素冇多种，冇地层因素，如地层倾角大，冇设备因素如井口安装不止，还有钻具结构因索如底部钻具弯曲。•其中影响井斜最基本因索是地层、底部钻具弯曲。1.地层凶素层状结构的沉积地层由于存在地层倾角和地层不均质性而导致井斜。在倾斜的层状地层中钻进时，曲于交界面处存在“小变向器”的作用，把钻头推向地层的上倾方向，从而引

5、起井斜；同时，沉积岩层在不同方向的物性和强度是冇差异的，一般來说，垂直层面方向岩石的强度低，可钻性高，钻头总要沿着破碎阻力最小的方向前进，当地层倾斜时就必然会导致井斜。2.底部钻具弯曲图1下部钻具“小车”模型Fp第2页共9页根据W-B勃莱特雷提出的下部钻具小车模型（如图1）,在有一定井斜的井眼内，钻头上的横向偏斜力FH为弯曲引起的偏斜力FB和钟摆力FP的向量Z和，同时考虑钻头与岩石的相互作用，则钻头上总的横向偏斜力等于地层造斜力Ff、弯曲偏斜力FB和钟摆力FP三部分的向量和：-〜〜-FT二Ff+FP

6、+FB,,,,,,,,,,,,（1）当FT指向上井壁吋，井斜就会增加；当FT指向下井壁时井斜就会降低；当FT二0时，即钻头上的合力指向与井眼轴线重复时井斜就会稳定不变。基于公式（1）,减少底部钻具弯曲有以下儿条思路：1）减少FP和FB等增斜凶索的影响。通过采用常规的刚性满眼钻具组合，提高底部钻具纽合的刚性和抗弯曲能力，减少钻具与井眼的间隙，以最大程度地减少FP和FB。2）消除FP和FB等增斜因素的影响。采用偏轴、偏心钻具组合使底部钻具产生公转，从而使FP和FB的作用方向随着公转而发生变化，从根本上消

7、除钻具弯曲造成的井斜。3）将FP、FB和Ff等增斜因索转化为降斜因素。利用特殊的柔性钻具组合来改变钻具弯曲状态，从而将FP、FB、Ff等的作用方向转化为降斜方向，这样既能消除底部钻具造成的影响。三、井斜控制技术口前，国内外防斜打直技术归纳起來主要有：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，利用钻具弯曲防斜纠斜技术、导向钻井防斜纠斜技术及井下专用工具防斜纠斜技术等。1、刚性满眼钻具组介防斜技术通过提高底部钻具纽合的刚性，减少钻具与井眼的间隙，来捉高钻具的抗弯曲能力，最人程度地减小

8、FB和FP。该方法能有效地减小底部钻具弯曲引起的井斜，但没有纠斜能力，因此只适用于地层造斜趋势不很强的地层。其主要工具有扶止器、方钻铤、椭圆钻铤第3页共9页2、钟摆力纠斜技术该技术一般与刚性满眼钻具配合使用进行井斜控制。其原理是利用钟摆力FP,使钻头产生与井斜方向相反的侧向切削作用，从而纠斜。该技术只能采用辆牲钻压以减少垂直切削速度的方法，以提高纠斜能力，但大大影响钻井效率。3、离心力防斜、纠斜技术将专用井下偏心、偏轴工具按一定位置接到底部钻具组合屮，使底部钻具在井内旋转过程中，产生一个旋转离心力，

9、使钻柱除了口转外，还冇一个周向公转，其结果使FB和FP的作用方向随钻具公转而同步变化，从而可从根木上消除钻具弯曲造成的井斜。该技术进行防斜钻进时，可能较高钻压钻进，有利于提高钻井效率，其防斜、纠斜效果也较好，但无法控制地层增斜因索，因此，仍不能从根本上解决高陡构造、人倾角地层的井斜控制问题。4、利用钻具弯曲防斜、纠斜技术该技术改变了传统的控制钻具弯曲偏斜力FB和钟摆力FP的防斜的概念，而是将钻头倾角和侧向力转化为降斜因素加以利用，共同对抗地层造斜力Ff。其方法是：采用