螺杆钻具控制井斜的理论分析和运用研究.pdf

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1、螺杆钻具控制井斜的理论分析和运用研究李淳(中国石油集团川庆钻探公司井下作业公司，四川成都610041)摘要：在石油钻井技术中，最主要的关键技术之一就是直径井斜控制技术。该技术能够对井身的质量是否能够准确地钻到目标区域起到了关键的决定作用。该技术运用得当能够有效地提高钻井时的速度，减少工作成本，提高工作效率。直井的钻井技术包括满眼钻具、钟摆钻具、塔式钻具、方钻铤以及HCY装置等技术的有效结合。目前，钟摆钻具是在石油钻井技术中运用最为广泛的，但其自身具有局限性。本文主要对螺杆钻具控制井斜的理论和运用进行有效地分析。关键词：螺杆钻具；井斜控制；运用分析钟摆钻具虽是运用最为广泛的，但

2、是它在运用的时候是要求采用小电压，这就容易对钻井的工作速度造成消极影响，不利于提高工作速度，进而提高了工程的成本。部分的石油钻井是在倾斜比较容易的地区，在钻井时容易对其钻井的质量和速度造成影响。所以在易斜的区域如何有效地提高钻井的质量，提高钻井的速度，进而减少工作成本是当前国内外石油钻井技术研究的重中之重。1螺杆钻具控制井斜的理论1．1影响井斜的主要因素钻井钻进的时候其钻压会比较小，下部钻柱需要维持直线的状态。当随着钻压的逐渐加大，下部的钻柱会很容易失去其原本具备的稳定性，进而导致了下部钻柱失去了平衡，容易发生弯曲，导致钻头和相关的部分的中心线出现偏离井眼轴线，进而出现倾斜。

3、钻压的逐渐加大，偏离的角度也就会越来越大，对井斜产生的影响也在加大。地质因素对于钻井技术来说也是一个影响井斜的重要因素。因为底层的组合存在差异性，各个地方的地质也会有所不同。当井眼出现自然性的弯曲时，是由于一定的地质因素所造成的影响，地层的各项不同质地主要表现在岩石和岩层的软硬程度分布不均所导致的。岩石在不同的方向钻入会具有不同的强硬度，这些不同的强硬度在物理上被归结为力学的性质，岩石的各个方向软硬程度不同，主要是有岩石的层理、微裂隙线、片理等多个方面造成的。不同的钻头结构也会很容易地引起钻向的不同。1．2机械钻速在螺杆钻具中得到提高的原理事实工作中，钻井在工作时多会采用转盘

4、和螺杆钻具进行相互协作完成钻井工作。也就是说，在螺杆钻子处于工作状态的时候，采用钻盘来带动旋转钻柱中的螺杆定子的外壳来实现进一步地旋转。这个状态下的钻头应该是由螺杆传子来带动才能够实现的旋转，在由螺杆定子的带动旋转来实现整个钻井工作的旋转，周而复始地完成钻井工作。2螺杆钻具控制井斜的运用2．1直螺杆控制井斜钻井技术运用在直井工作时，常规的都是采用钟摆钻具来对其倾斜程度进行有效地降低。当钻井具备一定的井斜时，其钻头就会存在偏离井眼斜线的一侧进行切削，这样就会出现了另外两种影响钻井的偏斜力，还会受到钻具的回复力也就是钟摆力的作用。为了能够有效地实现钻井技术的减斜能力，需要将减斜时

5、出现的切削力进一步的增大，使它能够有效地指向井壁的下方向。地层力属于自然因素，不为我们所能控制的，所以只能从钟摆力下手，只要增大降斜力度，就能有效的降斜。所以，在常规的直井纠正斜度的技术中，多数会运用小电压的方式来对其钟摆力进行有效地控制。2．2单弯螺杆控制井斜从对使用的工具本身出发，我们提出了使用单弯螺杆来对井斜控制的科学论点，单弯螺杆的使用能够有效地增大钻头的侧向力。单弯螺杆能够有效地对井斜进行控制，且其运用能够比运用钟摆钻控制井斜更为稳定，其降斜的效果较于前者则是更加明显。单弯螺杆钻具在对井斜控制的时候，还能够有效地提高机械钻速的速度，进而克服了钟摆钻具运用的局限性。单

6、弯螺杆钻具属于偏离中心的一种钻具，在工作的时候其转动会产生离心惯性力，进而加大了钻头的侧向力，有效地实现了降斜的目的。单弯螺杆的弯度主要出现在井壁上，其钻头的横向侧力比较小，此时的钻头倾斜角为负数，钻头主要是沿着井斜的相反方向进入的，能够实现有效地钻压降斜作用。单弯螺杆旋转360度，电钻的钻头的倾斜角度会出现正负交替的现象，这样就可以有效地抵消钻头因为出现倾斜角而导致的井斜。当单弯螺杆的弯角出现在下井壁时，钻头的切削能力最大，并且是顺沿井斜的方向运动的，在钻头侧向力的作用下，能够有效地降低这种趋势，进而更有效地体现除了钻头发挥侧向力降斜的效果。3结语单弯螺杆钻具是控制井斜最为

7、有效的钻具组合，在我国的油井技术中得到大力地开发和运用。本文主要对螺杆钻具控制井斜进行理论分析和运用分析，分析了单弯螺杆在控制井斜时其应力的状态，进而得出螺杆钻具控制井斜是安全可靠的，值得推广运用。参考文献：『11张东海，熊立新，刘晏华．螺杆钻具的应用现状及发展方向【J】．断块油气田，1999，04：47—50．[2]裴竹，黄奎林．单弯螺杆钻具井斜控制技术研究【J】．内江科技，2013，03：24—25．『31尹虎，李黔，宋振清，陈新兰．单弯螺杆控制井斜力学特性分析及应用[J】．天然气工业，2004，0