定向井底钻具组合的类型
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定向井底钻具组合的类型
吕永华
根据井底钻具组合的设计目的或作用效果不同,可分为以下三类:增斜、降斜、稳斜。实际上常规定向井的最基本钻具组合有四个,即马达造斜钻具,转盘增斜、降斜和稳斜。在渤海地区常用钻具组合的总结如下:
1、在12-1/4井眼中四套基本钻具组合有:
马达造斜:
12-1/4BIT+9-5/8Motor(1.15-1.5)
+11-3/4STB+8NMDC+8HOS+8S.NMDC+F/V+7-3/4(F/J+JAR)+5HWDP(14)
转盘增斜:
12-1/4BIT+12-1/4STB+8NMDC(1)+8DC(2)+12-1/4STB+8DC(1)+12-1/4STB
+8DC(5)+5HWDP(20)
BOR:(2-4)º/30m
降斜:
12-1/4BIT+8NMDC(1)+12-1/4STB+8DC(1)+12-1/4STB
+8DC(5)+5HWDP(20)
BOR:-(2-3)º/30m
强降斜在钻头上加两根钻挺。
稳斜:
12-1/4BIT+12-1/4STB+8S.DC(2) +12-1/4STB+8DC(1)+12-1/4STB
+8DC(5)+5HWDP(20)
2、可以通过调整扶正器扶正翼尺寸的大小、扶正器之间钻挺的长度和钻压的大
小达到不同的增降或者稳斜的效果如下:
微增组合:
12-1/4Bit+12-1/4STB+8DC(1)+12-1/4STB+8DC(1)+12-1/4STB
+8DC(5)+5HWDP(20)
微降组合:
12-1/4Bit+8S.DC(1)+12-1/4STB+8DC(1)+12-1/4STB
+8DC(5)+5HWDP(20)
井底钻具组合表现出不同的效果,是由于不同的钻具组合具有各自的力学特性,这主要是钻头处产生的侧向力的方向和大小的不同。从而使钻头按照预定的轨迹前进。
如果钻头不是按照预定的井眼轨迹前进,就需要在适当的时候,起钻调整钻具组合。调整钻具的原因有三个:1、井斜不合适 2、方位不合适 3、井斜方位都不合适
钻具组合的调整一般都在稳斜井段进行,调整钻具组合时应考虑以下几点:
1、经调整后的钻具入井后具有预料的性能
2、一般情况下采用微调的形式,以避免大幅度增斜/降斜导致稳斜段狗腿太大,造成井下事故
3、尽量争取调整后的钻具能有较长的井段的进尺,以避免反复起下钻调整钻具,一是保证快速钻进,二是避免波浪形井眼轨迹
地层因素同样影响着井眼轨迹,很明显同一套钻具组合在不同的地层表现出的性能是不一样的,或者说轨迹方位和井斜的变化率是不一样的,这是由于
不同的地层因素的影响,主要有以下影响因素:
1、地层倾角
2、地层各向异性
3、井眼方位与地层上倾方位之间的夹角
4、钻压,井斜角,转速和钻头类型
通常来说地层因素对井眼轨迹的影响有:
1、通过软硬交错的地层,通常钻头倾向于垂直地层层面钻进
2、如果层装地层倾角大于45度,通常钻头倾向与地层层面钻进
3、如果预计钻进方向同于地层上倾方向,方位将按钻头自然漂移趋势漂移,而
井斜将增加很快;如果预计钻进方向在地层上倾方向的左边,钻头将右漂;
反之左漂。
4、一般来说,上部地层倾角不大,比较疏松,方位漂移不大;而下部地层有一
定倾角,且结构致密,方位漂移较大,钻头钻遇砾石层,方位漂移严重
渤海地区在十多年前所钻井中,经常使用旋转增斜或者稳斜组合,以下是我查阅的一些地区现场使用的钻具组合情况:
在渤海SZ36-1A平台5井稳斜井段使用满眼扶正器,钻具组合如下:8-1/2BIT+8-1/2STB+S.DC*2+8-1/2STB+NMDC+8-1/2STB+DC*5 钻压跟上后,稳斜效果很好(0.2-0.8度/100米),方位右漂(1.3-1.7度/100米)
QK18-1地区8-1/2井眼下段使用了降斜钻具组合:
8-1/2PDC+S.DC*2+8-1/4STB+S.DC*2+8-/2STB+NMDC+8-1/2STB+DC*3
该组合降斜率在1.2度/30米,方位左漂1度/30米,最上部加一住钻挺有效的控制了方位的过大漂移。
在CFD5-5-1D井在741米-992米利用增斜钻具进行造斜作业,造斜率在3度/30米左右。
其钻具组合:17-1/2BIT+17-1/2STB+NMDC+DC*2+17-1/2STB+DC+17-1/2STB+DC*6 稳斜井段钻具组合:
17-1/2BIT+17-1/2STB+S.DC+17-1/2STB+NMDC+17-1/2STB+DC*3
后又使用微降斜组合:
17-1/2BIT+S.DC+17-1/2STB+NMDC+17-1/2STB+DC*3+171/2STB+DC*6
微增斜组合:
17-1/2BIT+17-1/2STB+S.DC*+NMDC
+17-1/2STB+DC+17-1/2STB+DC*3+17-1/2STB+DC*6
在12-1/4井眼继续使用微增组合钻进:
12-1/4BIT+12-1/4STB+S.DC*+NMDC
+12-1/4STB+DC+12-1/4STB+DC*3+12-1/4STB+DC*6
以上所用钻具组合井斜控制较好,方位也基本稳定
在BZ34-2-P6井
在8-1/2井眼3008米以后使用稳斜钻具效果很好,组合如下:
8-1/2BIT+8-1/2STB+DC+8-1/2STB+DC+8-1/2STB+NMDC+DC*7
后使用微增斜钻具组合效果也很好,组合如下: