定向井、水平井专用工具
定向井水平井教材
第一章定向井（水平井）钻井技术概述第一节定向井、水平井的基本概念1．定向井丛式井发展简史定向井钻井被（英）T ．A．英格利期定义为：“使井筒按特定方向偏斜，钻遇地下预定目标的一门科学和艺术。
”我国学者则定义为，定向井是按照预先设计的井斜角、方位角和井眼轴线形状进行钻进的井。
定向井相对与直井而言它具有井斜方位角度而直井是井斜角为零的井，虽然实际所钻的直井它都有一定斜度但它仍然是直井。
定向井首先是从美国发展起来的，在十九世纪后期，美国的旋转钻井代替了顿钻钻井。
当时没有考虑控制井身轨迹的问题，认为钻出来的井必定是铅垂的，但通过后来的井筒测试发现，那些垂直井远非是垂直的。
并由于井斜原因造成了侵犯别人租界而造成被起诉的案例。
最早采用定向井钻井技术是在井下落物无法处理后的侧钻。
早在1895年美国就使用了特殊的工具和技术达到了这一目的。
有记录定向井实例是美国在二十世纪三十年代初在加利福尼亚享廷滩油田钻成的。
第一口救援井是1934年在东德克萨斯康罗油田钻成的。
救援井是指定向井与失控井具有一定距离，在设计和实际钻进让救援井和失控井井眼相交，然后自救援井内注入重泥浆压死失控井。
目前最深的定向井由BP勘探公司钻成，井深达10，654米；水平位移最大的定向井是BP勘探公司于己于1997年在英国北海的Rytch Farm 油田钻成的M11井，水平位移高达1，0114米。
垂深水平位移比最高的是Statoil 公司钻成的的33/9—C2达到了1:3.14；丛式井口数最多，海上平台：96口；人工岛：170口；我国定向井钻井技术发展情况我国定向井钻井技术的发展可以分为三个阶段，50—60年代开始起步，首先在玉门和四川油田钻成定向井及水平井:玉门油田的C2—15井和磨三井，其中磨三井总井深1685米，垂直井深表遗憾350米，水平位移444.2米，最大井斜92°，水平段长160米；70年代扩大实验，推广定向井钻井技术；80年代通过进行集团化联合技术攻关，使得我国从定向井软件到定向井硬件都有了一个大的发展。
定向井(水平井)钻井技术概述
测量方式
氢氟酸测斜仪，机械式罗盘的电测井方法。
多种引进的有线随钻测斜系统投入工业使用和发展了电子测量系统及陀螺测量系统
发展了无线随钻测斜系统,引进了带地质参数的MWＤ系统
定向井钻井水平
简单的单口定向井、水平井位移小，精度低
钻成大量高难度定向井、大组丛式井、多目标井、套管定向开窗井、水平井也从大半径水平井发展到了中半径水平井
定向井首先是从美国发展起来的,在十九世纪后期,美国的旋转钻井代替了顿钻钻井。当时没有考虑控制井身轨迹的问题,认为钻出来的井必定是铅垂的,但通过后来的井筒测试发现,那些垂直井远非是垂直的。并由于井斜原因造成了侵犯别人租界而造成被起诉的案例。最早采用定向井钻井技术是在井下落物无法处理后的侧钻。早在1895年美国就使用了特殊的工具和技术达到了这一目的。有记录定向井实例是美国在二十世纪三十年代初在加利福尼亚享廷滩油田钻成的。
钻成位移过万米的大位移井
径向水平井可在0．3米之内完成增斜过程
我国定向井钻井技术发展情况
(表二)
年代
内容
60年代
80年代
90年代
剖面设计及轨
迹计算方法
设计采用查表法、图解法等精度不高的方法
发展了曲率半径法，最小曲率半径法等多种更为精确的轨迹计算和设计方法，编制了能进行轨迹预测和防碰扫描的计算机软件包。
第一口救援井是1934年在东德克萨斯康罗油田钻成的。救援井是指定向井与失控井具有一定距离,在设计和实际钻进让救援井和失控井井眼相交，然后自救援井内注入重泥浆压死失控井。
目前最深的定向井由BP勘探公司钻成,井深达1０,654米;
水平位移最大的定向井是BＰ勘探公司于己于199７年在英国北海的ＲｙtｃhＦａｒｍ油田钻成的M1１井,水平位移高达１，011４米。
定向及水平井简介
对钻井设备和技术的要求较高 ，需要专业的定向井工程师团
队。
在某些情况下，可能存在井眼 轨迹控制难度大、油层污染等
问题。
水平井的优缺点
优点 可以实现长水平段穿越油层，提高油藏的开采效率。
对于薄油层和复杂油藏的开采具有重要意义。
水平井的优缺点
• 可以有效利用地层自然裂缝，提高油藏的开采效 率。
水平井的优缺点
01
缺点
02
钻井过程中需要控制好水平段的稳定性， 避免出现卡钻等事故。
03
对钻井设备和技术的要求较高，需要专业 的水平井工程师团队。
04
在某些情况下，可能存在水平段稳定性差 、油层污染等问题。
定向井与水平井的适用范围及选择依据
适用范围
定向井适用于需要大范围水平位移的油藏开采，如海上油田、复杂断块 油田等。
岩屑携带
定向钻井过程中，岩屑容易堆积在井 底，影响钻进效率。可以采用高压喷 射钻头、空气钻头等新型钻头，提高 岩屑携带能力。
地层适应性
不同地层对钻头、钻具和工艺有不同 的要求，需要根据地层特点选择合适 的钻头、钻具和工艺。
03
水平井钻井技术
水平井钻井设备及工具
01
02
03
04
钻机
用于钻进水平井的钻机，通常 采用顶部驱动钻井系统。
岩屑携带
水平井钻进过程中，岩屑容易堆积在井底，影响钻进效率 。可以采用高压喷射钻井技术来解决这一问题。
井壁稳定
水平井钻进过程中，容易发生井壁失稳现象，可以采用合 理的钻井液体系和稳定剂来解决这一问题。
完井作业
水平井完井作业过程中，需要采用特殊的完井技术，以确 保水平段的密封性和稳定性。可以采用先进的完井技术和 工具来解决这一问题。
定向井和水平井钻井技术
定向井和水平井钻井技术定向钻井就是“使井眼按预定方向偏斜，钻达地下预定目标的一门科学技术”。
实际钻井的定向井井眼轴线是一条空间曲线。
钻进一定的井段后，要进行测斜，被测的点叫测点。
两个测点之间的距离称为测段长度。
每个测点的基本参数有三项：井斜角、方位角和井深，这三项称为井身基本参数，也叫井身三要素。
1．测量井深：指井口至测点间的井眼实际长度。
2．井斜角：测点处的井眼方向线与重力线之间的夹角。
3．方位角：以正北方向线为始边，顺时针旋转至方位线所转过的角度，该方向线是指在水平面上，方位角可在0—360°之间变化。
我们根据钻井用到的惯性产品的技术进行总结，分析各个技术中使用惯性陀螺及加速度计的优势，最后给出适合钻井技术的惯性产品。
一、井眼轨迹控制技术井眼轨迹控制的内容包括：优化钻具组合、优选钻井参数、采用先进的井下工具和仪器、利用计算机进行井眼轨迹的检测预测、利用地层的方位漂移规律、避免井下复杂情况等等。
轨迹控制贯穿钻井作业的全过程，它是使实钻井眼沿着设计轨道钻达靶区的综合性技术，也是定向井施工中的关键技术之一。
井眼轨迹控制技术按照定向井的工艺过程，可分为直井段、造斜段、增斜段、稳斜段、降斜段和扭方位井段等控制技术。
我们根据造斜段所需要的测斜仪进行分析。
根据测斜仪器的种类不同，分为四种定向方式：1．单点定向此方法只适用造斜点较浅的情况，通常井深小于1000米。
因为造斜点较深时，反扭角很难控制，且定向时间较长。
施工过程如下：（l）下入定向造斜钻具至造斜点位置（注意：井下马达必须按厂家要求进行地面试验）。
（2）单点测斜，测量造斜位置的井斜角，方位角，弯接头工具面；（3）在测斜照相的同时，对方钻杆和钻杆进行打印，并把井口钻杆的印痕投到转盘面的外缘上，作为基准点；（4）调整工具面（调整后的工具面是：设计方位角+反扭角）。
锁住转盘、开泵钻进；（5）定向钻进。
每钻进2～4个单根进行一次单点测斜，根据测量的井斜角和方位角及时修正反扭矩的误差，并调整工具面；（6）当井斜角达到8～10度和方位合适时，起钻换增斜钻具，用转盘钻进。
第三章---定向井主要钻井工具介绍
第三章定向井主要钻井工具介绍3.1泥浆马达介绍泥浆马达由：驱动头、轴承总成、万向接头、转子、定子和旁通阀组成。
其马达部分由定子和转子组成，泵入钻具的钻井液流经马达推动转子转动后再流经钻头，转子的旋转力传递给钻头带动钻头旋转。
图3-1，井下马达的主要部件。
图3-1井下马达的主要部件图卜h井下马达询主要部件F面以纳维钻具为例分别介绍泥浆马达的各主要部件: 3.1.1旁通阀旁通阀是为了使循环液绕过马达，因此，下钻时可让循环液灌入钻柱；起钻或接钻杆时可让管内液体泻出。
当无循环或低泵量循环时，弹簧使活塞处于上部位置，此时，孔道开启，泥浆可流入钻柱或自钻柱流出。
活塞的动作取决于排量，相当于推荐最大排量的30%寸活塞被下推座于活塞座上，于是孔道被封闭，钻井液径直流经马达如果停泵，弹簧再将活塞顶回到原来上部位置，孔道又被开启。
图3-2旁通阀示意图图3四旁通阀示憲图3.1.2 多级马达目前各类井下马达多为容积式马达，基本由以下两部分组成：①具有螺旋形内腔的橡胶硫化定子。
②螺旋形的钢转子，其表面镀有硬度材料以减少磨损并防止腐蚀。
在定子橡胶和转子抗磨及抗腐蚀金属表面间是连续密封的，所以当泥浆经马达时转子就转动（如图3-3所示）。
,图37 容联式马达赫子和定子剧视图图3-3容积式马达转子和定子剖视图这种马达最大优点是：①钻井扭矩直接和马达产生的压降成正比。
②转子的转速只取决于排量，不受扭矩的影响，因此，当进行钻井作业时，在钻台上就可以确定并控制转速和扭矩。
3.1.3 万向轴转子下端和万向轴总成相连，万向轴可把转子的非同心转动转变为驱动接头的同心转动。
万向轴总成由两个万向接头组成，每个万向接头均以抗油强力橡胶套密封并充满黄油，橡胶套密封的作用旨在使万向接头不受泥浆污染。
3.1.4轴承总成和驱动接头用轴承支撑的驱动接头将马达的转动和扭矩传给钻头。
约有2%的泥浆排量通过并润滑轴承，绝大部分钻井泥浆经径向轴承上面的水槽进入驱动轴并经钻头流出。
定向井工具面基础知识
定向井工具面基础知识定向井工具是石油工业中常用的一种工具，它可以帮助钻井工程师在钻井过程中改变井眼的方向和角度。
定向井工具可以实现垂直井眼的转换为水平井眼，或者将水平井眼转换为斜井眼，这样可以帮助钻井工程师从一个位置到达另一个位置，以便更有效地勘探和开采石油储藏层。
定向井工具通常包括测斜仪、导向钻头和悬挂物等部件。
测斜仪可以测量井眼的方向和角度，导向钻头可以改变井眼的方向和角度，而悬挂物则可以将这些工具悬挂在钻杆上，以便在钻井过程中使用。
测斜仪是定向井工具中最重要的部件之一，它可以测量井眼相对于地球表面的方向和角度。
测斜仪通常由一个或多个加速度计组成，这些加速度计可以测量井眼相对于重力的方向和角度。
通过对这些数据进行处理，钻井工程师可以了解井眼的位置和方向，以便调整导向钻头的位置和方向。
导向钻头是定向井工具中最重要的部件之一，它可以改变井眼的方向和角度。
导向钻头通常由一个或多个导向翼组成，这些导向翼可以产生侧向力，将井眼向所需方向偏转。
导向钻头通常由钻头、传感器和控制装置组成，控制装置可以控制导向钻头的运动，以便实现所需的井眼方向和角度。
悬挂物是定向井工具中的重要部件，它可以将测斜仪和导向钻头悬挂在钻杆上，以便在钻井过程中使用。
悬挂物通常由上、下两个部分组成，上部分可以固定在钻杆上，下部分可以固定测斜仪和导向钻头。
在钻井过程中，钻杆可以旋转和推进，测斜仪和导向钻头可以根据所需方向和角度进行调整，以便实现井眼的转向和调整。
总的来说，定向井工具是石油钻井工程中至关重要的一种工具，它可以帮助钻井工程师在钻井过程中实现井眼的转向和调整，以便更有效地勘探和开采石油储藏层。
定向井工具的面基础知识包括测斜仪、导向钻头和悬挂物等部件，以及它们的功能和使用方法。
定向井专用工具解读
(7)、导向总成
导向钻具有单弯钻具和双弯钻具两种。 导向单弯钻具，是在马达下部设置一带角度的短 节，从而使弯曲点尽可能靠近钻头，提高造斜率。 导向双弯钻具，是在单弯钻具的基础上增加一弯 接头，以提高造斜性能，根据其弯曲方向、度数 及联接部位可有多种组合方式。
2、钻具规格及技术参数
(1)钻具表牌说明 (2)技术参数
（7）钻具轴承间隙要求
钻具经过一段时间的使用，必须进行检修，否则 将影响钻具的再次下井使用，判断钻具能否继续 下井使用的一般方法是：钻具除在井口试验正常 外，还要看其推力轴承的磨损程度，可测量主轴 的轴向窜动量，窜动量要在额定范围之内，否则， 钻具必须进行维修。测试方法如下：(如下图)
首先，将钻具用吊卡吊起来，测量并记录不转 动部分的最下端一下径向轴承的下端和驱动接 头之间的间隙尺寸D1。 然后，将钻具座在转盘上，用钻具自身重量压 缩轴承总成，测 量并记录不转动部分的最下 端和驱动接头之间的间隙尺寸D2。 D1—D2即为推力轴承间隙值，见表1。
d.地面检查结束后，用吊钳卡住驱动接头，用 钻头盒将钻头和钻具上紧扣，卸下方钻杆，按 设计的钻具组合把各联接件上紧，要防止粘扣、 错扣，应保证传动轴驱动接头相对于上面的壳 体反时针转动，以防止钻具内部的零件松扣或 脱扣。 使用定向弯接头时，定向弯接头带的定位键必 须和工具面对正，如果在钻头和传动轴之间加 转换接头，建议其长度不超过 250mm 长，否则 将影响轴承寿命及造斜效果，甚至损坏传动轴。
a．组合推力轴承：
用以承受工作状态时的钻压，马达、钻头水眼压 降产生的轴向力及转子、万向轴、传动轴、钻头 重量等各轴向力的合力。
b．径向滑动轴承
它分为上、下两组，主要作用是承受转子作行星 运动引起的弯曲载荷和钻头转动时产生的侧向力， 上径向轴承对钻井液起限流作用，它允许马达流 出钻井液的 5—10％通过轴承组件，起着冷却和润 滑轴承的作用。
定向井常用井下工具
定向井常⽤井下⼯具油⽥技术－定向井⼯程师序列培训讲义（T2－21）第⼀部分定向井常⽤井下⼯具的分类1、泥浆马达（PDM）2、旋转导向⼯具3、扶正器（STB）4、⾮磁钻铤（NMDC）5、悬挂短节（HOS）6、短⾮磁钻铤（SNMDC）7、浮阀（F/V）8、定向接头（O/S）9、挠性短节（F/J）10、震击器（JAR）11、加重钻杆（HWDP）12、短钻铤13、弯接头14、套管开窗⼯具15、其它定向井⼯具第⼆部分定向井常⽤井下⼯具的现场检查测绘及使⽤⼀、泥浆马达1、泥浆马达的主要组成部分1) 旁通阀总成2) 马达总成3) 万向轴总成4) 驱动轴总成2、泥浆马达的⼯作原理:马达是⼀种螺杆钻具（SCREW DRILLS），它是以泥浆作为动⼒的⼀种井下动⼒钻具。
马达⼯作原理：泥浆泵产⽣的⾼压泥浆流，经旁通阀进⼊马达时，转⼦在压⼒泥浆的驱动下，绕定⼦的轴线旋转，马达产⽣的扭矩和转速，通过万向轴和传动轴传递给钻头，来实现钻井作业。
3、旁通阀结构及⼯作原理：旁通阀有旁通和关闭两个位置，在起下钻时位于旁通位置，下钻时允许环空的泥浆由旁通阀阀体侧⾯的阀⼝孔流向钻杆(钻具)内孔，起钻时使钻杆内孔的泥浆从阀体侧⾯的阀⼝流⼊环空，减少井台溢出泥浆，当泥浆流量及压⼒达到⼀定值时，旁通阀关闭，泥浆流经马达，将泥浆能量转换为机械能。
4、马达总成的结构及⼯作原理：马达总成由转⼦和定⼦两部分组成。
定⼦与转⼦之间形成若⼲个密封腔，在泥浆动⼒作⽤下，密封腔不断的形成与消失，完成能量交换从⽽推动转⼦在定⼦中旋转。
马达可形成⼏个密封腔就称⼏级马达。
5、万向轴总成的⼯作原理：万向轴总成位于转⼦下端，其作⽤是把马达产⽣的扭矩和转速传递到传动轴上。
由于转⼦作的是偏⼼运动，因此要求万向轴具有较好的挠性功能，能将偏⼼运动转换成传动轴的定轴转动。
6、传动轴总成(drive shaft assembly) 的⼯作原理：它的作⽤是将马达的旋转动⼒（扭矩和转速）传递给钻头，同时承受钻压所产⽣的轴向和径向负荷。
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第章定向井、水平井专用工具第一节定向接头一、定向接头类别目前国内常用的定向接头有两种：定向直接头和定向弯接头，定向直接头用于弯壳体螺杆定向钻进，而定向弯接头则用于直壳体螺杆定向钻进。
定向弯接头因其具有制造简单、使用方便、成本低廉等特点，目前使用较为普遍。
二、技术规格定向弯接头规格表表1-1三、基本结构1、直接头的基本结构，包括壳体、扶正套、定向键和定位螺钉，如图1-1所示：图1-12．定向弯接头的基本结构，包括壳体、扶正套、定向键、定位螺钉如图1-2所示：定向弯接头结构示意图图1-2弯接头弯曲度数的计算公式：α=57.3(a-b)/d式中：α——弯曲角度（º）a——长边长度（mm）b——短边长度（mm）d——外径（mm）四、弯接头性能不同螺杆钻具使用弯接头在不同井眼的造斜率表1-2第二节无磁钻铤一、作用由于所有磁性测量仪器在测量井眼的方向时，感应的是井眼的大地磁场，因而测量仪器必须是一个无磁环境。
然而在钻井过程中，钻具往往具有磁性，具有磁场，影响磁性测量仪器，不能得到正确的井眼轨迹测量信息数据，利用无磁钻铤可实施无磁环境，并且具有钻井中钻铤的特性。
国外已有相当数量的无磁钻铤产品于1990年列入API标准。
我国根据国外产品和产品样本制订了SY/T 5145-86《无磁钻铤》标准。
二、工作原理无磁钻铤工作原理如图2-1所示：无磁钻铤的作用原理示意图2-1注：①地磁场线；②磁性测量仪；③钢钻铤；④干扰磁场线；⑤钻头接头；⑥无磁钻铤无磁钻铤上下的干扰磁场线对测量仪器部位没有影响，因而无磁钻铤为磁性测量仪器创造了一个无磁环境，保证了磁性测量仪器测到的数据为真实大地磁场信息。
三、无磁钻铤材料1、蒙乃尔合金（1）、化学成分及机械性能见表2-1（2）、蒙乃尔合金的特点蒙乃尔合金虽然具有不易腐蚀的优点，但是由于镍含量高而存在以下缺点：a.价格昂贵。
b.易磨损。
2、铬-镍合金这种合金钢约含18%的铬和镍。
易于塑性变形导致螺纹过早损坏，特别对需要上紧扭矩高的大钻铤更为不利。
其化学成分见表2-2。
3、以铬和锰为基础的奥氏体合金其制造方法为半热锻形变强化方法，这种钢的缺点是对盐水钻井液应力腐蚀很敏感。
其化学成分见表2-2。
4、铍铜合金用铍铜巴氏合金25制造的无磁钻铤钻井液腐蚀性好，尤其对硫化物应力破坏抵抗性更好。
磁化率低，接头不易磨损，机加工性能好，由于其成分为重量百分数铜占98%，铍占2%，所以价格很贵。
5、SMFI无磁钢SMFINM钻铤采用高抗腐蚀、高磁特性的优质无磁材料制造。
SMFIN-MDC无磁材料化学成分见表2-36、国产锰铬镍钢这种钢含锰16.59%，含铬13.12%,含镍1.91%,相对导磁率小于1.01rцr,化学成分见表2-4四、技术规格五、无磁钻铤长度的选择为了保证磁性测量仪器测量结果准确，必须合理选择无磁钻铤的长度。
应根据测量井段的井斜角和井斜方位角的大小来选定无磁钻铤的长度。
井斜角大时，要加长无磁钻铤的长度。
见图2-2，3图2-2图2-3关于磁性测量仪器在无磁钻铤中的位置，推荐如下：Ⅰ区：6m钻铤中心以下，0.3～0.6m；8m钻铤中心以下，0.6～1.0m；10m钻铤中心以下，1.0～1.3m；Ⅱ区：10m钻铤中心以下，1.0～1.3m；20m钻铤中心以下，2.3～3.0m；30m钻铤中心。
Ⅲ区：20m钻铤中心（曲线A）；20m钻铤中心以下，2.3～3.0m（曲线B）；30m钻铤在中心。
当无磁钻铤中间需用扶正器时，必须注意扶正器对磁性测量仪器的影响，最好的办法是扶正器制造成无磁钻铤芯子加钢套筒配合，这样既可以降低对磁性测量仪器的影响，又可以节省价格昂贵的非磁钢材。
Ⅰ区—18m钻铤曲线A下；25m钻铤曲线B下; 30m钻铤曲线C下;串联18m+25m钻铤曲线C上Ⅱ区-- 30m钻铤曲线A下；60m钻铤曲线B下（加找中稳定器）; 60m钻铤曲线C下（加近钻头稳定器）；90m钻铤曲线C上Ⅲ区-- 60m钻铤曲线A下（加找中稳定器）；60m钻铤曲线B下（加近钻头稳定器）; 90m钻铤曲线C下第三节AGS可调变径稳定器一、作用可调变径稳定器是一种在钻进过程中，用于控制或调整井眼的井斜角的一种工具。
它通过调整稳定器的尺寸大小，改变下部钻具的井斜控制能力，从而较准确地控制井眼的井斜角。
这是美国Sperry-Sun公司生产的可调变径稳定器Adjustable Gsuge Stabilizer，简称AGS。
二、结构示意图3-1AGS可调变径稳定器示意图3-1三、AGS可调变径稳定器的工作原理AGS的每一个翼片有四个或五个活塞，如有五个活塞，就有五个活动斜面体，每一个斜面体调节三个活塞，每一个活塞有一个斜面．所有的斜面体是一起活动．当压差作用在活塞下部的斜面体上时，活塞向外伸展．活塞的伸缩，是通过凸轮筒控制的．活塞通过压差保持工作状态．当带有斜面的心轴通过作用在自身的压差向下移动时，斜面同时作用所有活塞,活塞从自由状态向外移动，并通过压差控制，在凸轮筒保持固定．当停泵消除压差时，内部弹簧回弹，心轴恢复原位，活塞收缩，并引导凸轮筒到达下一个位置．重新开泵将引导AGS工具从自由状态到另一个工作状态，这时活塞通过压差在凸轮筒中保持固定．当压差如上减小，活塞重新恢复下一个状态．活塞将一直保持伸展状态,直到在停泵时才收缩。
钻压不对工具或活塞产生影响。
通过记录钻柱在一定排量的压力，然后停泵、开泵，记录在同样排量下的新的压力值，来确立AGS的位置（工作状态）。
如果新的压力值高，这时活塞全部伸展，反之亦然。
压力升高=尺寸增大。
只有当信号清晰时，信号的压力值才不重要。
当再一次停泵、开泵时，活塞又将从一种工作状态转到另一种工作状态。
由于这种工具可以通过泵简单且快速的调节，所以能够对井斜进行精确的控制。
在水平段，通过调节每一个立柱的进尺，可以精确的控制ＴＶＤ（垂深）。
一旦司钻、定向井工程师、MWD工程师建立交流，那么这种工具就非常简单和安全。
四、AGS可调变径稳定器的技术规格五、操作方法1、AGS可调规径稳定器的组装与地面测试（1）在BHA中组装AGS。
活塞处于静止位置，在齐平位置以下。
（2）接钻头。
AGS下的压降必须至少400psi，确保仪器顺利工作。
（3）接方钻杆或顶驱。
（4）开泵并且提高流量直至活塞运动。
压力越高效果越好。
允许设定压力并记录冲程。
（5）测量AGS。
（6）如果活塞处于齐平位置，下一个位置它将伸出。
（7）关泵：AGS仪器将恢复静止时的压降。
（8）开泵。
按照第四步记录的数据设定冲程。
（9）AGS仪器将从静止状态循环到下一操作位置。
（10）再测量一次AGS仪器。
（11）记录齐平与伸出位置系统的不同压力。
（12）AGS仪器在齐平与伸出状态交替循环。
2、检测AGS活动压力记录最低压力值为450psi(31bar)，最高压力为3500psi(240bar)。
3、检测活塞位置信号（1）确保至少有400psi的压降。
（2）确保安装在工作室的孔板（尺寸印在仪器的表面上）能够接收到稳定的信号，通常为150—250psi，越高越好。
（3）要与所用钻具一致，检查连通孔，底部接头的连接，管线的塞子等，确保密封，谨防刺漏危险。
（4）将仪器向上放到BHA里，通过两次完全循环进行地面测试（开—关，开—关）。
（5）当开泵循环一次后AGS将改变规径，并且当泵再次循环时规径将恢复到最初位置。
（6）在开始钻进之后，尽可能快地确定地面压力/活塞的延伸或齐平位置。
并且记录下来，建议保留规范的泵冲数和压力记录。
（7）依据钻井要求，建立一日常的联结，如果能够与MWD符合，开泵传递测量数据，然后关掉它并与MWD联结好，这样在再次开始时AGS将恢复到原来位置。
4、关闭（1）当通过转盘时，用水龙带循环清洗伸出的活塞直至冲掉泥浆与固体。
（2）尽可能快的放下AGS仪器，将外部擦干净并用水将内部冲洗干净。
5、注意事项（1）要严格按操作规程进行使用。
（2）使用后要及时进行维修保养。
第四节非旋转钻杆保护器一、作用在延伸钻大位移井中，摩擦阻力过大，使钻柱扭矩过高和套管严重磨损，是必须解决的重点问题之一。
钻柱扭矩过高，超过驱动系统的驱动能力或钻柱所能承受的扭矩，将会导致钻具事故，甚至无法钻进。
为此，在大位移井中，常常采用非旋转钻杆保护器，它的主要作用是降低钻柱的扭矩和防止套管的严重磨损。
二、工作结构非旋转钻杆保护器采用自由旋转式固定在钻杆上，即钻杆保护器相对于钻杆可自由旋转，而相对于套管内壁则不转或几乎不转。
结构如图所示，保护器由两个铝制止推箍和一个橡胶或塑料滑套组成。
滑套分为两半，由加强型金属销钉锁定。
止推箍为铰链结构由螺栓紧固。
滑套位于两个止推箍之间，中间留有足够的间隙允许滑套自由转动。
止推箍与滑套之间的接触面有一个彼此吻合的锥面，能确保整个接触面均匀接触，使滑套居中。
保护器通常安装在距钻杆公接头0.6m的地方。
如图4-1所示。
非旋转钻杆保护器装备示意图图4-1三、工作原理：由于保护器滑套的外径大于钻柱接头的外径，在井内滑套接触套管壁，而钻杆接头与套管壁不接触，当钻柱旋转时，保护器相对于钻柱可自由转动，而相对于套管壁几乎无转动。
由于钻柱本体外径小，在钻柱旋转过程中摩擦面相对减少了，即以钻柱与保护器滑套之间的摩擦代替了钻柱接头与套管壁间的摩擦。
通常扭矩与钻柱的有效外径成正比，使用保护器就减少了接触点的旋转扭矩阻力。
保护器滑套的内径表面经特别处理，当钻井液经过保护器与钻杆本体之间的间隙时，钻井液能起到液体润滑作用，当钻杆在套管内旋转时，有效地降低了钻杆在套管内转动时的摩擦系数，达到了降低扭矩的目的。
四、技术规格：依据钻杆外径而定，规格可分为：5-1/2”,6-1/2,7”等。
第五节液力加压器一、作用液力加压器具有将钻头处的压力降转换成轴向钻压传递给钻头，改善了井下钻柱的受力状态，并能在钻井过程中起到良好的减震作用，对提高机械钻速、防止钻柱损坏发挥重要作用。
二、主要结构：见图5-1SL－100两级液力加压器结构示意图图5-1注：1-上接头 2—上液缸 3—密封圈Ⅰ 4—密封圈Ⅱ 5—上加压杆6—密封圈Ⅲ 7—下加压杆8—下液缸 9—垫圈 10—密封圈Ⅳ 11—下接头三、工作原理如图5-1所示：钻井液从上接头流入，从钻头喷嘴流出，由于钻头喷嘴的节流作用，在缸套内形成高压区，而活塞下腔由于有阻尼孔与环空相通，是低压区，活塞在压差的作用下产生轴向推力，推动加压杆轴向移动，给钻头加压，其反作用力作用在外筒上，使悬重减少，并在指重表上显示出钻压。
液力加压器实现钻柱与钻头的柔性连接，当钻井条件突然变化引起纵向震动时，迫使阻尼腔内的钻井液体积发生变化，从而起到液力减震作用，保护钻头和钻具。
液力加压器的推进力由下式可得：F=PAF为液力加压器的推进力（转换为钻压）；P为液缸内压力；A为活塞横截面积。