定向井(水平井)复杂情况及井下事故预防处理
水平井常见事故复杂及预防处理
水平井常见事故复杂及预防处理水平井钻井技术是当代油气资源勘探开发的重大技术之一，水平井具有“少井高产”的突出特点。
2009年底苏里格气田累计探明和基本探明地质储量达到2.27万亿立方米，其中探明储量8715亿立方米，成为国内最大气田，为规模应用水平井开发提供了较好的资源基础。
但由于水平井施工工艺的特殊性，其事故与复杂问题与常规直井、定向井相比存在着较大差异，水平井事故复杂的影响因素很多，涉及到多个领域、多个学科，本文对其影响因素从地质岩性到钻井工艺方面进行了总结归类，在前人研究的基础上，把事故复杂因素分为了两个方面：地质因素和工程因素，并提出了对应的预防及处理措施。
标签：苏里格;水平井;事故复杂;地质因素;工程因素;预防;处理第1章引言1.1苏里格水平井事故复杂研究现状及意义水平井具有井眼贯穿油气层段长、单井产量高的优点，同时也解决了某些特殊油藏采收率低的问题，因此得到广泛重视，这极大地促进了此项技术的应用和发展。
另外随着现有油气资源的开发趋于殆尽，我国的油气资源正在逐渐向低渗、超薄、海洋、稠油方向发展。
这为水平井钻井技术的发展和应用提供了有利的空间。
2009年底苏里格气田累计探明和基本探明地质储量达到2.27万亿立方米，其中探明储量8715亿立方米，成为国内最大气田，为规模应用水平井开发提供了较好的资源基础。
中国石油天然气股份有限公司《关于进一步加强苏里格气田水平井开发工作的通知》要求，在相对富集区优选的基础上蹄选水平井开发面积1892平方公里，规划部署水平井1459 口，建产能218亿立方米，动用地质储量2682亿立方米。
在钻井作业中，由于地质因素和工程因素的共同作用，往往會发生许多井下复杂情况，甚至造成严重的井下事故，轻者耗费大量人力、财力和时间，重者将导致油气资源的污染和浪费，甚至导致全井的报废。
据近几年的苏里格水平井钻井资料分析，在钻井过程中，处理井下复杂情况和钻井事故时间占钻井总时间的3%-8%。
定向井钻井技术常见问题及处理对策
定向井钻井技术常见问题及处理对策定向井钻井技术是一种用于钻取水井、油井等地下资源开采的高效技术。
在钻井过程中，由于地质构造、井眼偏移等影响因素，往往会遇到各种技术难题。
本文将介绍定向井钻井技术常见问题及钻井过程中的处理对策，以供参考。
1. 井眼偏斜度大钻井过程中，井眼偏移度较大会导致井套管、钻头和钻具磨损加剧，进一步影响钻井效率和控制难度。
2. 钻具受卡在定向井钻井过程中，由于井筒孔径不稳定、钻具弯曲等原因，易导致钢丝绳、钻杆等部件卡住或挂住，甚至产生严重事故。
3. 地层磨损严重定向井钻井中，地层岩石质地的差异会影响钻头磨损情况，如遇到砾石、煤层等地层，钻头极易磨损。
4. 内外管衬损伤严重在钻井过程中，内外管衬易受到钢丝绳、排泥泵等作用力的影响，导致损伤，进一步影响钻井效率。
对于井眼偏斜度大的情况，需要通过改变钻头的工作状态，如抬头、放行或改变转速等手段进行控制。
同时，要加强钻井平台的监控和调整，确保钻井作业的安全和稳定。
钻具受卡是一种危险的现象，容易导致事故的发生。
在钻井过程中，应注意保持钻具处于良好的弯曲状态，避免穿越复杂地质构造，如这些措施无法解决问题，需要采取切断钻杆、清理井眼等应急措施。
地层磨损是钻井过程中常见的问题，为降低地层磨损，需要选择合适的钻头和钻井液体系，如发现地层质地破碎，可采用爆破、溶洞等方法来处理。
内外管衬的损伤会影响钻井作业的效率和安全，应进行定期检测和维护，在钻井过程中也要注重操作的规范性和谨慎性，避免对井筒和钻具造成无法挽回的损害。
总之，定向井钻井技术的难点在于控制井眼偏斜度，防止钻具受卡，减少地层磨损和保护内外管衬的损伤。
在钻井过程中应遵循相关操作规程，加强钻井团队的技能培训和安全意识教育，明确职责和任务，克服技术难点，确保工作的安全、高效和顺利。
钻井施工过程中常见事故的预防及处理
钻井施工过程中常见事故的预防及处理钻井事故制约了钻井速度的发展，而且增加了钻井液对地层的浸泡时间，使井下更加复杂，若油层已钻开，则会加重对油层的污染，给国家和企业造成人力物力和财力重大损失，多年来，如何最大限度的减少钻井事故，缩短钻井周期，提高经济效益和社会效益是每一个钻井工作者为之奋斗的目标，下面简要讲一下钻井事故的预防及处理。
一：卡钻事故卡钻是指钻具在井下失去活动能力的事故。
它可分粘附卡钻、憋漏卡钻、沉砂卡钻、键槽卡钻、井塌卡钻、井下落物卡钻、干钻卡钻、缩径卡钻等。
卡钻事故是在钻井工程事故中发生机率最高、最常见的事故，发生的原因也是多方面的。
（—）泥饼粘附卡钻1、发生粘附卡钻的条件：泥饼是造成粘附卡钻的前提条件。
凡是使用水基钻井液和有固相钻井液时，钻井液中的自由水在液柱压力大于地层压力这个压差的作用下，渗入地层，而钻井液的固相部分难以渗入地层，则糊在井壁上形成了一层泥饼。
等钻具接触井壁时，在压差的作用下产生了一个推力，将钻具压向井壁并嵌入泥饼中。
如果钻具与井壁泥饼所产生的摩阻力加钻具在钻井液中的重量之和大于钻机安全提升拉力时，则发生卡钻。
通常称为泥饼粘附卡钻或压差卡钻。
凡是泥饼质量和井身质量差以及井内压差大时都容易发生粘卡。
造成粘卡的原因是多反面的，它与泥饼摩阻系数、钻井液密度及钻具与井壁的接触面积等因素有关。
钻井液因素：钻井液性能不好，失水量大，钻井液净化差，固相含量较高，加之地层渗透性好，便会在井壁上形成厚厚的泥饼。
若遇漏失层，钻井液中加入了堵漏材料，同样会提高泥饼的厚度和摩阻力。
钻井液受浸污：如果钻遇水层或石膏层，钻井液受到盐水或钙的浸污后性能变坏，失水和泥饼都会迅速增加，如果处理不及时就会造成卡钻的事故。
活动钻具不及时：因设备故障无法活动或钻具折断后靠在井壁上等原因，使钻具与泥饼接触的相对静止时间过长，都可能发生卡钻。
井身质量差：狗腿度过大，会使钻具的大部分贴在了井壁上，增加了粘卡的机会。
井下事故、复杂情况预防与处理
井下事故、复杂情况预防与处理摘要：随着近些年我国社会的不断进步，海上钻井作业面临着巨大挑战，同时也带来了丰厚的经济利益。
但是在海上钻井作业过程中也存在着一系列风险和隐患，其中最突出的就是井下事故、复杂情况等，一旦发生将对海洋石油开发造成巨大影响。
因此，需要从钻井作业施工过程中及时发现和处理各种问题，以保证海洋石油开发工作顺利进行。
本文就海上钻井作业过程中常见井下事故、复杂情况进行了分析和探讨。
关键词：井下事故；预防；处理引言：海洋石油开发是目前石油工业发展的必然趋势，海洋石油的开发离不开钻井技术的支持，但是随着钻井技术的不断发展，海洋石油开采过程中井下事故频繁发生，严重影响了海洋石油开发的进程。
因此，针对海上钻井作业过程中出现的井下事故、复杂情况，需要采取有效的预防与处理措施。
1井漏井漏是钻井过程中最常见的一种复杂情况，也是钻井过程中最严重的事故之一。
在井下，井漏就是指钻井液进入地层或地层内漏失。
如果不及时采取措施，会造成钻井工程事故和经济损失，对钻井施工造成严重影响。
井漏的原因：①钻井液性能不符合要求；②地层压力和地层性质发生变化；③由于地质原因，如断层、裂隙、溶洞等。
④操作不当，如压力控制不当、井内钻具组合不合理、钻进速度过快或过慢等。
⑤钻井液性能不符合要求；②钻具组合不合理，如钻柱质量差、钻头的磨损程度和磨损时间与设计要求不符等。
⑥钻进过程中，由于地层压力突然变化、钻杆突然断裂或其它意外事故造成的地层破裂。
从井下情况看，井漏主要有以下几种类型：（1）地层井漏（直井段、套管下深较浅或偏斜造成的井漏）；（2）构造井（钻井过程中，由于钻遇断层或裂隙等构造引起的漏失）；（3）套管穿孔引起的漏失；（4）井漏（钻遇地层裂缝、溶洞或溶洞与井壁接触而引起的漏失）；（5）套管外漏和套管内漏；（6）溢流与井喷共现引起的漏失。
2井涌井涌是指在钻井过程中，井筒中的井眼周围岩层受到压力水或地层流体的影响而产生的一种溢流现象。
钻井事故与复杂问题(第八章 固井复杂问题)
第八章固井复杂问题固井是钻井工程的最后一个环节,也是最重要的一个环节,固井的主要任务是在地层与井口之间建立可靠的联系通道,并能可靠的封隔开油、气、水层,为油气井长期稳定有效的进行生产奠定基础。
固井工作又是一次定型的工作,•如果固井工作出现问题,将会导致油气井终身残废或前功尽弃,所以人们对固井工作都非常重视。
但是由于各方面的原因,•还是经常出现一些问题,使人们回天无术,抱憾终身。
固井的重要环节是下套管和注水泥,我们就将这两个环节中出现的问题分别加以论述。
并且对一些特殊的固井方法加以介绍。
第一节下套管过程中可能出现的问题下套管和下钻杆的程序一样,•只是要求一次下入,并不希望起出,所以要求对下套管的工作要做得非常认真仔细。
下套管过程中容易出现的问题有:一 .卡套管卡套管的原因有两种:•一是粘吸卡,由于套管接箍外径相对的小于钻杆接头外径,套管本身的外径又往往大于钻杆外径,•套管与井壁的接触面积大于钻杆与井壁的接触面积,而套管的连接螺纹时间又多于钻杆的连接螺纹时间,所以粘卡的机会比钻杆多,•特别在钻井液性能不好的情况下,卡套管的机会更多。
七十年代初江汉油田会战时,使用的是钻井粉处理的钻井液,油层套管的粘卡率在25%以上,每次下油层套管都是一场攻坚战,以最快的速度操作,•尚不能逃脱厄运。
二是井壁坍塌或砂桥卡。
在下套管过程或下套管以后发生井塌或砂桥,卡住套管,阻塞了钻井液和水泥浆的循环通道,这是灾难性的后果。
1 卡套管的原因:(1)钻井液性能不好,越是高密度的钻井液,越是分散性的钻井液,卡套管的机会越多,可参看卡钻一章。
(2)电测和井壁取心时间过长,通井时没有很好的循环处理钻井液,没有把井内的砂子带乾净,井壁的稳定性不够。
或者在电测、取心后不通井循环，直接下套管，以致环空堵塞，把套管卡住。
(3)下套管时没能按技术要求及时足额灌好钻井液,把回压阀挤毁,产生强烈的倒流抽吸,环空液面下降,•液柱压力下降,造成井壁坍塌或钻屑集中,堵塞环空。
定向井、水平井复杂情况及事故预防处理
定向井、水平井复杂情况及事故预防处理第一节定向井（水平井）特点一、由垂直井眼变成倾斜（水平）井眼带来的特性1、钻具贴井壁，受力状况发生变化从造斜段开始，钻具受力状况相对直井发生了根本的变化。
①造斜段：由于斜井段钻具的斜向拉力造成此处钻具被＂拉向＂上井壁。
造斜点较高的井可明显在井口出现钻具向定向方向的＂偏移＂。
随着井深增加，造斜点以下钻具重量随着造斜率的增大，在造斜段出现的侧向力F侧随之增大、起下的摩阻增大，随着时间的延长，起下钻和转动在此处形成键槽。
图１②斜井段：由于钻具自重，钻具＂躺在＂下井壁，对井壁侧压力的增大，带来磨阻（起下）和扭矩的增大（旋转）。
图２③钻头的受力变化出现侧向分力，当使用增斜钻具结构时，由于近钻头扶正器的＂支点＂作用而产生向高边的侧向力；使用降斜组合时，由于＂钟摆力＂作用而向低边产生侧向力；由于下部钻具结构和钻头重力作用，始终产生＂降斜趋势，需用刚性组合来保持井斜的稳定或大于此趋势产生增斜力。
2、偏心环空和岩屑床国外专家和＂七五＂攻关项目中刘希圣教授等专家研究表明，由于斜井钻具偏向下井壁而形成了＂偏心环空＂，岩屑的沉降，运移与直井相比发生了根本的变化，岩屑出现向井壁径向沉降的趋势，由于偏心环空流速的不均匀，在下井壁形成岩屑床，在一定条件下还会发生岩屑床的滑移、堆积。
给大斜度、水平井施工带来威胁，如何正确认识此特点和采取相应的措施是定向井，尤其是大斜度井、水平井成功与否的关键。
图５研究的主要结论有：①偏心环空场中，大环隙处流速大，小环隙处流速小，促使岩屑床的产生。
②岩屑床厚度随流速的减少和井眼斜度的增加而增加，但倾角大于一定值后，其岩屑床厚度基本保持不变。
③环空岩屑浓度在临界角（30°≤θ≤60°）范围内最大。
环空岩屑浓度随流速的增加而降低。
注：对临界角的界限，有人认为35°～70°，但总的范围是相近的。
③当井眼倾角处于临界倾角范围内时，由于岩屑床的形成及滑移，岩屑势必下滑堆积。
井下事故的判断与处理
井下事故的判断与处理一．卡钻事故一）、粘附卡钻（压差卡钻）1. 原因钻井液性能不好，固相含量高，泥饼质量差，润滑性能差，钻具与泥饼之间的摩阻大；加入大量重晶石粉，水化不好；钻井液液柱压力大于地层压力；钻具在井内总有一部分与井壁泥饼接触，其间没有钻井液润滑；有的定向井由于携砂不好或施工时间长在下井壁形成了较厚的砂床，也增大了钻具与井壁的接触面积；钻具在井内静止时间越长，钻具在液柱压力的推动下越贴向井壁，增大了与泥饼的接触面积，从而增大了运动时的摩阻力；使钻具在有限的动力下不能自由活动。
2. 现象：不能上下活动和转动，但开泵循环正常。
随着时间的延长卡点逐渐上移。
3. 预防：①.使用优质钻井液体系，搞好固相控制，降低固相含量和含砂量，定向井、水平井提高钻井液的润滑性能，密度高的井在加重的同时加入相应的润滑材料。
②.当需要加重平衡高压层、在低压渗透层井段形成较大的压差时，要加入石墨粉和固体润滑材料，并加密活动钻具。
③.判断已经形成砂床和下井壁键槽的井，要采取有效措施清除岩屑床，用键槽破坏器消除键槽。
④.缩短钻具在井内的静止时间。
4. 处理：发生卡钻后，应大排量循环，调整钻井液，达到良好的性能；及时活动钻具，防止卡点上移；钻井液密度低于1.20g/cm3时，可采取泡油解卡，原油与柴油的比例一般采用2：1；钻井液密度大于1.20 g/cm3时，可采取泡解卡剂的方法解卡，解卡剂的密度与井内的钻井液密度相同。
1）、计算卡点：先大力活动数次，尽量消除钻杆与井壁的摩阻。
用超过钻具原悬重100KN的拉力上提钻具，并在钻具上作记号，作为基准点。
然后每增加约100KN上拉一次，记录自基准点到上拉点所增加的拉力增量和拉伸的长度增量。
拉力单位按吨，长度单位按厘米。
以钻杆外经Φ127mm，壁厚9.19mm为例，其计算公式为：L=K*ΔL/ΔP其中K=EF/105=715例：某井于1800米粘卡，钻头直径215．9mm，钻杆外径127mm，壁厚9.19mm，原悬重540KN，进行提拉后得到拉力增量为600KN，钻具伸长增量为120cm，可视1吨=9.8KN≈10KN计算：L=K*ΔL/ΔP=10*715*120/600=1430(m)2）、计算解卡剂（原油用量）：计算公式为：Q=K.π/4(D2—d2外)H+π/4 d2内h式中：Q——解卡剂用量，m3；K——井径扩大系数，一般取1.2～1.25D——钻头直径，m；d外——钻杆外径，m；d内——钻杆内径，m；H——管外浸泡高度，一般要求泡过卡点以上100mｈ——管内解卡剂高度，m。
定向井事故的预防和处理
案例二：井喷事故
总结词
井喷事故是由于地下压力失衡引起的，会导致泥浆、气体或 油类喷出地面。
详细描述
井喷事故是非常危险的，需要立即采取控制措施，如实施压 井作业或关闭井口。在钻井过程中，应定期监测地下压力情 况，保持泥浆柱平衡，并采取必要的安全措施，如安装井喷 控制设备，以防止井喷事故的发生。
根据事故的性质和影响，定向井事故 可分为机械事故、井下复杂情况、钻 具事故等类型。
定向井事故的常见原因
设备故障
钻井设备老化、维护不当或使用不合适的工具可 能导致设备故障，进而引发事故。
地质条件复杂
地下岩层的不稳定性、断层、裂缝等地质条件可 能导致钻井过程中出现意外情况。
操作失误
钻井工人操作不当、经验不足或违章操作也可能 引发事故。
智能化钻井
01
利用智能传感器、远程控制系统等技术，实现钻井过程的实时
监测和自动控制，降低人为操作失误。
智能化决策支持
02
通过大数据分析和人工智能技术，对定向井数据进行深度挖掘，
为决策者提供更加科学、准确的建议。
智能化应急响应
03
建立智能化应急响应系统，实现事故快速定位、资源调度和救
援指挥的自动化。
加强国际合作与交流，共同应对定向井事故挑战
案例三：钻机倾覆事故
总结词
钻机倾覆事故通常是由于地面不稳定、设备老化或操作不当引起的。
详细描述
为了防止钻机倾覆，需要确保地面稳定，对不稳定的地面进行加固处理。同时， 定期检查和维护钻机设备，确保其处于良好的工作状态。在操作过程中，应遵 循安全操作规程，避免违规操作和超载情况的发生。
定向井基本知识及防碰知识1
定 向 井
定向井几个基本概念
工具面(磁工具面):造斜工具下到井底以后，工
具面所在的绝对角度。 高边工具面:工具面相对于高边在井底圆平面上的 相对角度。 定: 定＝预计施工工具面－工具面＋反扭 所谓“定”实际上就是井底工具面需要转动的角度。 转: 转即方转，就是方钻杆需要转到的角度（相对 于转盘 0°标记）
高边工具面角是以高边 方向线为始边，顺时针转 到工具面与井底圆平面的 交线所转过的角度；
工具面角（βｔ）：造斜工 具下到井底以后，工具面 所在的角度。
磁工具面角为以正北方向线为 始边，顺时针转到工具面与井底 圆平面的交线在水平面上的投影 线所转过的角度。
一般井斜≥6 °就要读取高边 工具面,为便于现场区分，高边工 具面记作：L xx°或R xx°
• 在设计时一般结合位移大小稳斜段控制在 200~300米，以调整井斜方位。
• 中位移井在具体施工中，个别技术员对井 斜重视不够，极易导致井眼轨迹失控。这 几年发生的填井测钻井多为中位移井。
大位移井施工注意要领
• 水平位移大的井，造斜点应浅，以减少定 向施工的工作量。 • 大位移井设计应考虑控制最大井斜，井斜 太大井壁磨阻大，易发生粘卡及增加完井 作业难度。 • 大位移井施工最大井斜尽可能控制在30度 以内。
小位移井施工注意要领
• 小位移井一般指设计位移小于200米的定向 井。
• 小位移井施工造斜点较深，以简化井身结 构、加快钻速。 • 剖面以直增（稳）为主。稳斜段通常设计 为100米以内以调节井斜方位。 • 直增剖面的前提是对钻具组合的增斜性能 把握较好。避免欠井斜。
中位移井施工注意要领
• 中位移井一般指设计位移介于200~500米的 定向井。
4)高边：定向井的井底是 个呈倾斜状态的圆平面， 称为井底圆；井底圆上的 最高点称为高边；从井底 圆心至高边之间的连线所 指的方向称为高边方向； 从正北方向线顺时针转至 高边方向在水平面上的投 影所转过的角度称为高边 方位角。
浅谈定向井施工常见问题及解决措施
工程与施工浅谈定向井施工常见问题及解决措施王进喆（大庆钻探工程公司钻井三公司，黑龙江大庆163412）摘要：近些年定向钻井技术已经取得了不错的成就，但是在现代勘探开发不断深化的形式下，定向钻井技术在实际的应用过程中也出现了一些问题，这对石油勘探开发造成了一定的影响。
因此，定向井钻井已经成为各个油田应用最为普遍的钻井技术，但是在定向井的钻井施工中还存在一些问题，只有根据存在的问题制定解决措施，才能有效提高定向井施工效率。
关键词:定向井施工；存在问题；解决措施1石油定向钻井技术存在问题分析1.1定向仪器的问题在定向钻井施工过程中定向仪器是一种非常重要的设备，在定向钻井中起到了十分重要的作用，定向仪器一旦出现误差就会导致测量准确性出现偏差，这样不仅会造成定向钻井发生安全事故，甚至会造成定向钻井失败，使得钻井施工不能达到实际的目标。
1.2定向井问题1.2.1定向井轨迹控制定向钻井技术在具体实施过程中轨迹控制是最为重要的一个环节，轨迹控制就是进行定向钻井施工过程中严格的按照井眼轨迹的设计方案进行施工控制的一种技术，轨迹控制是一种综合性比较强的技术，在定向钻井的整个施工过程中都必须要将轨迹控制贯穿始终[1]。
但是在实际定向钻井施工过程中经常会出现井眼轨迹偏离，达不到最佳轨迹效果的现象，从而导致钻井的施工出现不安全因素，而且还会进一步增加施工成本。
1.2.2定向井钻井井斜问题在定向钻井直井段施工过程中井斜问题一直是困扰定向钻井施工的一个问题，因为一旦出现定向井直井段井斜问题，那么就会对后期的定向井施工造成影响，这种影响不仅体现在施工效率方面，而且还体现在钻井施工安全方面，甚至会发生填井重钻的风险。
因此，必须要加强对定向井直井段钻井施工中井斜问题的理论分析。
1.2.3大斜度定向井井眼清洁问题在大斜度定向井施工中由于重力作用岩屑大量堆集下井壁形成岩屑床，而随着岩屑的大量堆集会使得岩屑床的厚度逐步增加，导致实际钻井施工过程中井下钻井工具的扭矩急剧增加，施工阻力加大。
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定向井（水平井）复杂情况及井下事故预防处理第一节定向井（水平井）的特点 (2)—：由垂直井眼变成倾斜（水平）井眼带来的特性 (2)二：井身轨迹控制需要带来的特性 (4)第二节影响定向井（水平井）安全的因素 (5)一：合理的剖面设计 (5)二．井身结构的选择： (6)三．对定向井钻井液的要求 (6)四．井眼轨迹控制因素 (6)五．对司钻操作的要求 (7)第三节常见卡钻事故的预防及处理 (8)一：粘附卡钻： (9)二．沉砂卡钻 (10)三．键槽卡钻 (11)四．缩径卡钻 (12)五．井塌卡钻 (13)六泥包卡钻 (14)六．落物卡钻 (16)第一节定向井（水平井）的特点—：由垂直井眼变成倾斜（水平）井眼带来的特性1．钻具贴井壁，受力状况发生变化①从造斜段开始，钻具受力状况相对直井发生了根本的变化。
造斜段：由于斜井段钻具的斜向拉力造成此处钻具被“拉向”上井壁。
造斜点较高的井可明显在井口出现钻具定向方向的“偏移”。
随着井深增加，造斜点以下钻具重量随着造斜率的增大，在造斜段出现的侧向力随之增大，起下钻摩阻增大，随着时间的延伸，起下钻和转动在此处形成键槽。
②斜井段：由于钻具自重，钻具“躺在”下井壁，对井壁侧压力的增大，带来了起下钻摩阻和旋钻扭距的增大。
③钻头的受力变化出现侧向分力，当使用增斜钻具结构时，由于近钻头扶正器的支点作用而产生向高边的侧向力；使用降斜钻具时，由于钟摆力的作用而向低边产生侧向力；由于下部钻具结构和钻头重力作用始终产生降斜趋势，需利用刚性钻具组合来保持井斜的稳定或大于此趋势产生增斜力。
2．偏心环空和岩屑床由于斜井钻具偏向下井壁而形成“偏心环空”，岩屑的沉降，运移与直井相比发生了根本的变化，岩屑出现径向沉降的趋势，由于偏心环空流速的不均匀，在下井壁形成岩屑床，在一定的条件下还会发生岩屑床的滑移堆积。
①偏心环空中，大环空处流速大，小环空中流速小，促使岩屑床产生。
②岩屑床的厚度随流速的减小和井眼斜度的增加而增大，但倾角大于一定值后，其岩屑床的厚度基本保持不变。
③环空岩屑浓度在临界角（30 度≤X ≤60 度）范围内最大。
环空岩屑浓度随流速的增大而降低。
④当井眼倾角处于临界倾角范围内时，由于岩屑床的形成及滑移，岩屑势必下滑堆积，容易造成钻具的阻卡。
⑤各倾角都存在一个临界流速，当环空流速大于该临界流速时，理论上认为不会产生岩屑床。
流体粘度升高导致研屑床厚度降低，岩屑浓度降低，提高了岩屑输送效果。
大斜度井及水平井的实践证明了其正确性，解决的办法有：⑪一般的定向井井斜角度尽量选择在30-35 度之间，不易形成岩屑床，施工较安全。
⑫对已形成岩屑床的井或大井斜角度的井采取以下三种方法减少岩屑床厚度，清洁井眼，保证施工安全。
A:在条件允许的情况下，尽可能提高循环排量，使其接近临界返速，从而削弱岩屑床，但要注意防止井径扩大。
B:提高钻井液的屈服值（YP ）增强携岩能力，减缓岩屑的径向沉积，也是减少岩屑床厚度的有效办法。
C:由于以上两种办法的限制，最有效的办法是利用机械办法除砂：有顶驱的可边起钻边转钻具搅动岩屑床，同时循环钻井液，清除岩屑床。
在没有顶驱条件下的施工中，采用定向时定一段短起下，起一段，循环一段的办法清除大斜度（或水平段）的岩屑床。
随着井斜的增大，大斜度井段的增长，短起下的时间间隔越短。
施工过程中可从振动筛返出岩屑量和扭距摩的增加来判断，是否进行短起下作业。
3．钻开的岩层受力状况发生了变化：在地层倾角较小的直井，被钻开的岩层层面与井眼轴线是垂直的。
由于岩层纵向的压实程度较高，钻开的井眼部分相对较稳定。
随着井斜角的增大，岩层层面与井眼轴线夹角变小，不稳定层（如吸水膨胀的泥岩）暴露面积增大，受垂直压力影响，容易吸水膨胀，剥蚀掉块，造成井壁不稳定。
对于水平井来说，水平段则完全在油层中延伸，其稳定性尤为重视，钻井液防塌性要好，失水要小。
4．椭圆井眼的形成和键槽的产生①由于斜井段钻具靠井壁，起下钻和旋转使下井壁逐渐扩大，形成椭圆井眼：左右井壁基本保持近钻头的井眼R1 ，而上下方向则形成了长轴R2 ，在双井径测井曲线上可以明显的看到长短轴的存在，下井壁还存在钻具旋转摩出的直径与钻杆接头接近的沟槽R3,井眼倾角越大，施工时间越长形成的椭圆井眼越严重。
在大斜度井段，由于地层软硬交错和泥岩井径的扩大，还容易在下井壁被旋转的钻具磨出硬地层凸出处的键槽，这些键槽与扩大的泥岩井径形成台阶，造成起钻时，少大于钻杆接头的钻铤遇阻，严重时起不出钻，上提与卡，下放正常。
椭圆井眼带来的影响有：A．井径扩大，循环上返速度降低，不利于洗井。
B．形成键槽和台阶，造成复杂情况和事故。
C.影响固井质量。
②造斜点附近在上井壁提出键槽。
5.对悬重和钻压的影响：①躺在下井壁的钻具使得旋重变轻，上提钻具摩阻使得悬重大于钻具总重量，下放小于悬重。
对于正常井眼来说，悬重的增减是有规律的，超过正常范围，就有了阻卡问题。
②同样，钻进时，加压也要考虑摩阻的影响。
二：井身轨迹控制需要带来的特性1. 由于向和方位调整的需要，增加定向作业①使用动力钻具定向调方位时，钻柱不旋转，滑动钻进时间较长，要求钻井液能稳定，携岩性和润滑性良好。
②由于弯接头或弯壳动力钻具的使用，使得下部钻具弯曲，要求定向时井眼畅通，而且对弯接头的度数有限制，避免钻头偏离井眼轴线太大而下不去。
③由于弯曲钻具的方向性，决定了动力钻具在井内不得随意开泵和划眼。
若中途遇阻，必须起钻通井.2．增加了测量工作量①除定向或方位调整外要频繁测斜外，转盘转及复合转也要测斜，一般测量间隔不大于30 米，水平井不大于10 米，为保证测量安全，每次测量时要充分循环好钻井液。
3．轨迹控制需要造成频繁起下钻，增加了钻井成本。
4．用满眼扶正器的下部结构带来的满眼问题：①下钻易遇阻，扶正器还会在小井眼段造成钻柱的旋转，不严重的阻卡可以通过有控制的下砸和提放通过。
②起钻易带来抽吸拔活塞问题。
③弯曲井眼对钻具刚度变化非常敏感，已钻过的井眼曲率是一定的，当钻具因轨迹控制需要刚性变大时，易遇阻卡。
第二节影响定向井（水平井）安全的因素一：合理的剖面设计1．剖面类型的选择：除了多目标井和开发有特殊要求的定向井（如冀东油田）外，设计剖面越简单安全好打，一般采用三段制剖面，以期获得的位移较大，相对摩阻较小，而五段制井眼摩阻相对较大，一般尽量避免。
2．造斜点和造斜率的选择：①造斜点高使得定向增斜容易（起下钻和测量快，进尺快，动力钻具滑动时间上部地层软，形成的键槽也软，易破坏掉；用较小的井斜获得较大的位移。
其缺点是轨迹控制井段长，钻具重，更易形成键槽。
通常达到稳斜段后，下技套封固，以保证井下安全。
②造斜点低则需要造斜率较高，最大井斜角相对较大，但控制井段变短。
③造斜率的选择：高造斜率，形成的井眼曲率大，很容易在下（长井段）钻具重量作用下形成严重的键槽，造成卡钻事故，地质导向钻进使用FEWD 时容易造成仪器事故。
相反，在位移条件允许的情况下，采用低造斜点高造斜率施工，全井的摩阻也会因斜井段段而变小。
3．最大井斜的选择：根据实际位移的需要，尽可能把井斜角选在15 度和35 度之间，井斜过小，方位不易控制，井斜过大则易形成岩屑床，增大危险性。
4．其他相关条件：目的层深度，工具造斜能力，测量手段，安全性经济性和可行性。
二．井身结构的选择：1．套管层次和井眼尺寸的选择原则①尽可能下技套封住造斜段和增斜段，有利于保护上部疏松地层和造斜狗腿。
②避免斜井裸眼段过长，特别是大斜度井和水平井。
③避免直径444.5 mm 以上井眼尺寸中定向造斜（特别是大斜度井和水平井）过大的扭距会带来钻具事故。
2。
技套下深的确定原则①封住易塌易垮和其它特殊地层。
②一般为进入稳斜段50 m,有利于保护套管鞋。
③有利于岩屑床的清除和保护井眼。
④水平井一般在进入靶盒前下入技套三．对定向井钻井液的要求1．良好的润滑性能2．良好的防塌性和低失水3．良好的流变性和较高的携岩能力4．致密的泥饼，薄而光滑干净。
5．固控设备运转正常，控制好固相含量四．井眼轨迹控制因素1．轨迹光滑，避免方位来回扭动和井斜的上下波动。
2．选择合适的井段调整方位，使狗腿较小，工作量较小。
3．采用尽可能简化的钻具组合结构。
五．对司钻操作的要求1．严格控制斜井眼内的静止时间，为防止粘卡，静止时间时间不得超过 3 分钟。
2.为防止粘卡和沉砂卡钻事故的发生，常规定三不接单根①泵压不正常不接单根②钻具悬重不正常不接单根.③井口准备工作做不好不接单根，井口动作较慢的情况下，中途应提醒司钻活动一下钻具或转动一下转盘。
3.要求斜井段起钻一律采用低速，避免快速起钻遇阻拔死，一旦遇卡后，严禁硬拔，而采用上提下放加循环的方法消除阻卡，必要时倒划眼通过。
4.由于斜井段走上井壁，常遇阻和碰到台阶，在划眼上要采用点拨划，即防一点，拨动几圈转盘，待悬重恢复后，在压一点，再拨一下转盘，轻微遇阻时，可用点刹下放的办法，克服井壁摩擦避免划眼。
5.保护井眼的做法i. 循环钻井液或停钻时，活动钻具应以上提下放为主，每次活动幅度应大于3 m，避免在原地刹车转动，防止划出台阶，大肚子。
ii. 起钻正确判断拔活塞，及时循环消除，防拔垮井眼，造成井塌。
iii. 在保证井身轨迹符合设计要求的情况下，尽量提高机械钻速，缩短钻井周期，保护好油层，减少钻井液浸泡时间，减少油层及地层污染。
ⅳ保持井眼液柱压力的平衡，防止因液柱大幅度变化，井壁压力平衡破坏，带来的粘卡和井壁垮塌。
6.及时判断井下扭距摩阻大小，及时循环，划眼处理，防止扭断钻具。
7.定期对钻具探伤，倒换钻具，防断。
8.防止键槽卡钻的要求①造斜点高的井，下技套前应对短起下钻的间隔时间做明确规定，防止时间过长，形成键槽卡钻，应该用短起下的方法，拉掉键槽。
②短起下的行程规定：A . 定向后第一趟转盘钻短起下时必须起至表层套管内。
B.其他情况则必须经常起至造斜点以上100 m.③下部硬地层的短起下，也要根据实际情况决定其时间间隔或进尺间隔，起行程一般不超过新打井段100 m 以上，发现有易造成下台阶的井段尽量起至技套鞋内。
④各次电测前裸眼井段必须短起下一次。
⑤已知键槽发生位置，每次起钻下部钻具组合起至此位置，应十分小心的操作，防止拔死。
⑥起钻过程中因键槽造成阻卡的处理方法：A.超过正常拉力情况下，采用每次少加几吨拉力（条件是下放能砸开），用上下大幅度活动的方法拉掉键槽，正常后继续上起。
B.用上述方法消除不了，必须接方钻杆用卡瓦倒划眼，每次少一点，逐渐划掉，避免上提过快过多划不动或卡死。
C.倒划无效后则用键槽破坏器处理，其直径大于最大钻铤外径，井口接上能下到键槽位置的，可破键倒起出，若键槽位置过深，则需要倒扣后下钻破槽。
⑦主动破键槽的办法：已知键槽位置，在钻具中接一破键器，使钻头下到井底附近时，它处于键槽位置以上30 m 左右，利用钻进条件，造斜钻具被拉向上井壁，破键器才能有效的工作，对于破稳斜段由于地层原因形成的台阶类键槽，则应算好位置，在破键器两端加一定重量的加重钻杆，帮助破槽，直至正常为止。