扶正器鉆具組合在定向井施工中的應(yīng)用

楊勇

摘 要：隨著科技的不斷進(jìn)步與發(fā)展，我隊的鉆井技術(shù)也在不斷發(fā)展著。定向鉆進(jìn)技術(shù)已然成為我們鉆井技術(shù)中經(jīng)常使用并且較為成熟的鉆井技藝。在現(xiàn)代的油田開采鉆井技術(shù)中扶正器鉆具組合相關(guān)的技術(shù)愈加運(yùn)用到我們的工作中，以此來適應(yīng)不斷發(fā)展的油田鉆井技術(shù)以及油田開采工作。本文著眼于定向鉆井技術(shù)中常用的扶正器種類用途，以及在定向鉆井施工過程中的鉆進(jìn)速度影響因素和組合情況等進(jìn)行了簡要的分析和研究。

關(guān)鍵詞：扶正器鉆具組合；定向井；種類用途；影響因素

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.09.094

1 定向鉆井中的常用扶正器種類及其用途

在定向鉆井技術(shù)中常用的扶正器有很多種，例如：滑塊式、自動換向式、滾輪式等。在定向鉆井技術(shù)中扶正器有多重的用途。

第一，扶正器可以起到作為支點(diǎn)的作用。在增斜和降斜鉆具的組合中，扶正器可以通過改變其在下部鉆具中的組合位置從而達(dá)到改變下部鉆具組合受力情況，有效控制井眼的軌跡的相應(yīng)目的。在增斜鉆具的使用過程中，將近鉆頭扶正器作為支點(diǎn)，使得扶正器上邊的鉆鋌在受到壓力后向下彎曲，從而以此來使得鉆頭產(chǎn)生相應(yīng)的斜力，以此來達(dá)到增加井斜的相關(guān)要求。在降斜鉆具的使用中，要將扶正器的與鉆頭的距離保持在10m到20m之間。使得扶正器下邊相應(yīng)的鉆具能夠依靠自身的重力，再借助扶正器這個支點(diǎn)的情況下產(chǎn)生鐘擺力，以此來達(dá)到降斜的要求。

第二，在定向鉆井技術(shù)中扶正器有使得下部鉆具剛性達(dá)到穩(wěn)定井斜和穩(wěn)定方位的要求。第三，在定向鉆井技術(shù)中扶正器有修整鉆井井眼，使得井眼的曲率變化更加平緩和圓滑的作用。

2 扶正器鉆具的組合

2.1 造斜鉆具的組合

從目前的實踐過程中而言，我們最常用到的造斜扶正器的組合一般是用彎接頭與井下動力鉆具的組合來進(jìn)行定向造斜或者是一些扭方位的施工。運(yùn)用彎頭和井下動力鉆具結(jié)合成的造斜器具來進(jìn)行工作時可以迫使井下的動力鉆具帶動鉆具的鉆頭進(jìn)行側(cè)向的切削，從而達(dá)到鉆出來的新井眼偏離原來舊的井眼的目的，完成定向造斜和扭方位施工。彎接頭上面的彎曲角和鉆鋌的剛性大小很大程度上影響著定向造斜器具的造斜能力。一般而言，彎頭上的彎角角度越大，鉆鋌的剛性越大，則造斜鉆具的造斜能力也就越強(qiáng)。

2.2 增斜鉆具的組合

增斜鉆具的組合一般是用雙扶正器的鉆具進(jìn)行組合而成的。增斜鉆具以近鉆頭穩(wěn)定器位置點(diǎn)，按照兩個扶正器之間的鉆鋌剛性和要完成的增斜率程度來確定第二個扶正器和近鉆頭扶正器的距離。這樣的增斜鉆具充分利用了杠桿原理。但是我們需要注意的是增斜鉆具在應(yīng)用時的鉆井的具體參數(shù)應(yīng)該是按照扶正器之間的相應(yīng)的具體距離和所要完成增加的斜率以及其下邊的鉆具規(guī)格進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計。

2.3 穩(wěn)斜鉆具的組合

穩(wěn)斜鉆具的組合運(yùn)用了剛性滿眼的鉆具構(gòu)造，在工作施工的過程中不斷加大穩(wěn)斜鉆具下部組合的剛性，通過有效把控下部鉆具的彎曲變形效果，以此來滿足井斜和穩(wěn)定方位的施工效果。在我們實際的生產(chǎn)實踐過程中最常見也是最常用的穩(wěn)斜鉆具組合包括：近鉆頭扶正器、扶正器、鉆頭、穩(wěn)定器子鉆鍵、鉆桿、單根鉆鋌等。在實際的操作過程中，由于地理因素，地層的方位也可能因此會發(fā)生相應(yīng)的飄移，這時候，我們?yōu)榱嗽黾鱼@井的穩(wěn)定性，我們可以在鉆頭上進(jìn)行串聯(lián)兩個扶正器的做法，這樣可以達(dá)到更好的效果。

2.4 降斜鉆具的組合

在施工的過程中，一旦發(fā)現(xiàn)井眼的位置已經(jīng)偏斜，這時候滿眼的鉆具就具有方式井斜角減小速度過快這種事情的發(fā)生。降斜鉆具運(yùn)用的原理主要是利用其鉆具自身重力產(chǎn)生的鐘擺力達(dá)到降斜的要求。在具體的施工過程中我們可以根據(jù)不同的要求來設(shè)定具體鉆頭和扶正器的距離。這樣就能夠保證降斜工具達(dá)到我們預(yù)期的施工效果。

3 定向井施工過程中鉆井速度的影響因素

在我們具體的施工過程中，對鉆井速度影響最大的有兩方面。

第一，地層的因素影響鉆井的速度。在我們具體的施工過程中，地層的可鉆性、地層的傾向和地層的傾角以及地層應(yīng)力等都是對鉆進(jìn)速度影響的重要因素。經(jīng)過不斷的實踐，我們可以發(fā)現(xiàn)井眼的軌跡要是和地層的傾向較為一致的時候，我們施工的鉆井方位就會變得較為穩(wěn)定。

第二，也是最重要的影響因素就是扶正器鉆具組合中的底部鉆具的組合情況。首先，鉆頭自身的因素。不同的鉆頭有不同的結(jié)構(gòu)和破巖效率。我們在選擇鉆頭的時候要根據(jù)具體的地質(zhì)環(huán)境以及施工要求慎重選擇不同類型的鉆頭。例如，我們在較為堅硬的地層進(jìn)行施工的時候，鉆頭本身的破巖率是十分有限的，降斜的難度就會大大增加，這時候就應(yīng)該選擇牙輪鉆頭，而不是PDC鉆頭，牙輪鉆頭的方位穩(wěn)定性會更高。其次，鉆柱也會影響鉆井的速度，鉆柱自身的重量以及鉆柱本身的剛性在鉆井施工中對鉆井速度也會有較大的影響。再者，鉆井參數(shù)也會有較為重大的影響。在確定好扶正器鉆具組合的結(jié)構(gòu)后，我們可以通過對鉆壓進(jìn)行控制以此達(dá)到在一定非為內(nèi)實現(xiàn)鉆具增斜或者是降斜的效果。同時我們要注意轉(zhuǎn)數(shù)不能過高，否則會使得扶正器鉆具下部出現(xiàn)過早疲勞損傷的現(xiàn)象。最后，井眼的井斜和方位的變化率也有重要影響。

4 小結(jié)

社會不斷進(jìn)步，科技不斷發(fā)展，扶正器鉆具的組合使用已經(jīng)十分廣泛。本文僅是根據(jù)自身的實踐工作經(jīng)驗對扶正器鉆具組合在定向井施工中的應(yīng)用進(jìn)行了簡要的分析和研究，分析了定向鉆井施工中扶正器的常用種類，以及其組合情況還有對影響鉆井速度的因素進(jìn)行了簡要的分析。希望能夠促進(jìn)扶正器鉆井組合在定向施工中更好的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]肖經(jīng)緯，馮德杰.扶正器鉆具組合在定向井施工中的應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古石油化工，2011（08）.

[2]蔡智剛，劉國良.“三扶四合一”鉆具組合研究與應(yīng)用[J].中外能源.

[3]劉西圣.鉆進(jìn)工藝原理[M].石油工藝出版社，1998.