直井防斜鉆具組合鉆井施工技術(shù)課程目錄CONTENTS滿眼鉆具組合01鐘擺鉆具組合02塔式鉆具組合03滿眼鉆具組合01滿眼鉆具組合滿眼鉆具的防斜原理是使鉆頭上面的一段鉆鋌具有盡可能大的剛度和大的直徑，使其與井眼保持較小的間隙，以使在鉆井過(guò)程中受鉆壓作用時(shí)不易彎曲，并保持鉆柱始終居于井眼中圖滿眼鉆具的防斜作用心，使鉆頭軸線與井眼軸線基本一致，迫使鉆頭沿著原來(lái)的井眼方向鉆進(jìn)。這種鉆具組合具有“滿眼”、“剛性”的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，即其穩(wěn)定器外徑接近井眼尺寸，鉆鋌外徑較大，具有較強(qiáng)的抗彎能力，故能承受較高鉆壓而變形較小，使鉆具組合在井眼內(nèi)基本居中。為了發(fā)揮滿眼鉆具的防斜作用，在鉆具上至少要有三個(gè)穩(wěn)定點(diǎn)，即除靠近鉆頭有一穩(wěn)定器外，其上面應(yīng)再安放兩個(gè)穩(wěn)定器才能保持有三點(diǎn)接觸井壁。如果只有兩點(diǎn)接觸，鉆具就不能保證井眼的直線性，如圖（ａ）所示；如果有三點(diǎn)接觸就不會(huì)發(fā)生這種情況，如圖（ｂ）所示?？梢酝ㄟ^(guò)三點(diǎn)直線性來(lái)保持井眼的直線性和限制鉆頭的橫向移動(dòng)，這就是滿眼鉆具的基本防斜原理。1.滿眼鉆具的防斜原理滿眼鉆具組合

如圖所示，包括４個(gè)扶正器。近鉆頭穩(wěn)定器簡(jiǎn)稱近扶，該扶正器直徑較大，與鉆頭直徑僅差１～２ｍｍ。在易斜地區(qū)，長(zhǎng)度可加長(zhǎng)，在特別易斜的地區(qū)，可將兩個(gè)扶正器串聯(lián)起來(lái)，依靠其支撐在尚未擴(kuò)大的井壁上，抵抗鉆頭所受的側(cè)向力，有效地防止鉆頭側(cè)向切削。中扶正器簡(jiǎn)稱中扶，中扶的位置需要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的計(jì)算。中扶的直徑與近扶相同，作用是保證中扶與鉆頭之間的鉆柱不發(fā)生彎曲，使這段鉆柱不發(fā)生傾斜，從而防止鉆頭對(duì)井底的不對(duì)稱切削。上扶正器簡(jiǎn)稱上扶或三扶，其安裝位置在中扶之上一根鉆鋌的單根處，上扶的直徑一般與近扶和中扶相同。第四扶正器簡(jiǎn)稱四扶，一般情況下可以不安裝四扶，僅在特別易斜的地層才裝，安裝位置在上扶之上一根鉆鋌單根處。直徑要求與上扶相同，上扶與四扶的作用在于增大下部鉆柱的剛度，協(xié)助中扶防止下部鉆柱軸線發(fā)生傾斜。2.滿眼鉆具的設(shè)計(jì)塔式鉆具組合01在已經(jīng)發(fā)生井斜的井內(nèi)使用滿眼鉆具組合并不能減小井斜角，只能做到使井斜角的變化很小或不變化。所以滿眼鉆具組合的功能是控制井眼曲率，而不能控制井斜角的大小。02扶正器與井眼的間隙對(duì)滿眼鉆具組合的性能影響非常顯著。在使用時(shí)應(yīng)使間隙盡可能小，同時(shí)要考慮扶正器磨損，使間隙將增大。當(dāng)間隙達(dá)到或超過(guò)兩倍設(shè)計(jì)值時(shí)，應(yīng)及時(shí)更換修復(fù)扶正器。03在鉆進(jìn)軟硬交錯(cuò)、傾角較大的地層時(shí)，要注意適當(dāng)減小鉆壓，并要勤劃眼，以便消除可能出現(xiàn)的狗腿角。3.滿眼鉆具的使用注意事項(xiàng)鐘擺鉆具組合02鐘擺鉆具組合鐘擺鉆具原理如圖所示，當(dāng)鐘擺擺過(guò)一定角度時(shí)，在鐘擺上就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)向回?cái)[，鐘擺鉆具示意圖的力Ｆ，稱為鐘擺力。鐘擺擺過(guò)的角度越大，鐘擺力就越大。如果在鉆柱的下部適當(dāng)位置安放一個(gè)扶正器，該扶正器支撐在井壁上，使下部鉆柱懸空，則該扶正器以下的鉆柱就好像一個(gè)鐘擺，也要產(chǎn)生一個(gè)鐘擺力。針擺鉆具就是利用斜井內(nèi)切點(diǎn)以下，鉆鋌重量的橫向分力把鉆頭推向井壁下方，以達(dá)到逐漸減小井斜的效果。1.鐘擺鉆具組合的糾斜原理鐘擺鉆具組合具體的連接順序?yàn)椋恒@頭＋鉆鋌（易斜地層選用大鉆鋌或加重鉆鋌）＋穩(wěn)定器＋鉆鋌＋鉆桿＋方鉆桿閥或方鉆桿保護(hù)接頭＋方鉆桿。2.鐘擺鉆具的連接鐘擺鉆具組合（１）鐘擺鉆具組合的鐘擺力隨井斜角的大小而變化，井斜角越大則鐘擺力越大，井斜角等于零，則鐘擺力也等于零，所以鐘擺鉆具組合多數(shù)用于對(duì)井斜角已經(jīng)較大的井進(jìn)行糾斜。（２）鐘擺鉆具組合的性能對(duì)鉆壓特別敏感，鉆壓加大，則增斜力增大，鐘擺力減小，鉆壓再增大，還會(huì)將扶正器以下的鉆柱壓彎，甚至出現(xiàn)新的接觸點(diǎn)，從而完全失去鐘擺組合的作用。所以鐘擺鉆具組合在使用時(shí)必須嚴(yán)格控制鉆壓。（３）在井尚未斜或井斜角很小時(shí)，要想繼續(xù)鉆進(jìn)而保持不斜，只能減小鉆壓，進(jìn)行吊打。由于吊打的速度很慢，所以這時(shí)多使用滿眼鉆具組合，僅在對(duì)軌跡要求特別嚴(yán)格的直井段中，才使用鐘擺鉆具組合進(jìn)行吊打。（４）扶正器與井眼間的間隙對(duì)鐘擺鉆具和組合的性能影響特別明顯，當(dāng)扶正器直徑因磨損而減小時(shí)，應(yīng)及時(shí)更換。（５）鐘擺鉆具組合需要復(fù)雜的設(shè)計(jì)和計(jì)算。（６）鐘擺鉆具的缺點(diǎn)是在直井內(nèi)無(wú)防斜作用。（７）在易斜地區(qū)使用ＰＤＣ鉆頭。因?yàn)椋校模勉@頭的破巖機(jī)理不同于牙輪鉆頭，在易斜層段使用ＰＤＣ鉆頭后，可采用較低鉆壓和較高轉(zhuǎn)速，其防斜效果優(yōu)于吊打。另外，采用優(yōu)質(zhì)鉆井液也為防斜提供了重要的保證。3.鐘擺鉆具的使用塔式鉆具組合03塔式鉆具組合01結(jié)構(gòu)：在下部鉆鋌中使用幾段不同尺寸的鉆鋌，自下而上其直徑由大到小，形如塔狀。02防斜原理：具有滿眼鉆具和鐘擺鉆具的防斜原理。03塔式鉆具的特點(diǎn)：重量大，剛度大，重心低，穩(wěn)定性好；最下段鉆鋌尺寸大，與井眼間隙小