定向井專用工具介紹

定向井專用工具介紹定向井公司定向三隊(duì)

袁俊國

定向井公司袁俊國概述

隨著鉆井技術(shù)的進(jìn)步，60年代初人們開始探索用定向井的方式穿越裂縫構(gòu)造油層和斷塊油藏，開始使用地面定向法，這種原始方法很容易因累加計算錯誤而失敗。到80年代使用定向彎接頭配合螺桿鉆具定向造斜，這一時期定向井技術(shù)基本成熟，全世界完成了數(shù)千計的定向井，精度也很高。老油田利用老井和報廢井挖掘油田的潛力，在報廢井中進(jìn)行側(cè)鉆井定向井和水平井,即鉆“扶躺井”已經(jīng)開展了多年，套管開窗側(cè)鉆井及套管開窗側(cè)鉆水平井對挖掘現(xiàn)有油井和油層潛力改善開發(fā)效果，提高油田的采收率提高老油田的經(jīng)濟(jì)效益，發(fā)揮了十分重要的作用。隨著對水平井技術(shù)的需求，90年代開始使用彎殼體螺桿鉆具取代彎接頭進(jìn)行定向造斜和軌跡控制，并逐步在工藝上研究發(fā)展，形成了滑動導(dǎo)向技術(shù)，達(dá)到了實(shí)時地、連續(xù)地控制井眼軌跡，簡化了定向井和水平井施工程序，大大縮短了定向井和水平井的鉆井周期。隨著石油工業(yè)進(jìn)一步的發(fā)展，大位移技術(shù)得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展。作為大位移井的關(guān)鍵技術(shù)，導(dǎo)向鉆井工具和導(dǎo)向技術(shù)也不斷向前發(fā)展，引起廣泛關(guān)注和重視?；瑒訉?dǎo)向成本低，易于實(shí)現(xiàn)，這也是它使用廣泛、發(fā)展較快的原因。而在鉆大位移井滑動導(dǎo)向時，滑動導(dǎo)向技術(shù)逐漸顯示出它的弱點(diǎn)和局限性，由于大段不旋轉(zhuǎn)的鉆柱與井壁之間摩阻過大，滑動導(dǎo)向技術(shù)遇到不可解決的難題，隨著位移的延伸，滑動導(dǎo)向方式將會失效。在此情況下，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向技術(shù)得到開發(fā)和應(yīng)用。旋轉(zhuǎn)式導(dǎo)向工具，上部鉆柱的轉(zhuǎn)動，可減少與井壁間的摩擦，改善井眼的清洗狀況。它還能利用隨鉆測井資料，根據(jù)地層特點(diǎn)動態(tài)地按地質(zhì)和工程要求實(shí)時控制井眼軌跡，使鉆頭沿最優(yōu)軌跡鉆進(jìn)。概述目錄第一部分常規(guī)定向井工具的發(fā)展與現(xiàn)狀第二部分開窗（斷銑）定向工具的發(fā)展與現(xiàn)狀第三部分旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具的發(fā)展簡介第四部分大位移延伸井井下專用工具簡介

定向井公司袁俊國目錄第一部分常規(guī)定向井工具的發(fā)展與現(xiàn)狀一、定向接頭（一）、類型目前國內(nèi)常用的定向接頭有兩種：定向直接頭和定向彎接頭。定向直接頭用于彎殼體螺桿鉆具定向鉆進(jìn)，定向彎接頭用于直殼體螺桿鉆具定向鉆進(jìn)。（二）、基本結(jié)構(gòu)

1、定向直接頭的基本結(jié)構(gòu)，包括殼體、扶正套、定向鍵和定位螺釘。如圖1-1所示：

定向井公司袁俊國第一部分常規(guī)定向井工具的發(fā)展與現(xiàn)狀圖1-1

2．定向彎接頭的基本結(jié)構(gòu)，包括殼體、扶正套、定向鍵、定位螺釘如圖1-2所示：圖1-2定向彎接頭結(jié)構(gòu)示意圖

定向井公司袁俊國第一部分常規(guī)定向井工具的發(fā)展與現(xiàn)狀

定向井公司袁俊國第一部分常規(guī)定向井工具的發(fā)展與現(xiàn)狀表1-1定向接頭規(guī)格

定向井公司袁俊國第一部分常規(guī)定向井工具的發(fā)展與現(xiàn)狀（四）、彎接頭的造斜率（見表1-2）表1-2彎接頭造斜率數(shù)據(jù)

定向井公司袁俊國第一部分常規(guī)定向井工具的發(fā)展與現(xiàn)狀彎接頭的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：制造簡單、使用方便、成本低廉;在進(jìn)行側(cè)鉆造斜時，由于側(cè)向力比彎殼體螺桿大，容易出新眼。缺點(diǎn)：由于在進(jìn)行旋轉(zhuǎn)復(fù)合鉆進(jìn)時，由于彎接頭下部鉆具長偏心距大，因此，不能用于復(fù)合鉆進(jìn)中。

定向井公司袁俊國第一部分常規(guī)定向井工具的發(fā)展與現(xiàn)狀二、動力鉆具(螺桿鉆具)

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螺桿鉆具是以泥漿為動力的一種井下動力鉆具。泥漿泵泵出的泥槳液流經(jīng)旁通閥進(jìn)入馬達(dá)，在馬達(dá)進(jìn)出口處形成一定壓差推動馬達(dá)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，并將扭矩和轉(zhuǎn)速通過萬向軸和傳動軸傳遞給鉆頭。螺桿鉆具的性能主要取決于螺桿馬達(dá)的性能參數(shù)。工作原理第一部分常規(guī)定向井工具的發(fā)展與現(xiàn)狀螺桿鉆具作為井底動力鉆具，有許多突出的優(yōu)點(diǎn)：1)．增加了鉆頭扭矩和功率，因而提高了進(jìn)尺率。2)．減少了鉆桿和套管的磨損和損壞。3)．可準(zhǔn)確地進(jìn)行定向、造斜、糾偏。4)．在水平井、叢式井及修井作業(yè)中，可顯著提高鉆井經(jīng)濟(jì)效益。5)．由于結(jié)構(gòu)的先進(jìn)，提高了鉆具的壽命，可用于延深鉆井或直井鉆進(jìn)。螺桿鉆具的優(yōu)點(diǎn)

定向井公司袁俊國第一部分常規(guī)定向井工具的發(fā)展與現(xiàn)狀

螺桿鉆具主要由以下幾部分組成：1、旁通閥總成2、馬達(dá)總成3、萬向軸總成4、傳動軸總成

定向井公司袁俊國第一部分常規(guī)定向井工具的發(fā)展與現(xiàn)狀螺桿鉆具的結(jié)構(gòu)及其作用1、旁通閥總成

旁通閥設(shè)置在馬達(dá)的上部，它由閥體、閥芯、閥座、彈簧、濾套等組成，其功用如下：

a．下鉆時，井眼中的鉆井液由旁通閥引入鉆桿柱內(nèi)，減小下鉆過程的阻力，平衡鉆桿內(nèi)外液柱壓力。

b．起鉆時，鉆井液由鉆桿柱內(nèi)經(jīng)旁通閥側(cè)孔流入環(huán)空，不致使鉆井液溢于井臺。

c．鉆具工作時，高壓鉆井液流經(jīng)旁通閥，推動閥芯，壓縮彈簧，關(guān)閉旁通閥側(cè)孔，所有鉆井液流經(jīng)馬達(dá)，把壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。

定向井公司袁俊國第一部分常規(guī)定向井工具的發(fā)展與現(xiàn)狀

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2．馬達(dá)總成

第一部分常規(guī)定向井工具的發(fā)展與現(xiàn)狀

定向井公司袁俊國第一部分常規(guī)定向井工具的發(fā)展與現(xiàn)狀馬達(dá)由定子和轉(zhuǎn)子組成。定子是在鋼管內(nèi)壁上壓注橡膠襯套而成。橡膠內(nèi)孔是具有一定幾何參數(shù)的螺旋。轉(zhuǎn)子是一根有鍍鉻硬層的螺桿。轉(zhuǎn)子與定子相互嚙合，是用兩者的導(dǎo)程差而形成的螺旋密封線，同時形成密封腔。隨著轉(zhuǎn)子在定子中的轉(zhuǎn)動，密封腔沿著軸向移動，不斷的生成與消失，完成其能量轉(zhuǎn)換，這就是螺桿馬達(dá)的基本工作原理。

馬達(dá)轉(zhuǎn)子的螺旋線有單頭和多頭之分（定子的螺旋線頭數(shù)比轉(zhuǎn)子多1）。轉(zhuǎn)子的頭數(shù)越少，轉(zhuǎn)速越高，扭矩越小頭數(shù)越多，轉(zhuǎn)速越低，扭矩越大。（如圖1-8）是幾種典型馬達(dá)配合的截面輪廊圖1-8

定向井公司袁俊國第一部分常規(guī)定向井工具的發(fā)展與現(xiàn)狀

馬達(dá)定子一個導(dǎo)程組成一個密封腔，也稱為一級。每級額定工作壓降為0.8Mpa,最大壓降為額定工作壓力的1.3倍，如四級馬達(dá)，額定壓降應(yīng)為3.2Mpa，最大壓降為4.2Mpa。壓降超過此值馬達(dá)就會產(chǎn)生泄漏，轉(zhuǎn)速很快下降，嚴(yán)重時會完全停止轉(zhuǎn)動，甚至造成馬達(dá)損壞，使用時應(yīng)特別注意。3、萬向軸總成第一部分常規(guī)定向井工具的發(fā)展與現(xiàn)狀

定向井公司袁俊國萬向軸的作用第一部分常規(guī)定向井工具的發(fā)展與現(xiàn)狀

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萬向軸的作用是將馬達(dá)的行星運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)閭鲃虞S的定軸轉(zhuǎn)動，將馬達(dá)產(chǎn)生的扭矩及轉(zhuǎn)速傳遞給傳動軸至鉆頭。萬向軸大多采用瓣形，也有采用撓軸形式的。4．傳動軸總成

第一部分常規(guī)定向井工具的發(fā)展與現(xiàn)狀

定向井公司袁俊國傳動軸的作用第一部分常規(guī)定向井工具的發(fā)展與現(xiàn)狀

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傳動軸的作用是將馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)動力傳遞給鉆頭，同時承受鉆壓所產(chǎn)生的軸向和徑向負(fù)荷。最大允許軸向軸承間隙說明：見圖及表2第一部分常規(guī)定向井工具的發(fā)展與現(xiàn)狀

定向井公司袁俊國彎接頭的度數(shù)（+直馬達(dá)），井斜角變化率/30m,見下表第一部分常規(guī)定向井工具的發(fā)展與現(xiàn)狀

定向井公司袁俊國彎外殼螺桿鉆具造斜率,見下表第一部分常規(guī)定向井工具的發(fā)展與現(xiàn)狀

定向井公司袁俊國鉆柱反扭角的估算，見下表第一部分常規(guī)定向井工具的發(fā)展與現(xiàn)狀

定向井公司袁俊國第一部分常規(guī)定向井工具的發(fā)展與現(xiàn)狀

定向井公司袁俊國馬達(dá)級數(shù)（用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，如1，2，3，4，5，……）企業(yè)標(biāo)志D-表示彎鉆具彎角形式：D-單彎（單彎殼體或彎接頭）：P-大偏移距同向雙彎（彎接頭+單彎殼體）：T-同向雙彎：S-異向雙彎：無-直鉆具：K-表示可調(diào)彎殼體鉆具結(jié)構(gòu)形式：W-表示穩(wěn)定器：H-表示可換穩(wěn)定器：F-表示轉(zhuǎn)子中空分流（省略-轉(zhuǎn)子非中空）：G-表示鉆具耐溫特性（G-耐溫150℃；省略-耐溫120℃）：防掉形式（SF-雙防結(jié)構(gòu)、省略-為單防）產(chǎn)品改進(jìn)次數(shù)（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ……）鉆頭最大水眼壓降（Mpa）螺桿鉆具規(guī)格（外徑mm）螺桿鉆具產(chǎn)品代號轉(zhuǎn)子頭數(shù)馬達(dá)形式（JC-加長馬達(dá)、C-長導(dǎo)程馬達(dá)、D-短馬達(dá)、K-空氣或泡沫馬達(dá)、Y-油基泥漿、省略-常規(guī)）螺桿鉆具型號說明螺桿鉆具彎殼體角度標(biāo)示規(guī)定，見下圖第一部分常規(guī)定向井工具的發(fā)展與現(xiàn)狀

定向井公司袁俊國例如上圖表示為2°45′1、以環(huán)形槽、尖槽標(biāo)示所彎角度，每一空環(huán)槽表示1°，每一尖槽表示15′；2、空環(huán)槽、尖槽位置及尺寸如下圖：3、扎槽位置距內(nèi)螺紋邊緣200-250為宜。使用方法第一部分常規(guī)定向井工具的發(fā)展與現(xiàn)狀

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在選擇螺桿鉆具及其組合方案時，應(yīng)制定鉆井作業(yè)計劃，充分考慮井眼軌跡、鉆頭類型、規(guī)格、地層結(jié)構(gòu)和水利計算等細(xì)節(jié)。1、螺桿鉆具下井前的地面檢查1.1螺桿鉆具除提升短節(jié)與旁通閥連接外，其他部分的殼體連接均涂以鎖緊劑。1.2用鉆頭裝卸器把鉆頭裝上，只許用鏈鉗轉(zhuǎn)動螺桿鉆具傳動軸頭，而且只能逆時針旋轉(zhuǎn)（俯視旋向，下同），以防止內(nèi)部螺紋松扣。1.3吊起提升短節(jié)，把螺桿鉆具放入轉(zhuǎn)盤中，把旁通閥置于轉(zhuǎn)盤中易于觀察的位置。用卡瓦把螺桿鉆具卡牢，卸去提升短節(jié)。1.4檢查旁通閥：用錘柄或木棒向下壓旁通閥芯，從上部向旁通閥注滿水，此時旁通閥應(yīng)不漏，水面無明顯下降，然后挪走木棒，閥芯應(yīng)被彈簧彈起復(fù)位，所注水應(yīng)從側(cè)面各孔均勻流出，即可認(rèn)為正常。1.5接方鉆桿并下放，使旁通閥位于鉆桿下方便于觀察的地方，開動鉆井泵，逐漸提高排量直到旁通閥關(guān)閉，上提鉆具，看鉆頭是否轉(zhuǎn)動此時旁函閥處于“關(guān)閉”位置。不應(yīng)有鉆井液從旁通孔流出，檢查的目的僅是看鉆頭是否旋轉(zhuǎn)，不必持續(xù)很長時間，操作過程中應(yīng)避免鉆頭與井口防噴器、井口管線接觸、碰撞。停泵后注意觀察旁通閥是否再次打開，使鉆井液從旁通孔排出。泵未完全停止之前，不要把旁通閥提到轉(zhuǎn)盤以上，防止污染鉆臺。1.6卸下方鉆桿，按設(shè)計的鉆具組合，分別把彎接頭、無磁鉆鋌、穩(wěn)定器等接好。將彎接頭擰入旁通閥之前，如果用斜口管鞋造斜，應(yīng)檢查造斜鍵，保證斜口管鞋座處于正常的工作位置，并保證與接頭的彎頭刻線對準(zhǔn)。在所有鉆具組合及鉆桿連接過程中，注意防止粘扣錯扣。為防止操作中移扣，建議裝卸過程中應(yīng)牢記：鉆頭接頭相對于殼體的旋向?yàn)楦┮暦磿r針方向。違反此項(xiàng)規(guī)定，如反向轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤或用轉(zhuǎn)盤旋緊馬達(dá)以上的扣等，就會造成鉆具內(nèi)部零件的松扣或脫扣，請?zhí)貏e注意。使用方法第一部分常規(guī)定向井工具的發(fā)展與現(xiàn)狀

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2、把鉆具及其組合下到井眼里

盡管螺桿鉆具本身外形簡單，且有足夠的剛性，司鉆下放螺桿鉆具時，仍需控制下放速度，否則易被井眼中的沙橋、井眼臺肩、套管鞋所損壞。遇有這樣的井段，往往需開動鉆井泵，慢慢地擴(kuò)大并眼再通過。如果用彎接頭或彎殼體，鉆頭側(cè)面就更容易碰上井壁的硬巖層和套管鞋等，因此要周期性的轉(zhuǎn)動鉆具組合，以消除側(cè)鉆的影響。對于深井和高溫井，下放鉆具時建議周期性地進(jìn)行中途循環(huán)，這樣可以防止鉆頭堵塞，或因高溫造成鉆具定子損壞。在井內(nèi)，鉆井液若不能迅速通過旁通閥閥口，進(jìn)鉆柱中，應(yīng)減慢下井速度，或不時停下來充灌泥槳，下鉆時，注意不可墩鉆或?qū)@具直接放進(jìn)井底。使用方法第一部分常規(guī)定向井工具的發(fā)展與現(xiàn)狀

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3、開動螺桿鉆具

如果鉆具處于井底，必須提起0.3-0.6m開動鉆井泵，此時記下立管壓力表讀數(shù)，與計算的壓力值對比一下，如果超過水力計算的壓力數(shù)值也是正常的，這是鉆頭側(cè)鉆引起的。清理井底，尤其是打斜井，井底必須足夠“干凈”，因?yàn)榫锥逊e或沉淀的巖屑影響轉(zhuǎn)速或造斜。最好用正常的鉆井液循環(huán)清理，清理時也可慢慢轉(zhuǎn)動螺桿鉆具或鉆具分次轉(zhuǎn)動（每次轉(zhuǎn)動30~40°），依次地把堆在井底的物體清理干凈。清理干爭后，再把鉆具上提0.3-0.6m,校對壓力值，記錄下來。重新下入井底并逐步加井壓，馬達(dá)扭矩增加，立管壓力表壓值升高，這個升高的壓力值應(yīng)符合各型號鉆具規(guī)定的馬達(dá)壓降值，此壓力表增大的數(shù)值反映了馬達(dá)的負(fù)載是否正常，也反映鉆壓加的是否合適，因此保持馬達(dá)轉(zhuǎn)距基本穩(wěn)定，鉆壓基本穩(wěn)定，只要把立管壓力表讀數(shù)限制在所選鉆具推薦范圍內(nèi)就可以了。它能使司鉆及時了解螺桿鉆具工作情況。鉆頭不在井底時，如果循環(huán)壓力低于計算值，可能是旁通閥處與“開位”或鉆桿損壞，井漏等造成的。如果循環(huán)壓力高于計算值，而且側(cè)鉆造成壓力升高的因素已排除，循環(huán)壓力仍高于計算值，則可能是鉆頭水眼被堵或傳動軸被卡死，此時循環(huán)壓力要比計算壓力高得多。使用方法第一部分常規(guī)定向井工具的發(fā)展與現(xiàn)狀

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4、起鉆螺桿鉆具起鉆過程類似常規(guī)操作。起鉆時，旁通閥處干開位，允許鉆柱中的鉆井液瀉入環(huán)空。但是鉆具本身不能排出鉆井液，通常在起鉆前在鉆柱上部注入一段加重鉆井液順利排出。4.1在鉆具提出到旁通閥位置后，卸下旁通閥口上各部件，先用清水從旁通閥頂部進(jìn)行沖洗，然后使用木棒或錘柄等將閥芯按下、松開使其移動無阻。清洗完畢，擰上提升短節(jié)，提出鉆具。4.2裝好鉆頭裝卸器，卡牢螺桿鉆具外殼，反轉(zhuǎn)鉆頭（俯視反旋）把馬達(dá)中殘存的泥漿從旁通閥排出，卸下鉆頭。4.3卸下鉆具，從傳動軸孔中沖洗鉆頭，將傳動軸水帽及軸承清洗千凈，然后平放鉆具，正常維護(hù)保養(yǎng)待用。若暫停使用或長時間擱置不用，建議向鉆具內(nèi)注入少量礦物油防銹（注：不允許加入柴油）。螺桿鉆具故障分析第一部分常規(guī)定向井工具的發(fā)展與現(xiàn)狀

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鉆井液循環(huán)壓力變化反映在立管壓力表上，它可以幫助現(xiàn)場人員辯別井底發(fā)生的情況和問題，事實(shí)證明，正確的判斷可以節(jié)省大量起下鉆所耗費(fèi)的時間和成本。綜合考慮鉆具使用過程中的各種因素，歸納為下表。供使用時參考。第一部分常規(guī)定向井工具的發(fā)展與現(xiàn)狀

定向井公司袁俊國異?，F(xiàn)象可能原因判斷及處理方法壓力表壓力突然升高馬達(dá)失速把鉆具上提0.3-0.6m，核對循環(huán)壓力，逐步加鉆壓，壓力表隨之逐步升高，可確認(rèn)是失速。馬達(dá)傳動軸卡死，鉆頭水眼被堵。把鉆頭提離井底，壓力表讀數(shù)仍很高，只能提出鉆具檢查或更換鉆頭。壓力表慢慢地增高（不指隨鉆井深度增加而增大的正常壓降）鉆頭水眼被堵把鉆頭提離井底，再檢查壓力，如果壓力仍然高于正常循環(huán)壓力，可以試著改善循環(huán)流量或上下移動鉆桿，如無效只能取出修理、更換。鉆頭磨損繼續(xù)工作，細(xì)心觀察，如仍無進(jìn)尺，只能取出更換。底層變化把鉆頭稍稍上提，如果壓力與循環(huán)壓力相同，則可繼續(xù)工作。壓力表壓力緩慢降低循環(huán)壓力損失變化檢查鉆井液流量。鉆桿損壞稍提鉆具，壓力表讀數(shù)仍低于循環(huán)壓力，提出井眼檢查。沒進(jìn)尺地層變化適當(dāng)改變鉆壓和循環(huán)流量（注意必須在允許范圍內(nèi)）。馬達(dá)失速壓力表讀數(shù)偏高，鉆具提離井底，檢查循環(huán)壓力，從小鉆壓開始，逐步增大鉆壓。旁通閥處于“開位”壓力表讀數(shù)偏低，稍提起鉆具，開、停鉆井泵兩次仍無效，則需要提出井眼檢查更換旁通閥。萬向軸損壞常伴有壓力波動，稍提起鉆具，壓力波動范圍小些，只能取鉆具，檢查更換。鉆頭損壞更換新鉆頭。演示第一部分常規(guī)定向井工具的發(fā)展與現(xiàn)狀

定向井公司袁俊國三、可調(diào)彎接頭

但是，隨著彎殼體馬達(dá)的產(chǎn)生，可調(diào)彎接頭的優(yōu)點(diǎn)也逐漸消失了，基本上已經(jīng)淘汰了。第一部分常規(guī)定向井工具的發(fā)展與現(xiàn)狀

定向井公司袁俊國四、變向器

定向井公司袁俊國第一部分常規(guī)定向井工具的發(fā)展與現(xiàn)狀

定向井公司袁俊國第一部分常規(guī)定向井工具的發(fā)展與現(xiàn)狀內(nèi)容介紹側(cè)鉆井工藝技術(shù)方法側(cè)鉆井工具簡介與最新發(fā)展側(cè)鉆井工藝技術(shù)流程側(cè)鉆井關(guān)鍵技術(shù)與注意事項(xiàng)第二部分開窗（斷銑）定向工具的發(fā)展與現(xiàn)狀

定向井公司袁俊國概述

利用老井和報廢井挖掘油田的潛力，在報廢井中進(jìn)行側(cè)鉆井定向井和水平井,即鉆“扶躺井”已經(jīng)開展了多年，通過近十年的實(shí)踐證明，套管開窗側(cè)外井及套管開窗側(cè)鉆水平井對挖掘現(xiàn)有油井和油層潛力改善開發(fā)效果，提高油田的采收率提高老油田的經(jīng)濟(jì)效益，發(fā)揮了十分重要的作用。第二部分開窗（斷銑）定向工具的發(fā)展與現(xiàn)狀

定向井公司袁俊國一、側(cè)鉆井工藝技術(shù)方法套管斷銑側(cè)鉆法主要就是利用斷銑器銑去一段套管（大約20m左右），然后填水泥側(cè)鉆。這種方法就是工具簡單（斷銑器），缺點(diǎn)就是填水泥候凝、側(cè)鉆較費(fèi)時間，并且要求填水泥質(zhì)量要好。套管開窗側(cè)鉆法一般采用斜向器直接開窗的方式，然后造斜鉆進(jìn)。該方法發(fā)展到現(xiàn)在，已經(jīng)非常成熟和完善，工具、工藝也改進(jìn)簡化了非常多，施工迅速。但對工具的結(jié)構(gòu)和質(zhì)量要求較嚴(yán)，技術(shù)水平較高。

定向井公司袁俊國第二部分開窗（斷銑）定向工具的發(fā)展與現(xiàn)狀典型開窗側(cè)鉆井結(jié)構(gòu)示意圖

定向井公司袁俊國第二部分開窗（斷銑）定向工具的發(fā)展與現(xiàn)狀第二部分開窗（斷銑）定向工具的發(fā)展與現(xiàn)狀

定向井公司袁俊國小曲率半徑水平井

定向井公司袁俊國第二部分開窗（斷銑）定向工具的發(fā)展與現(xiàn)狀

定向井公司袁俊國第二部分開窗（斷銑）定向工具的發(fā)展與現(xiàn)狀二、側(cè)鉆井工具簡介與最新發(fā)展套管開窗工具簡介第二部分開窗（斷銑）定向工具的發(fā)展與現(xiàn)狀

定向井公司袁俊國

定向井公司袁俊國第二部分開窗（斷銑）定向工具的發(fā)展與現(xiàn)狀新發(fā)展－貝克休斯公司的組合銑鞋開窗銑西瓜銑組合銑

定向井公司袁俊國第二部分開窗（斷銑）定向工具的發(fā)展與現(xiàn)狀平均磨銑時間4h30min-開窗率100%，平均磨銑速度0.47m/h，技術(shù)指標(biāo)

定向井公司袁俊國第二部分開窗（斷銑）定向工具的發(fā)展與現(xiàn)狀老式（分體式）開窗流程示意圖

定向井公司袁俊國第二部分開窗（斷銑）定向工具的發(fā)展與現(xiàn)狀

定向井公司袁俊國第二部分開窗（斷銑）定向工具的發(fā)展與現(xiàn)狀a工藝復(fù)雜b工作量大，四趟鉆才能完成開窗工作；老式工具的不足之處c地錨斜向器有對接不成功的可能；d施工周期長：2500米井深的開窗井需4-5天時間（起下4-5趟鉆及磨銑時間）；e勞動強(qiáng)度大（一般2500米井深的開窗井需起下4-5趟鉆起下700-870多柱鉆桿）；f費(fèi)用高，4-5天的施工周期設(shè)備及人工費(fèi)用在11.2萬元--14萬元外加工具費(fèi)用大約18萬元左右。

定向井公司袁俊國第二部分開窗（斷銑）定向工具的發(fā)展與現(xiàn)狀組合式開窗工具開窗流程示意圖

定向井公司袁俊國第二部分開窗（斷銑）定向工具的發(fā)展與現(xiàn)狀組合式開窗工具特點(diǎn)a工藝簡單只要一趟可完成整個開窗工作；b工具靈活可靠，操作方便；c開窗速度快，施工周期短，費(fèi)用低；d開出的窗口規(guī)則；e可實(shí)現(xiàn)地面一次定向。

定向井公司袁俊國第二部分開窗（斷銑）定向工具的發(fā)展與現(xiàn)狀簡介TDX系列套管段銑器是側(cè)鉆定向井、水平井過程中開窗的最有效工具。該工具結(jié)構(gòu)簡單，使用操作方便，安全可靠，適應(yīng)性廣斷銑器第二部分開窗（斷銑）定向工具的發(fā)展與現(xiàn)狀

定向井公司袁俊國結(jié)構(gòu)原理該工具主要有殼體、活塞總成、切斷報知裝置、彈簧、刀片及穩(wěn)定器組成。

定向井公司袁俊國第二部分開窗（斷銑）定向工具的發(fā)展與現(xiàn)狀工作原理在工作過程中，鉆井液流過活塞噴咀，形成壓力降，推動活塞下移。支撐刀片切割套管，當(dāng)套管被切斷后，切斷報知裝置將泵壓顯示到地面，此時即可加壓磨銑。

定向井公司袁俊國第二部分開窗（斷銑）定向工具的發(fā)展與現(xiàn)狀結(jié)構(gòu)設(shè)計特點(diǎn)設(shè)計有6個刀片同時切割，壽命長。采用水力活塞結(jié)構(gòu)，可靠性強(qiáng)。切斷報知裝置，可以增加切割成功率。穩(wěn)定器可以增加工具穩(wěn)定性，延長刀片壽命。

定向井公司袁俊國第二部分開窗（斷銑）定向工具的發(fā)展與現(xiàn)狀刀片設(shè)計刀片鋼體設(shè)計：采用低碳合金鋼，使其既能保持刀片強(qiáng)度，又不耐磨損，保證刀片自銳。優(yōu)化刀片外部形狀，設(shè)計有側(cè)后角，利于切斷套管；腑前角，利于斷屑。而鑲焊槽增加了焊接強(qiáng)度。第二部分開窗（斷銑）定向工具的發(fā)展與現(xiàn)狀

定向井公司袁俊國刀片設(shè)計硬質(zhì)合金選擇：切削刃耐磨、耐沖擊。刃前角，可提高切削速度。斷屑槽起自動斷屑作用，利于返屑。焊接工藝：采用氣體焊接，爐中緩冷的程序，保證焊接強(qiáng)度，延長刀片壽命。第二部分開窗（斷銑）定向工具的發(fā)展與現(xiàn)狀

定向井公司袁俊國工具規(guī)格型號

根據(jù)現(xiàn)場需要，研制三種規(guī)格段銑器：TDX-245型，用于切割或磨銑95/8套管TDX-178型，用于切割或磨銑7套管TDX-140型，用于切割或磨銑51/2

套管第二部分開窗（斷銑）定向工具的發(fā)展與現(xiàn)狀

定向井公司袁俊國三、側(cè)鉆井工藝技術(shù)流程斷銑側(cè)鉆井施工工藝技術(shù)流程：軌跡設(shè)計－井眼檢查－套管斷銑－打水泥塞－候凝－定向（陀螺）側(cè)鉆－完井工藝。其中：套管斷銑流程：斷銑鉆具組合選擇－工具入井前檢查試驗(yàn)－斷銑位置和長度的確定（避開套管接箍）－斷銑施工（井眼的凈化）。

完井工藝流程：對老井套管刮管－下入完井管串－窗口處懸掛。第二部分開窗（斷銑）定向工具的發(fā)展與現(xiàn)狀

定向井公司袁俊國套管開窗側(cè)鉆井施工工藝技術(shù)流程

老井眼檢查－下斜向器坐掛（陀螺定向）－剪斷銷釘磨銑開窗－下馬達(dá)造斜鉆進(jìn)－完井。完井工藝流程：對老井套管刮管－下入完井管串－窗口處懸掛。第二部分開窗（斷銑）定向工具的發(fā)展與現(xiàn)狀

定向井公司袁俊國四、側(cè)鉆井關(guān)鍵技術(shù)與注意事項(xiàng)斷銑側(cè)鉆施工關(guān)鍵技術(shù)和注意事項(xiàng)鉆具組合的設(shè)計，要求達(dá)到穩(wěn)定性好，有足夠的環(huán)空排屑。斷銑參數(shù)的合理性，鉆壓小而平穩(wěn)一般在10~15kN，為達(dá)到鉆壓平穩(wěn)無沖擊，建議使用水力加壓器，轉(zhuǎn)速要求低啟動高轉(zhuǎn)速，正常轉(zhuǎn)速60~100r/min，排量要大，在泵壓允許的情況下盡量大，以滿足排屑。泥漿性能，不能忽視，懸浮性和攜屑能力要強(qiáng)。注水泥質(zhì)量要好，否則施工后期問題嚴(yán)重。起下鉆到側(cè)鉆點(diǎn)速度要慢。斷銑工具的合理性是非常關(guān)鍵的。第二部分開窗（斷銑）定向工具的發(fā)展與現(xiàn)狀

定向井公司袁俊國開窗側(cè)鉆施工關(guān)鍵技術(shù)和注意事項(xiàng)嚴(yán)格通井檢查井眼，最好對斜向器坐封位置和套管懸掛位置進(jìn)行刮管作業(yè)。上部套管試壓，一般油井標(biāo)準(zhǔn)試壓MPa，30min內(nèi)壓力下降不大于.5MPa.開窗工具的合理性是關(guān)鍵問題。斜向器坐封牢固，選擇組合式開窗銑鞋。掌握好關(guān)鍵參數(shù)的配合，組合式開窗銑鞋也要掌握三個開窗階段的參數(shù)，第一階段（啟始磨銑階段）鉆壓5kN，轉(zhuǎn)速30~40r/min；第二階段（開窗磨銑階段）鉆壓10~15kN，轉(zhuǎn)速80～120r/min；第三階段（窗口加長修窗階段）窗口達(dá)到最大以后，是下窗口的關(guān)鍵階段，要定點(diǎn)、快速、小鉆壓銑進(jìn)，鉆壓kN，轉(zhuǎn)速120r/min；排量要大，在泵壓允許的情況下盡量大，以滿足排屑。三個階段銑進(jìn)長度大約都在0.8~1.0m左右。泥漿性能，不能忽視，懸浮性和攜屑能力要強(qiáng)。起下鉆到窗口速度要慢。

定向井公司袁俊國第二部分開窗（斷銑）定向工具的發(fā)展與現(xiàn)狀引言

隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，特別是計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，使自動化控制技術(shù)變得簡單和實(shí)用，鉆井技術(shù)也已經(jīng)逐步向著自動化方向發(fā)展。垂直鉆井技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了井下閉環(huán)控制階段，基本實(shí)現(xiàn)了自動化鉆井。三維控制的定向井、水平井還沒有完全實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制鉆井。第三部分、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具的發(fā)展簡介

定向井公司袁俊國

自動化鉆井主要可分為兩種方式，即大閉環(huán)控制方式和井下閉環(huán)控制方式。第三部分、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具的發(fā)展簡介

定向井公司袁俊國

第三部分、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具的發(fā)展簡介

定向井公司袁俊國淺釋就兩種控制方式對比，井下閉環(huán)控制應(yīng)該更簡單和更準(zhǔn)確，人們也是正向著這方向發(fā)展；但是井下閉環(huán)控制的井下工具研制技術(shù)也是比較困難的。如果加入地質(zhì)參數(shù)測量和衛(wèi)星數(shù)據(jù)實(shí)時傳輸，基地建立油井地球物理模型，就可實(shí)現(xiàn)自動化地質(zhì)導(dǎo)向鉆井。

第三部分、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具的發(fā)展簡介

定向井公司袁俊國組織機(jī)構(gòu)第三部分、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具的發(fā)展簡介

定向井公司袁俊國一、導(dǎo)向鉆井井下控制理論與技術(shù)的發(fā)展近年來旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)的發(fā)展，使鉆井向著自動化方向邁進(jìn)。理論的研究促進(jìn)了技術(shù)的發(fā)展，技術(shù)的發(fā)展帶動了理論的進(jìn)一步研究。井眼軌跡控制技術(shù)包括井眼軌跡設(shè)計技術(shù)、測控技術(shù)、井下工具研究制造技術(shù)和破巖技術(shù)等。其理論基礎(chǔ)包括：測量基礎(chǔ)理論，軌跡設(shè)計與測量計算理論，軌跡預(yù)測理論，誤差計算理論，鉆具力學(xué)理論和控制理論等。

定向井公司袁俊國第三部分、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具的發(fā)展簡介國內(nèi)外井下控制技術(shù)的發(fā)展隨著測量技術(shù)的發(fā)展，特別是可靠的MWD隨鉆測量系統(tǒng)的應(yīng)用和PDC鉆頭的出現(xiàn)，各種導(dǎo)向螺桿鉆具（單彎、雙彎、異向雙彎等）相繼出現(xiàn)，鉆成了大批的水平井、套管開窗水平井（中曲率半徑水平井、小曲率半徑水平井），以及大位移井和分支井等高難度定向井。連續(xù)控制軌跡的導(dǎo)向鉆井技術(shù)誕生了。顯然，螺桿鉆具在這里起到了決定性的作用。這一階段的導(dǎo)向技術(shù)被稱作滑動導(dǎo)向鉆井技術(shù)。第三部分、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具的發(fā)展簡介

定向井公司袁俊國由于特殊工藝井的大量出現(xiàn)，特別是大位移延伸井（ERD）的應(yīng)用，摩阻、扭矩問題制約了水平位移的進(jìn)一步延伸，滑動導(dǎo)向技術(shù)顯得無能為力了。所以旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)誕生了。人們進(jìn)行了長期的研究，開始推出了遙控可變徑穩(wěn)定器（AGS、Tracks等），近年又推出了井下閉環(huán)鉆井系統(tǒng)和旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具及其系統(tǒng)（如Autotrack和PowerDrive和Geo-pilot等）及地質(zhì)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)。定向井鉆井技術(shù)正在向自動化、智能化鉆井階段發(fā)展。第三部分、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具的發(fā)展簡介

定向井公司袁俊國井眼軌跡控制理論

井眼軌跡控制技術(shù)所要研究的對象是一個多目標(biāo)的、具有多種干擾因素的復(fù)雜系統(tǒng)。在鉆井工程發(fā)展初期，該系統(tǒng)堪稱是黑色系統(tǒng)。隨著多方面理論的研究（包括BHA分析、巖石力學(xué)研究、地層作用分析、鉆頭分析等），在一定程度上提示了該系統(tǒng)內(nèi)某些參數(shù)之間的相互聯(lián)系與作用機(jī)理，增加了系統(tǒng)透明度。就目前的認(rèn)識水平來看，該系統(tǒng)尚屬灰色系統(tǒng)。

第三部分、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具的發(fā)展簡介

定向井公司袁俊國

如果一個控制系統(tǒng)不受外界的隨機(jī)干擾而只受輸入的控制，則稱此系統(tǒng)為確定性控制系統(tǒng)。如果最優(yōu)控制u*(t)是系統(tǒng)X(t)的反饋控制，則稱此控制為閉環(huán)控制。若系統(tǒng)的輸出量對系統(tǒng)的控制作用沒有影響，不管當(dāng)時系統(tǒng)處于什么狀態(tài)，控制規(guī)律都按控制函數(shù)u(t)執(zhí)行，這種控制方式稱為開環(huán)控制?？刂频母拍畹谌糠帧⑿D(zhuǎn)導(dǎo)向工具的發(fā)展簡介

定向井公司袁俊國影響井眼軌跡控制的主要因素

1、底部鉆具組合。BHA的類型（滑動導(dǎo)向或旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向的工具）、結(jié)構(gòu)（鉆頭類型，穩(wěn)定器個數(shù)、直徑，各跨長度、剛度等等）。2、底部已鉆井眼的幾何形狀（井眼的方向、空間位置以及井眼直徑等）。3、鉆井工藝參數(shù)（鉆壓、轉(zhuǎn)速、排量、泵壓以及井下工具的狀態(tài)等）。4、地層因素。地層產(chǎn)狀（傾角、走向）；巖石各向異性；巖石類型、強(qiáng)度、地層壓力等。5、以上各種因素綜合影響下的鉆具動力學(xué)因素。包括鉆具、鉆頭的渦動、震動（跳鉆、周向扭振）等等。第三部分、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具的發(fā)展簡介

定向井公司袁俊國井眼軌跡控制技術(shù)的發(fā)展

對于鉆井來說，增加BHA的可調(diào)特性和改變井下工具的工作狀態(tài)，在井眼軌跡控制系統(tǒng)中增設(shè)反饋環(huán)節(jié)，將會對提高控制精度、降低鉆井成本起到關(guān)鍵作用，這可能成為今后井眼軌跡控制技術(shù)的重要研究方向。1．改變井下工具的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向控制目前廣泛應(yīng)用的滑動導(dǎo)向鉆井技術(shù)，就是應(yīng)用單彎螺桿馬達(dá)或異向雙彎馬達(dá)（DTU），與泥漿脈沖MWD和PDC（也可以是牙輪）鉆頭配合，應(yīng)用滑動或旋轉(zhuǎn)兩種方式鉆進(jìn)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時測量、實(shí)時控制的導(dǎo)向鉆井技術(shù)。第三部分、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具的發(fā)展簡介

定向井公司袁俊國2．增加井下控制機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)開環(huán)遙控

這方面的研究已經(jīng)有很多的成果，如遙控彎接頭是比較早的實(shí)例。它可以改善鉆具組合的起下通過性能，減少阻卡；更重要的是通過遙控改變彎接頭的彎角值，以調(diào)整造斜率。第三部分、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具的發(fā)展簡介

定向井公司袁俊國3．增設(shè)井下控制裝置，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制在BHA上連接特殊設(shè)計的裝置，增加BHA系統(tǒng)反饋環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)對某一鉆井過程中既定目標(biāo)的自動閉環(huán)定量控制。在國外，用于井斜控制的VDS-3系統(tǒng)（KTB計劃），斯侖貝謝公司的Power-V,貝殼休斯公司的VertiTrak垂直導(dǎo)向系統(tǒng)。由于它們僅僅控制井斜，不需要軌跡計算，所以可以實(shí)現(xiàn)閉環(huán)自動控制。

定向井公司袁俊國第三部分、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具的發(fā)展簡介二、導(dǎo)向鉆井技術(shù)簡介導(dǎo)向鉆井是從80年代開始逐步發(fā)展起來的具有革命性的鉆井技術(shù)，特別是旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)是大位移延伸井軌跡控制的關(guān)鍵技術(shù)，它可以克服大位移帶來的高的摩阻和扭矩，是實(shí)現(xiàn)自動化鉆井的最關(guān)鍵的組成部分；又是解決垂直鉆井、超薄油藏水平鉆井（近鉆頭井斜測量）的有效方法。目前，國外已有許多公司研究和使用旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)，我國目前僅處于理論研究與開發(fā)階段，隨著大位移井的研究和推廣應(yīng)用，研究開發(fā)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)是非常必要的。

定向井公司袁俊國第三部分、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具的發(fā)展簡介導(dǎo)向鉆井技術(shù)的發(fā)展

雖著先進(jìn)的井下工具和計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，八十年代中期國外試驗(yàn)并應(yīng)用了導(dǎo)向鉆井技術(shù)。這一時期的導(dǎo)向鉆井技術(shù)基于“幾何導(dǎo)向”的概念，即按照預(yù)先設(shè)計的井眼軌道，通過一套有效的鉆具組合和測量監(jiān)控系統(tǒng)，控制實(shí)鉆的井眼軌跡沿設(shè)計線鉆進(jìn)。導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)的組成包括：優(yōu)質(zhì)高效鉆頭、導(dǎo)向控制器、定向MWD無線隨鉆測量儀器和計算機(jī)設(shè)計與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。

定向井公司袁俊國第三部分、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具的發(fā)展簡介主要導(dǎo)向系統(tǒng)及分類旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)兩維遙控變徑穩(wěn)定器型HVGS、AGS、TRACKS三維靜止式導(dǎo)向系統(tǒng)VDS、ADD、RCLS、RNDS調(diào)節(jié)式導(dǎo)向系統(tǒng)SRD、RCLD撓軸式導(dǎo)向系統(tǒng)Geo-pilot滑動導(dǎo)向工具單彎動力鉆具異向雙彎動力鉆具固定偏心塊鉆具KOS、AKODTUEBS

定向井公司袁俊國第三部分、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具的發(fā)展簡介滑動導(dǎo)向鉆井技術(shù)的發(fā)展

二十世紀(jì)八十年代以來，世界各油田進(jìn)入了開發(fā)后期，油藏開發(fā)難度世界上由鉆直井發(fā)展到了鉆定向井，在較長的一段時間內(nèi)采用井下馬達(dá)（渦輪和螺桿鉆具），在很大程度上提高了定向井的鉆井效率，并且技術(shù)水平得到了很大的發(fā)展，包括鉆成了大批的水平井、套管開窗水平井（中曲率半徑水平井、小曲率半徑水平井），以及分支井等，螺桿鉆具起到了決定性的作用。

定向井公司袁俊國第三部分、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具的發(fā)展簡介

隨著測量技術(shù)的發(fā)展，特別是可靠的MWD無線測量系統(tǒng)的產(chǎn)生，各種形式的螺桿鉆具（單彎、雙彎、異向雙彎等）也相繼出現(xiàn)，所以，連續(xù)控制軌跡的導(dǎo)向鉆井技術(shù)就產(chǎn)生了。當(dāng)然，這一階段的導(dǎo)向技術(shù)就是滑動導(dǎo)向鉆井技術(shù)，就是：PDC鉆頭＋螺桿鉆具＋MWD＋計算機(jī)系統(tǒng)。其關(guān)鍵問題是螺桿鉆具的壽命，但是，國外在很短的時間內(nèi)使螺桿鉆具的性能就達(dá)到了較高的水平，使用壽命可達(dá)到1000小時左右。SlickBore的特點(diǎn)：1、馬達(dá)底部不再有穩(wěn)定器；2、一個長護(hù)徑PDC鉆頭，鉆頭長度約為鉆頭直徑的1.5倍，可減輕振動。該系統(tǒng)還具有螺旋形上升槽、井眼清洗好、機(jī)械鉆速高和隨鉆測量儀及泥漿馬達(dá)損壞次數(shù)少等優(yōu)點(diǎn)。SperrySun井眼平滑系統(tǒng)SlickBore－－滑動導(dǎo)向的典范

定向井公司袁俊國第三部分、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具的發(fā)展簡介導(dǎo)向馬達(dá)組合滑動導(dǎo)向鉆井的第二發(fā)展階段－－半智能滑動導(dǎo)向階段。特點(diǎn)：1、增加了旋轉(zhuǎn)與滑動鉆進(jìn)的比值；2、增加了旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時鉆具的穩(wěn)定性和同軸性，減少了鉆具動力分叉和渦動現(xiàn)象，增加了鉆頭和馬達(dá)的使用壽命，提高了機(jī)械鉆速；3、井徑規(guī)則，井眼平滑，減少了鉆具的摩阻和扭，更有利于電測和下套管等完井作業(yè)。

定向井公司袁俊國第三部分、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具的發(fā)展簡介B、在鉆具組合中的位置

RCDS工具設(shè)計的目的是作為

可控穩(wěn)定器，當(dāng)BHA旋轉(zhuǎn)的時候提供一相對較小的井斜變化。因此RCDS的主要用途是：作為增斜裝置的第二穩(wěn)定器；或者是馬達(dá)頂部穩(wěn)定器。

定向井公司袁俊國第三部分、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具的發(fā)展簡介

旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)在我國早期就有些理論上的研究和發(fā)展。白家祉教授研制的套筒型方位控制器。但只能在某一條件下控制井斜方位。這些工具都不能形成旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)，也可以算是我國旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)發(fā)展的雛形。旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)的發(fā)展第三部分、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具的發(fā)展簡介

定向井公司袁俊國

隨著水平井、大位移井和海洋鉆井技術(shù)的發(fā)展，對井眼軌跡的控制提出了更高的要求。進(jìn)入九十年代以來，國外幾家大的石油服務(wù)公司為了解決水平井、大位移井的鉆井問題，紛紛研究旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)，代表性的主要是AutoTrak、PowerDrive和Geo-pilot井下閉環(huán)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)第三部分、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具的發(fā)展簡介

定向井公司袁俊國第三部分、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具的發(fā)展簡介

定向井公司袁俊國●典型超深水平井永1-平1正在施工的永1-平1井是中石化重點(diǎn)井。本井設(shè)計井深7349.30米,設(shè)計垂深5667.03米，水平段長1500米。是國內(nèi)目前施工水平井中難度最大的水平井之一，其難度體現(xiàn)在“四小、二高、一深、一長”。四小小井眼小鉆具小排量小間隙二高高溫高壓一深水平井最深一長水平段長最長永1-平1井水平段采用貝克休斯的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具鉆進(jìn)第三部分、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具的發(fā)展簡介

定向井公司袁俊國SperrySun

Geo-pilot第三部分、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具的發(fā)展簡介

定向井公司袁俊國PowerDrive675PadoutPadin第三部分、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具的發(fā)展簡介

定向井公司袁俊國PowerDrive演示

定向井公司袁俊國第三部分、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具的發(fā)展簡介

國內(nèi)西安石油大學(xué)等對旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)進(jìn)行了大量的研究，研制了近似Track系統(tǒng)的井下閉環(huán)變徑穩(wěn)定器旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)（XTCS），和仿AutoTrak井下閉環(huán)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)（正在研制樣機(jī)），以及對PowerDrive井下閉環(huán)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)理論的研究。但是真正要投入生產(chǎn)還需要一段較長的時間。

第三部分、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具的發(fā)展簡介

定向井公司袁俊國

為有效地控制井眼軌跡沿油氣層的最佳部位鉆進(jìn)，為了更好的發(fā)現(xiàn)油氣層而需要隨鉆提供及時的和無泥漿污染的地層資料，為了提高鉆井速度和減少測井時間，研究和發(fā)展了帶地質(zhì)參數(shù)的無線隨鉆測量系統(tǒng)，并在此基礎(chǔ)上發(fā)展和完善了地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)。目前世界上主要有三大定向井服務(wù)公司研究和生產(chǎn)這種系統(tǒng)，就是Halliburton－Sperry-Sun、、BakerHughes、斯侖貝謝的Anadrill，其中，SPERRY-SUN公司于1983年在世界上首家推出具有實(shí)用價值的電阻率無線隨鉆測量儀，是國際上地質(zhì)參數(shù)無線隨鉆測量應(yīng)用最早的一家，也是目前該項(xiàng)技術(shù)最為成熟一家公司。其產(chǎn)品技術(shù)先進(jìn)、性能可靠，在國際定向井服務(wù)領(lǐng)域享有盛譽(yù)。另外，隨著井底閉環(huán)自動控制系統(tǒng)的研究和發(fā)展，結(jié)合FEWD系統(tǒng)形成了井底閉環(huán)控制、地質(zhì)導(dǎo)航系統(tǒng)——即全自動井底導(dǎo)航系統(tǒng)。這是當(dāng)今石油鉆井史上的重大突破，代表了世界石油鉆井的尖端技術(shù)，達(dá)到了鉆井技術(shù)的最高峰。

定向井公司袁俊國第三部分、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具的發(fā)展簡介三、對三套導(dǎo)向系統(tǒng)的認(rèn)識

三套系統(tǒng)