定向钻进中常用钻具

2020-06-17 14:44:32 yysm 428

定向钻进根据施工目的、地层、工艺方法等不同,常采用不同的定向钻具,大致有以下几种:

(1)   粗径钻杆(满眼钻杆):增大钻杆直径与钻头直径的比值,有利于保直定向钻孔施工, 而且该比值越接近于1 越有利。这是因为随钻杆直径的增加, 钻杆的轴惯性矩增大,从而提高了钻杆的刚度。

(2)   厚壁钻杆:钻杆的壁厚增加,使钻杆轴惯性矩增大,钻杆强度和刚度都会提高。但壁厚增加,要受流动冲洗液合理通径(钻杆内径)的制约。

(3)   导向钻头和导向钻具: 是利用钻头切削的各向异性和钻具组合产生的侧向力,使钻孔沿着设计轨迹钻进。

导向钻头主要有两类: 用于下偏心楔后沿楔面钻进用钻头和用于机械式连续造斜器钻进用钻头; 导向钻具主要有三类:偏心楔、无楔机械式连续造斜工具和液动螺杆造斜工具。

(4)   偏重钻具:常采用钻铤(加重钻杆)加工而成。当钻具回转时,因偏重而产生一个朝向重边的离心力,且转速越高离心力越大。钻进时,当偏重一边朝向孔壁下帮时,离心力与重力方向一致,可对孔壁产生较大的冲击纠斜力。当偏重一边朝向孔壁上帮时,离心力与重力方向相反。同时,由于这种周期性旋转的不平衡性,使下部钻具发生横向强迫振动,增大钻头切削孔壁下帮的能力。此种情况下,减斜作用显然大大增强,将这种钻具用于增斜地层,可抵消全部或部分增斜力,从而起到防斜效果。此外,由于离心力作用,使偏重钻具的重边在旋转时永远贴向孔壁,这样就使下部钻具具有公转的运动特性,消除了自转时对孔斜的影响,从而在直孔中也形成很强的防斜作用。

(1)   稳定器:根据定向钻孔相关理论研究和实践经验,合理选择稳定器的数量和安装位置,在钻孔施工中,可以使钻具起到上仰、下斜和基本保直的定向作用。

(2)   孔底动力钻具:采用孔底动力钻具配备随钻测量仪器,可实现较灵活的定向钻进效果。通过操作钻机带动钻杆回转,可调节安装在孔底动力马达后的弯接头或弯外管螺杆钻具,使其在圆周方向上任意进行调节,调整钻孔倾角和方位,从而实现定向钻进的目的。


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