定向井工藝講座

1、200907 最深的水平井最深的水平井是意大利米蘭所鉆的井，井深是意大利米蘭所鉆的井，井深63306330米，米， 垂深垂深 5994 5994米。米。 最淺的水平井最淺的水平井是加拿大的一口井，井深是加拿大的一口井，井深597597米，垂深米，垂深162162米。米。 最大水平位移最大水平位移的井是美國完成的的井是美國完成的M16LPZM16LPZ井水平位移井水平位移1072810728米。米。 我國所鉆我國所鉆DH-P1DH-P1超深水平井超深水平井井深井深64526452米米, ,垂深垂深5782.295782.29米米, , 水平段長水平段長500.46500.46米。米。 我國最大水

2、平位移我國最大水平位移的井是南海西江的井是南海西江A14A14井的水平位移井的水平位移 8060.7 8060.7米。米。國內(nèi)外水平井之最國內(nèi)外水平井之最 1984年打成了江漢第一口江油陸采的年打成了江漢第一口江油陸采的 定向定向井井黃黃36井（紅旗碼頭），井（紅旗碼頭），19991999年打成了第一口水年打成了第一口水平井王平平井王平1 1井，井，20002000年獨立打成了第一口水平井鐘年獨立打成了第一口水平井鐘平平1井，井，2001年建平年建平1井水平段長井水平段長1046.19m，創(chuàng)國內(nèi)，創(chuàng)國內(nèi)陸上油田水平段最長的紀錄。陸上油田水平段最長的紀錄。2002年完成了第一口年完成了第一口湖油

3、陸采的大位移井長湖油陸采的大位移井長10井，位垂比井，位垂比0.85，2004年年完成了國內(nèi)第一口直接對穿的采鹵連完成了國內(nèi)第一口直接對穿的采鹵連 通水平井通水平井黃黃鹽平鹽平1井井。一、基本概念和要求二、定向方法三、對于定向井常規(guī)鉆具組合四、對于水平井常規(guī)鉆具組合五、施工中注意的幾個問題六、水平井施工的工作步驟七、認識一、基本概念和要求1、定向井一口井設計目標點，按照人為的需要，在一個既定的方向上與井口垂線偏離一定距離的井。2、井深井眼軸線上任一點，到井口的井眼長度，稱為該點井深或斜深。3、垂深井眼軸線上任一點，到井口所在水平面的距離，稱為該點垂深。4、水平位移井眼軸線上任一點，與井口鉛直線

4、的距離，稱為該點水平位移，也稱該點的閉和距。5、視位移水平位移在設計方位線上投影長度，稱為視位移。6、井斜角井眼軸線上任一點的井眼方向線，與通過該點的重力線之間的夾角。7、方位角以井眼軸線上任一點為原點的平面坐標系中，以通過該點的正北方向線為始邊，按順時針方向旋轉至該點處井眼方向線在水平面上的投影線為終邊，其所轉過的角度稱為該點的方位角。8、造斜率表示了造斜工具的造斜能力。其值等于用該造斜工具所鉆出的井段的井眼曲率。9、全角變化率“狗腿嚴重度”，“井眼曲率”都是相同的意義。指的是在單位井段內(nèi)前進的方向在三維空間內(nèi)的角度變化。10、目標點設計規(guī)定的，必須鉆達的地層位置，稱為目標點。通常是以地面井

5、口為坐標原點的空間坐標值來表示。11、靶區(qū)及靶區(qū)半徑（定向井）在目標點所在的水平面上，以目標點為圓心，以靶區(qū)半徑為半徑的一個圓面積。允許實鉆井眼軌跡偏離設計目標點之間的距離，稱為靶區(qū)半徑 。12、靶心距在靶區(qū)平面上，實鉆井眼軌跡與目標點之間的距離，稱為靶心距。13、反扭角使用井底馬達進行定向造斜或扭方位時，動力鉆具啟動前的工具面與啟動后且加壓鉆進時的工具面之間的夾角，稱為反扭角。反扭角總是使工具面逆時針轉動。14、工具面在造斜鉆具組合中，由彎曲工具的兩個軸線所決定的那個平面，稱為工具面。 15、高邊定向井的井底是個呈傾斜狀態(tài)的圓平面。稱為井底圓。井底圓上的最高點稱為高邊。從井底圓心至高邊之間的

6、連線所指的方向，稱為井底的“高邊方向”。高邊方向上的水平投影稱為高邊方。即井底的方位。16、工具面角是表示造斜工具下到井底后，工具面所在位置的參數(shù)。工具面角有兩種表示方法：一種是以高邊為基準的，一種是以磁北為準的，高邊基準工具面角，簡稱高邊工具面角。是指高邊方向線為始邊，順時針轉到工具面與井底圓平面的交線所轉過的角度。由于高邊方向線在水平面上的投影，即為井底方位線，所以，若以正北方向線為始邊，順時針轉到井底方位線上所轉過的角度，即為井底方位角。磁北工具面角等于高邊工具面角加上井底方位角。17、定向角是定向工具面角的簡稱。在定向造斜或扭方位鉆進時，當啟動井下馬達之后，工具面所處的位置，用工具面角

7、表示，既為定向工具面角。18、會利用定向井工程師助手應用及計算，尤其是中靶預測、井斜和方位余量的計算等。19、會利用水平井程序設計與軌跡控制計算。要了解甲方所需資料要求，上交資料須經(jīng)有關領導確認。20 、熟練操作所里的各種儀器。21 、了解和掌握MWD的工作原理和操作規(guī)程。22 靈活應用各種鉆具結構和制定合理的鉆井參數(shù)及措施。23、熟讀鉆井事故與復雜問題一書。24、了解鉆井所研究的課題進展情況。25、了解當今國內(nèi)外與鉆井專業(yè)有關的技術前沿問題。 二、定向方法 目前，最常用的造斜鉆具組合是采用彎接頭+直動力鉆具組合或著是直接頭+彎動力鉆具組合進行定向造斜或扭方位施工。 根據(jù)施工難度、所用測量儀器

8、和施工井型的不同，又分為：單點定向、有線隨鉆定向和無線隨鉆定向三種方法。 原理：是利用彎接頭或彎馬達使下部鉆具產(chǎn)生一個彈性力矩，迫使井下動力鉆具驅動鉆頭側向切削，使鉆出的新井眼偏離原井眼軸線，達到定向和扭方位的目的。（1）、單點定向方法步驟：（A） 下入造斜鉆具至造斜點位置。（B） 單點側斜，測量造斜位置的井斜角、方位角和工具面。（C） 在側斜的同時，對井口鉆桿，方鉆桿，地面鉆桿進行打印，并把井口鉆桿的印痕投到轉盤的外源上，作為基準點。（D） 調(diào)整安置角（調(diào)整后的安置角是：設計方位角+反扭角），鎖住轉盤，開泵鉆進。（E） 定向鉆進，每鉆進1-2根進行單點側斜，根據(jù)測量的井斜角和方位角及時修正反

9、扭角度的差，并調(diào)整造斜工具的安置角。定向造斜井斜角在8度左右，方位合適，起鉆更換轉盤增斜鉆進。 1、彎接頭+直馬達1.1鉆具組合：鉆頭+直馬達+彎接頭+無磁鉆鋌+鉆桿1.2定向方法： 直接定向時：定向角=校正方位+反扭角+磁偏角-磁工具面角（MS） 調(diào)方位時： 定向角=所測方位+反扭角+磁偏角+裝置角-磁工具面角（MS） 用高邊時： 定向角=反扭角+裝置角-高邊（GHS）起始角=定向角+轉盤差 起始角 鉆桿差 方鉆桿差 棱注意：讀角差時左負右正或者是順正逆反（從上往下看） 、直馬達+彎接頭2.1鉆具組合：鉆頭+彎馬達+直接頭+無磁鉆鋌+鉆桿2.2定向方法：直接定向時：定向角=校正方位+反扭角+

10、磁偏角+角差-磁工具面角（MS）調(diào)方位時： 定向角=所測方位+反扭角+磁偏角+裝置角+角差-磁工具面角（MS）用高邊時： 定向角=反扭角+裝置角+角差-高邊（GHS）角差： 直接頭動力鉆具直接頭動力鉆具角差輸入：- 角差輸入：+起始角=定向角+轉盤差起始角 鉆桿差 方鉆桿差 棱（2）、有線隨鉆定向1、彎接頭+直馬達1.1鉆具組合：鉆頭+直馬達+彎接頭+無磁鉆鋌+鉆桿1.2定向方法：直接定向時：磁工具面（MS）擺在：校正方位+反扭角+磁偏角 加壓后： 磁工具面（MS）擺在：校正方位+磁偏角調(diào)方位時：磁工具面（MS）擺在： 反扭角+磁偏角+裝置角 加壓后： 磁工具面（MS）擺在： 磁偏角+裝置角用

11、高邊時： 高邊（GHS）擺在： 反扭角+裝置角 加壓后： 高邊（GHS）擺在： 裝置角2、 直接頭+彎馬達 2.1鉆具組合：鉆頭+彎馬達+直接頭+無磁鉆鋌+鉆桿1.2定向方法：直接定向時：磁工具面（MS）擺在：校正方位+反扭角+磁偏角+角差加壓后： 磁工具面（MS）擺在：校正方位+磁偏角+角差調(diào)方位時： 磁工具面（MS）擺在：校正方位+反扭角+磁偏角+裝置角+角差加壓后： 磁工具面（MS）擺在：校正方位+磁偏角+裝置角+角差用高邊時： 高邊工具面（GHS）擺在： 反扭角+裝置角 +角差加壓后： 高邊工具面（GHS）擺在： 裝置角+角差 角差： 角差輸入：- 角差輸入：+ 直接頭 動力鉆具 直接

12、頭 動力鉆具 （3 3）、無線隨鉆定向）、無線隨鉆定向1 1、彎接頭、彎接頭+ +直馬達直馬達1.1鉆具組合：鉆頭鉆具組合：鉆頭+直馬達直馬達+彎接頭彎接頭+無磁鉆鋌無磁鉆鋌+鉆桿鉆桿1.2定向方法：定向方法：直接定向時：磁工具面（直接定向時：磁工具面（MS）擺在：校正方位）擺在：校正方位+反扭角反扭角 加壓后：加壓后： 磁工具面（磁工具面（MS）擺在：校正方位）擺在：校正方位 調(diào)方位時：調(diào)方位時： 磁工具面（磁工具面（MS）擺在：校正方位）擺在：校正方位+反扭角反扭角 + 裝置角裝置角 加壓后：加壓后： 磁工具面（磁工具面（MS）擺在：校正方位）擺在：校正方位+裝置角裝置角用高邊時：用高邊時

13、： 高邊（高邊（GHS）擺在：）擺在： 反扭角反扭角+裝置角裝置角 加壓后：加壓后： 高邊（高邊（GHS）擺在：）擺在： 裝置角裝置角 +角差輸入： 360 MWD 具具 角差：角差： 角差輸入： -動力鉆 動力鉆MWD 2 2、 直接頭直接頭+ +彎馬達彎馬達 2.1鉆具組合：鉆頭鉆具組合：鉆頭+彎馬達彎馬達+直接頭直接頭+無磁鉆鋌無磁鉆鋌+鉆桿鉆桿2.2定向方法：同上。定向方法：同上。 注意：用注意：用MWD時，角差和方位修正角要在工作前確時，角差和方位修正角要在工作前確認準確無誤后輸入計算機。認準確無誤后輸入計算機。 三、對于定向井常規(guī)鉆具組合三、對于定向井常規(guī)鉆具組合 1 1、增斜鉆具

14、（一般增斜率、增斜鉆具（一般增斜率6 6/100m/100m） 增斜鉆具組合增斜鉆具組合一般采用雙穩(wěn)定器組合一般采用雙穩(wěn)定器組合。是利用杠桿原。是利用杠桿原理設計的，它有一個近鉆頭足穩(wěn)定器作為支點，第二個理設計的，它有一個近鉆頭足穩(wěn)定器作為支點，第二個穩(wěn)定器與近鉆頭穩(wěn)定器之間的距離應根據(jù)兩穩(wěn)定器之間穩(wěn)定器與近鉆頭穩(wěn)定器之間的距離應根據(jù)兩穩(wěn)定器之間的剛性（尺寸）大小和要求的增斜率的大小確定，的剛性（尺寸）大小和要求的增斜率的大小確定，一般一般為為20m（兩根鉆鋌長度），（兩根鉆鋌長度），兩穩(wěn)定器之間的鉆鋌在鉆壓兩穩(wěn)定器之間的鉆鋌在鉆壓下，產(chǎn)生向下的的彎曲變形，使鉆頭產(chǎn)生斜向力。下，產(chǎn)生向下的的彎

15、曲變形，使鉆頭產(chǎn)生斜向力。 例如：例如：1.11.1對于對于9 5/89 5/8井眼增斜鉆具組合：井眼增斜鉆具組合： 9 5/8Bit+244mmSST+擋板擋板+7NMDC1根根+7DC1根根+244mmSST+ 7DC1根根+244mmSST +7DC2柱柱+5DP（常規(guī)）（常規(guī)） 9 5/8Bit+244mmSST+擋板擋板+5NMDP1根根+7DC1根根+244mmSST+ 7DC1根根+244mmSST +7DC2柱柱+5DP（參考）（參考） 9 5/8Bit+244mmSST+擋板擋板+5NMDP1根根+5DP1根根+244mmSST+ 7DC1根根+244mmSST +7DC2柱

16、柱+5DP（參考）（參考）1.2 1.2 對于對于8 1/28 1/2井眼增斜鉆具組合：井眼增斜鉆具組合： 8 1/2Bit+214mmSST+擋板擋板+6 1/4NMDC1根根+6 1/4DC1根根+214mmSST+ 6 1/4DC1根根+214mmSST +6 1/4DC2柱柱+5DP（常規(guī)）（常規(guī)） 8 1/2Bit+214mmSST+擋板擋板+5NMDP1根根+6 1/4DC1根根+214mmSST+ 6 1/4DC1根根+214mmSST +6 1/4DC2柱柱+5DP （參考）（參考） 8 1/2Bit+214mmSST+擋板擋板+5NMDP1根根+5DP1根根+214mmSST

17、+ 6 1/4DC1根根+214mmSST +6 1/4DC2柱柱+5DP（參考）（參考）2 2、微增斜鉆具（一般增斜率、微增斜鉆具（一般增斜率3 3/100m/100m）微增斜鉆具組合在井下的受力情況和增斜鉆具相同，主微增斜鉆具組合在井下的受力情況和增斜鉆具相同，主要是要是通過減小近鉆頭穩(wěn)定器與通過減小近鉆頭穩(wěn)定器與2號穩(wěn)定器的距離或者減號穩(wěn)定器的距離或者減小近鉆頭穩(wěn)定器的外徑尺寸小近鉆頭穩(wěn)定器的外徑尺寸（欠尺寸穩(wěn)定器），以減?。ㄇ烦叽绶€(wěn)定器），以減小鉆具的造斜能力。鉆具的造斜能力。2.12.1對于對于9 5/89 5/8井眼微增斜鉆具組合：井眼微增斜鉆具組合： 9 5/8Bit+244mm

18、SST+擋板擋板+7NMDC1根根+244mmSST+ 7DC1根根+244mmSST +7DC2柱柱+5DP（常規(guī)）（常規(guī)） 9 5/8Bit+244mmSST+擋板擋板+7NMDC1根根+ 7DC2柱柱+5DP（參考）（參考）2.22.2對于對于8 1/28 1/2井眼微增斜鉆具組合：井眼微增斜鉆具組合： 8 1/2Bit+214mmSST+擋板擋板+ 6 1/4DMDC1根根+214mmSST+ 6 1/4DC1根根+214mmSST +6 1/4DC2柱柱+5DP （常規(guī)）（常規(guī)） 8 1/2Bit+214mmSST+擋板擋板+ 6 1/4DMDC1根根+ 6 1/4DC2柱柱+5DP

19、 （參考）（參考） 3 3、穩(wěn)斜鉆具、穩(wěn)斜鉆具 ： 穩(wěn)斜鉆具組合是采用剛性滿眼鉆具結構，穩(wěn)斜鉆具組合是采用剛性滿眼鉆具結構，通過增大下通過增大下部鉆具組合的剛性，控制下部鉆具組合在鉆壓作用下的部鉆具組合的剛性，控制下部鉆具組合在鉆壓作用下的彎曲變形，達到穩(wěn)定井斜和方位的目的，彎曲變形，達到穩(wěn)定井斜和方位的目的，常用的穩(wěn)斜鉆常用的穩(wěn)斜鉆具組合是：具組合是： 鉆頭鉆頭+近鉆頭穩(wěn)定器近鉆頭穩(wěn)定器(雙母扶正器雙母扶正器)+短鉆鋌（短鉆鋌（2-3m）+穩(wěn)穩(wěn)定器定器+單根鉆鋌（單根鉆鋌（9m）+穩(wěn)定器穩(wěn)定器+ 鉆鋌鉆鋌+鉆桿鉆桿3.13.1對于對于9 5/89 5/8井眼穩(wěn)斜鉆具組合：井眼穩(wěn)斜鉆具組合：

20、9 5/8Bit+244mmSST+7SDC+244mmSST+擋板擋板+7NMDC1根根+244mmSST +7DC2柱柱+5DP（常（常規(guī)）規(guī)）3.23.2對于對于8 1/28 1/2井眼穩(wěn)斜鉆具組合：井眼穩(wěn)斜鉆具組合： 8 1/2Bit+214mmSST+6 1/4SDC+214mmSST+擋擋板板+6 1/4NMDC1根根+214mmSST +6 1/4DC2柱柱+5DP（常規(guī)）（常規(guī)）4 4、降斜鉆具、降斜鉆具 ： 一般采用鐘擺鉆具組合，一般采用鐘擺鉆具組合，利用鉆具自身的重力產(chǎn)生利用鉆具自身的重力產(chǎn)生的鐘擺力實現(xiàn)降斜目的，的鐘擺力實現(xiàn)降斜目的，根據(jù)鉆頭與穩(wěn)定器的距離又分根據(jù)鉆頭與穩(wěn)

21、定器的距離又分為大鐘擺和小鐘擺，常用的降斜鉆具組合是：為大鐘擺和小鐘擺，常用的降斜鉆具組合是： 大鐘擺鉆具組合大鐘擺鉆具組合： 鉆頭鉆頭+2根鉆鋌（根鉆鋌（18m）+穩(wěn)定器穩(wěn)定器+1根鉆鋌（根鉆鋌（9m）+穩(wěn)定穩(wěn)定器器+鉆鋌鉆鋌+鉆桿。鉆桿。 小鐘擺鉆具組合：小鐘擺鉆具組合： 鉆頭鉆頭+1根鉆鋌（根鉆鋌（9m）+穩(wěn)定器穩(wěn)定器+1根鉆鋌（根鉆鋌（9m）+穩(wěn)定器穩(wěn)定器+鉆鋌鉆鋌+鉆桿。鉆桿。 4.1對于對于 17 1/2 和和12 1/4 大井眼大井眼 17 1/2Bit+730730+擋板擋板+9NMDC1根根+9DC1根根+444mmSST+8DC2柱柱+7DC2柱柱+5DP 12 1/4Bi

22、t+630630+擋板擋板+8NMDC1根根+8DC1根根+311mmSST+8DC2柱柱+7DC2柱柱+5DP4.2對于對于 9 5/8 井眼井眼 9 5/8Bit+630410+擋板擋板+7NMDC1根根+7DC1根根+244mmSST+7DC1根根+244mmSST+7DC2柱柱+5DP 9 5/8Bit+630410+擋板擋板+7NMDC1根根+244mmSST+7DC1根根+244mmSST+7DC2柱柱+5DP 9 5/8Bit+630410 +7SDC1根根+244mmSST+擋板擋板+7NMDC1根根+7DC2柱柱+5DP4.34.3對于對于 8 1/2 8 1/2 井眼井眼

23、8 1/2Bit+4304A10+擋板擋板+6 1/4NMDC1根根+6 1/4DC1根根+214mmSST+6 1/4DC1根根+214mmSST+6 1/4DC2柱柱+5DP 8 1/2Bit+4304A10+擋板擋板+6 1/4NMDC1根根 +214mmSST+6 1/4DC1根根+214mmSST+6 1/4DC2柱柱+5DP 8 1/2Bit+4304A10+ 6 1/4SDC1根根+214mmSST+擋板擋板+6 1/4NMDC1根根+214mmSST +6 1/4DC2柱柱+5DP5 5、小井眼、小井眼 ：5.15.1對于對于 7 7 套管井眼開窗側鉆套管井眼開窗側鉆: : 6

24、Bit+330330(動力鉆具動力鉆具)+331 310+4 3/4NMDC1根根 + 3 1/2DP5.25.2對于對于 5 1/25 1/2套管井眼開窗側鉆套管井眼開窗側鉆: : 4 1/2Bit+230230(動力鉆具動力鉆具)+ 231 210+ 3 1/2NMDC1根根 + 2 7/8DP 四四 、 對于水平井常規(guī)鉆具組合對于水平井常規(guī)鉆具組合1 1、增斜段：、增斜段： 鉆頭鉆頭+動力鉆具動力鉆具+無磁鉆鋌無磁鉆鋌+MWD短節(jié)短節(jié)+無磁鉆鋌無磁鉆鋌+加加重鉆桿重鉆桿+斜坡鉆桿斜坡鉆桿+普通鉆桿。普通鉆桿。1.1對于對于 17 1/2 和和12 1/4 大井眼大井眼 17 1/2Bit

25、+9 5/81.50度單彎動力鉆具度單彎動力鉆具+8NMDC1根根+MWD+631630（陀螺定向接頭）（陀螺定向接頭）+8DC3根根+631410+5HWDP+5DP（淺海）。（淺海）。 12 1/4Bit+7 3/41.50度單彎動力鉆具度單彎動力鉆具+7NMDC1根根+MWD+ 7NMDC1根根+ 5HWDP+5XPDP+5DP（草橋）。（草橋）。 1.21.2對于對于 9 5/89 5/8井眼井眼 9 5/8Bit+6 3/41.50度單彎動力鉆具度單彎動力鉆具+531410+7NMDC1根根+MWD+ 7NMDC1根根+ 5HWDP+5XPDP+5DP（草橋）。（草橋）。 9 5/8

26、Bit+630431（短接頭）（短接頭）+6 1/21.50度單彎度單彎動力鉆具動力鉆具+431410+7NMDC1根根+MWD+ 7NMDC1根根+ 5HWDP+5XPDP+5DP（草橋）。（草橋）。1.31.3對于對于 8 1/28 1/2井眼井眼 8 1/2Bit+ 6 1/21.50度單彎動力鉆具度單彎動力鉆具+431410+5NMDP1根根+MWD+ 5NMDP1根根+ 5HWDP+5XPDP+5DP 。2 2、水平段：、水平段： 鉆頭鉆頭+動力鉆具動力鉆具+無磁鉆桿無磁鉆桿+MWD短節(jié)短節(jié)+無磁鉆桿無磁鉆桿+斜坡斜坡鉆桿鉆桿+加重鉆桿加重鉆桿+斜坡鉆桿斜坡鉆桿+普通鉆桿。普通鉆桿。

27、2.1 2.1 對于對于 9 5/89 5/8井眼井眼 9 5/8Bit+6 3/4（1.001.50）度單彎動力鉆具）度單彎動力鉆具+531410+5NMDP1根根+MWD+ 5NMDP1根根+ 5XPDP+5HWDP+5DP 。 9 5/8Bit+630431（短接頭）（短接頭）+6 1/2（1.001.50）度單彎動力鉆具度單彎動力鉆具+431410+5NMDP1根根+MWD+ 5NMDP1根根+ 5XPDP+5HWDP+5DP。2.2 2.2 對于對于 8 1/28 1/2井眼井眼 8 1/2Bit+ 6 1/2（1.001.50）度單彎動力鉆具）度單彎動力鉆具+431410+5NMD

28、P1根根+MWD+ 5NMDP1根根+ 5XPDP+5HWDP+5DP 。 防粘卡穩(wěn)斜導向鉆具是定向井安全優(yōu)質(zhì)高效防粘卡穩(wěn)斜導向鉆具是定向井安全優(yōu)質(zhì)高效 完鉆的可靠保證完鉆的可靠保證常規(guī)定向鉆具常規(guī)定向鉆具防粘卡穩(wěn)斜導向鉆具防粘卡穩(wěn)斜導向鉆具欠尺寸穩(wěn)定器欠尺寸穩(wěn)定器記好了記好了五、施工中經(jīng)常遇到幾個的問題五、施工中經(jīng)常遇到幾個的問題（1 1）PDCPDC鉆頭的特點是什么鉆頭的特點是什么? ?1、無活動零部件，、無活動零部件，2、具有高效切削作用，、具有高效切削作用，3、鉆頭壽命長、鉆頭壽命長4、同其它鉆頭比，扭距大，鉆壓小，有較高的、同其它鉆頭比，扭距大，鉆壓小，有較高的機械鉆速，抗沖擊性能差

29、。機械鉆速，抗沖擊性能差。（2 2）如何準確判斷牙輪鉆頭的工作情況）如何準確判斷牙輪鉆頭的工作情況? ?判斷方法：判斷方法：1 1、正常工作、正常工作當?shù)貙訋r性無變化時，正常鉆壓下，轉盤轉動均勻，轉當?shù)貙訋r性無變化時，正常鉆壓下，轉盤轉動均勻，轉盤鏈條無上下跳動；鉆壓正常無明顯變化；指重表、泵盤鏈條無上下跳動；鉆壓正常無明顯變化；指重表、泵壓表、扭距表顯示平穩(wěn)；剎把無異常感覺。壓表、扭距表顯示平穩(wěn)；剎把無異常感覺。 2 2、軸承損壞、軸承損壞轉盤出現(xiàn)周期蹩跳，鉆壓小蹩跳小輕，鉆壓大則重；鉆轉盤出現(xiàn)周期蹩跳，鉆壓小蹩跳小輕，鉆壓大則重；鉆速下降，泵壓正常，而指重表指針有擺動。速下降，泵壓正常，而

30、指重表指針有擺動。3 3、牙輪卡死、牙輪卡死轉盤負荷增大，轉盤鏈條跳動，方鉆桿有蹩勁，停轉盤轉盤負荷增大，轉盤鏈條跳動，方鉆桿有蹩勁，停轉盤打倒車；鉆速下降，指重表指針擺動嚴重。打倒車；鉆速下降，指重表指針擺動嚴重。記好啊記好啊4 4、掉牙輪、掉牙輪轉盤負荷增大，轉盤鏈條嚴重跳動，停轉盤打倒車；蹩轉盤負荷增大，轉盤鏈條嚴重跳動，停轉盤打倒車；蹩鉆嚴重，指重表指針來回擺動；鉆速明顯下降或無進尺；鉆嚴重，指重表指針來回擺動；鉆速明顯下降或無進尺；上提鉆具變換方向下探方入有變化，高差約為一牙輪高上提鉆具變換方向下探方入有變化，高差約為一牙輪高度（牙輪掉一個）。度（牙輪掉一個）。5、牙輪磨（脫）光、牙

31、輪磨（脫）光轉盤負荷減輕，方鉆桿無蹩跳；鉆速明顯下降或無進尺，轉盤負荷減輕，方鉆桿無蹩跳；鉆速明顯下降或無進尺，指重表指示平穩(wěn)無擺動；泵壓正常。指重表指示平穩(wěn)無擺動；泵壓正常。6 6、鉆頭泥包、鉆頭泥包轉盤負荷增大，有跳鉆現(xiàn)象，鉆速下降，上提鉆具有不轉盤負荷增大，有跳鉆現(xiàn)象，鉆速下降，上提鉆具有不同程度的掛卡，泵壓上升，嚴重時蹩泵。同程度的掛卡，泵壓上升，嚴重時蹩泵。記好啊記好?。? 3）動力鉆具的正確使用）動力鉆具的正確使用1 1、動力鉆具入井前怎樣檢查、動力鉆具入井前怎樣檢查? ?1.1首先要檢查單（雙）彎方向，找出彎曲方向記號，首先要檢查單（雙）彎方向，找出彎曲方向記號，1.2檢查動力鉆

32、具的度數(shù)和編號，檢查動力鉆具的度數(shù)和編號，1.3測量動力鉆具扶正塊的外徑、本體外徑和間隙，測量動力鉆具扶正塊的外徑、本體外徑和間隙，1.4測量動力鉆具的長度及扣型，測量動力鉆具的長度及扣型，1.5了解動力鉆具的結構（由旁通閥總成、馬達總成、萬了解動力鉆具的結構（由旁通閥總成、馬達總成、萬向軸總成和傳動軸總成四大基本部件組成）向軸總成和傳動軸總成四大基本部件組成）1.6試運轉。試運轉。記好啊記好啊2 2、使用方法、使用方法1、地面檢查完畢接鉆頭下鉆，下鉆距井底、地面檢查完畢接鉆頭下鉆，下鉆距井底0.50m時開泵時開泵啟動馬達，開泵后逐漸增加沖數(shù)達到所需排量，記下總啟動馬達，開泵后逐漸增加沖數(shù)達到

33、所需排量，記下總泵壓和排量。短時間沖洗井底，待泥漿返出正常后，把泵壓和排量。短時間沖洗井底，待泥漿返出正常后，把鉆頭放置井底緩慢加壓，鉆進鉆頭放置井底緩慢加壓，鉆進1米后進一步加大到正常鉆米后進一步加大到正常鉆壓。隨著鉆壓的加大，泵壓也會升高，同時造成的壓差壓。隨著鉆壓的加大，泵壓也會升高，同時造成的壓差不得超過所規(guī)定的數(shù)值。不得超過所規(guī)定的數(shù)值。2、鉆進中可通過立管壓力表和指重表進行檢查。鉆壓大、鉆進中可通過立管壓力表和指重表進行檢查。鉆壓大小、地層改變、鉆頭磨損都會改變鉆頭扭矩，可通過立小、地層改變、鉆頭磨損都會改變鉆頭扭矩，可通過立管壓力來判斷。如果動力鉆具降速，壓差會超過平均水管壓力來

34、判斷。如果動力鉆具降速，壓差會超過平均水平，應立即把鉆具提離井底，待壓力下降后再漫漫地將平，應立即把鉆具提離井底，待壓力下降后再漫漫地將鉆具放置井底繼續(xù)鉆進。鉆具放置井底繼續(xù)鉆進。 為了鉆進時保持恒定的轉速和扭矩，須使排量、泵為了鉆進時保持恒定的轉速和扭矩，須使排量、泵壓、鉆壓處于穩(wěn)定狀態(tài)。壓、鉆壓處于穩(wěn)定狀態(tài)。 3 3、技術要求：、技術要求：3.1在驅動接頭和鉆頭之間加接頭，其長度應盡量短；在驅動接頭和鉆頭之間加接頭，其長度應盡量短；3.2下鉆遇阻不能硬壓也不能劃眼，應起鉆通井。下鉆遇阻不能硬壓也不能劃眼，應起鉆通井。4 4、常見故障處理：、常見故障處理：4.14.1泵壓突然升高：泵壓突然升

35、高：原因及處理方法原因及處理方法鉆壓過大，動力鉆具轉不動及時提離井底，泵壓恢復正鉆壓過大，動力鉆具轉不動及時提離井底，泵壓恢復正常后輕壓鉆進；常后輕壓鉆進；動力鉆具脫膠立即起鉆更換動力鉆具。動力鉆具脫膠立即起鉆更換動力鉆具。 記好啊記好啊4.24.2泵壓逐漸升高：泵壓逐漸升高：原因及處理方法：原因及處理方法：鉆頭被堵塞提離井底檢查壓力，如果壓差高于起始鉆頭被堵塞提離井底檢查壓力，如果壓差高于起始 壓差可試用改變排量和上提辦法清洗鉆頭，若無效則壓差可試用改變排量和上提辦法清洗鉆頭，若無效則起鉆。起鉆。鉆頭磨損鉆頭磨損; 如果鉆速下降則起鉆換鉆頭。如果鉆速下降則起鉆換鉆頭。地層改變地層改變;提離井

36、底檢查壓力，如果壓差與起始壓力提離井底檢查壓力，如果壓差與起始壓力相同則繼續(xù)鉆進相同則繼續(xù)鉆進 。記好啊記好啊4.34.3泵壓逐漸下降：泵壓逐漸下降：原因及處理方法原因及處理方法發(fā)生井漏及時檢查鉆井液量，起鉆堵漏發(fā)生井漏及時檢查鉆井液量，起鉆堵漏鉆柱刺漏應立即起鉆檢查鉆柱刺漏應立即起鉆檢查4.44.4無機械進尺：無機械進尺：原因及處理方法原因及處理方法地層改變可改變鉆壓和排量等鉆井參數(shù)。地層改變可改變鉆壓和排量等鉆井參數(shù)。動力鉆具不轉提離井底檢查壓力，然后輕壓鉆進或起鉆動力鉆具不轉提離井底檢查壓力，然后輕壓鉆進或起鉆換動力鉆具。換動力鉆具。鉆頭磨損起鉆換鉆頭。鉆頭磨損起鉆換鉆頭。記好啊記好?。?/p>

37、4 4）關于測斜零長和側深的計算：）關于測斜零長和側深的計算：4.1 MWD4.1 MWD測斜零長：測斜零長：C=鉆頭長度鉆頭長度+動力鉆具長度動力鉆具長度+接頭長度接頭長度+無磁長度無磁長度-3.89m+1 m測深測深=井深井深- MWD側斜零長側斜零長4.2 4.2 測深（電子單、多點）：測深（電子單、多點）：L=井深井深-（方入（方入+方鉆桿底下接頭長度方鉆桿底下接頭長度+0.5m+鉆頭長度鉆頭長度+檔板以下接頭或動力鉆具等長度檔板以下接頭或動力鉆具等長度+2.50m） 記好啊記好?。? 5）幾種常用鉆頭、鉆具、接頭的扣型尺寸：）幾種常用鉆頭、鉆具、接頭的扣型尺寸： 類型類型 扣型扣型

38、母扣鏜孔直母扣鏜孔直徑尺寸徑尺寸mm 類型類型 扣型扣型 母扣鏜孔直母扣鏜孔直徑尺寸徑尺寸mm 17 1/2鉆頭鉆頭7311805鉆桿鉆桿410411 12 1/4鉆頭鉆頭6311543 1/2鉆桿鉆桿3103111039 5/8鉆頭鉆頭6311542 7/8鉆桿鉆桿210211868 1/2鉆頭鉆頭431119特特 種種配配合合接接頭頭 4105311426 鉆頭鉆頭331914105211504 1/2鉆頭鉆頭231784A10431 8 鉆鋌鉆鋌 630631 410431 7 鉆鋌鉆鋌 4104111356304316 1/4 鉆鋌鉆鋌4A104A111246306314 3/4 鉆鋌

39、鉆鋌310311 記好啊記好?。? 6）關于怎樣側鉆）關于怎樣側鉆? ?1)1)首先要選好側鉆點首先要選好側鉆點, ,保證側鉆成功；其次要保證控制好保證側鉆成功；其次要保證控制好井眼軌跡，提高機械鉆速。井眼軌跡，提高機械鉆速。側鉆點的選擇原則側鉆點的選擇原則: :1 1、盡量減少返工進尺、盡量減少返工進尺, ,縮短鉆井周期縮短鉆井周期, ,降低成本。降低成本。2 2、井徑比較規(guī)則的井段、井徑比較規(guī)則的井段. .3 3、保證水泥塞強度應能承受下部側鉆施工、保證水泥塞強度應能承受下部側鉆施工. .4 4、選擇鉆時相對較快的井段。、選擇鉆時相對較快的井段。記好啊記好啊2)2)采取的技術措施是：采取的

40、技術措施是：1、側鉆前要掃水泥塞到預定位置，靜壓（、側鉆前要掃水泥塞到預定位置，靜壓（20min）試）試水泥塞膠結強度和承壓能力。水泥塞膠結強度和承壓能力。2、盡量用牙輪而不是、盡量用牙輪而不是PDC鉆頭。鉆頭。3、擺好工具面，接近、擺好工具面，接近“零鉆壓零鉆壓”控時鉆進，前控時鉆進，前6-8m井井段段鉆進速度為相應直井段的一半鉆進速度為相應直井段的一半。4、鉆進中途避免活動鉆具，接單根后將鉆頭放到井底、鉆進中途避免活動鉆具，接單根后將鉆頭放到井底后，才能開泵鉆進。后，才能開泵鉆進。5、每米撈取一次砂樣，判斷側鉆井眼的形成情況，在、每米撈取一次砂樣，判斷側鉆井眼的形成情況，在完全進入新地層后

41、，逐步加至正常鉆壓鉆進。完全進入新地層后，逐步加至正常鉆壓鉆進。 記好啊記好?。ǎ┧骄拭骖愋停海ǎ┧骄拭骖愋停?水平井的井身剖面類型，根據(jù)剖面形狀和從直井段水平井的井身剖面類型，根據(jù)剖面形狀和從直井段至水平段拐彎半徑的大小，劃分為：至水平段拐彎半徑的大小，劃分為：長曲率半徑（大于長曲率半徑（大于1000英尺）英尺）（305米）；米）；中曲率半徑（中曲率半徑（200-1000英尺）英尺）（61305米）；米）；短曲率半徑（短曲率半徑（15-200英尺）英尺）（4.57561米）；米）；超短曲率半徑（超短曲率半徑（1-15英尺）英尺）（0.3054.575米米） 六、水平井施工的工作步驟六

42、、水平井施工的工作步驟 打好一口水平井，大致分為以下五個步驟打好一口水平井，大致分為以下五個步驟 1、上井前的準備工作、上井前的準備工作 2、直井段施工、直井段施工 3、斜井段施工、斜井段施工4、水平段施工水平段施工5、 完井資料的收集、整理、上交工作完井資料的收集、整理、上交工作五步工作法1 1、上井前的準備工作、上井前的準備工作1.1工程設計工程設計 首先了解該井的設計情況，主要包括井身結構、地質(zhì)分層，剖面首先了解該井的設計情況，主要包括井身結構、地質(zhì)分層，剖面設計（設計（ 井口及靶點坐標、造斜點位置、造斜率的大小，及對靶盒井口及靶點坐標、造斜點位置、造斜率的大小，及對靶盒的要求），對于該

43、井的特別提示和要求等。的要求），對于該井的特別提示和要求等。1.2動力鉆具和接頭動力鉆具和接頭 對于對于 12 1/4井眼：準備：井眼：準備： 本體尺寸：本體尺寸：197mm，扶正塊外徑，扶正塊外徑308 mm 的動力鉆具；而目前油田，用于的動力鉆具；而目前油田，用于12 1/4井眼本體尺寸井眼本體尺寸197mm的的動力鉆具有三種扣型：分別為動力鉆具有三種扣型：分別為630630，630520和和630530，因，因此準備配合接頭有三種：扣型分別為此準備配合接頭有三種：扣型分別為631410，521410和和531410。 對于對于 9 5/8“9 5/8“井眼：井眼：準備：準備： 目前油田，

44、用于目前油田，用于9 5/8“井眼井眼:扶正塊外徑扶正塊外徑238 mm 的動力鉆具本的動力鉆具本體尺寸有三種：體尺寸有三種： 197mm、172mm和和165mm，三種扣型為，三種扣型為630530 、 630520和和430430，因此準備配合接頭有三種：扣型分別為，因此準備配合接頭有三種：扣型分別為: 531410， 521410， 431410 。對于對于8 1/28 1/2井眼：井眼：準備：準備： 用于用于 8 1/2“井眼井眼:扶正塊外徑扶正塊外徑212 mm 本體尺寸本體尺寸165mm的動力的動力鉆具扣型為鉆具扣型為430430，因此準備配合接頭兩種：扣型分別為，因此準備配合接頭

45、兩種：扣型分別為: 431410 和和431 4A10 。 1.3 1.3 特種鉆具和儀器的準備特種鉆具和儀器的準備5無磁承壓鉆桿：無磁承壓鉆桿：2根根5加重鉆桿：加重鉆桿：45根根5斜坡鉆桿：斜坡鉆桿：45根（根據(jù)斜井段和水平段長度定）根（根據(jù)斜井段和水平段長度定）MWD儀器和儀器和411410短節(jié)短節(jié)1.4 1.4 制定施工方案和技術保障措施并進行技術交底制定施工方案和技術保障措施并進行技術交底2 2、直井段施工、直井段施工2.1一開直井段一開直井段一開（要接上無磁放好擋板），采用塔式或鐘擺鉆具組合，吊打鉆一開（要接上無磁放好擋板），采用塔式或鐘擺鉆具組合，吊打鉆進，確保鉆直，起鉆投多點。

46、進，確保鉆直，起鉆投多點。2.22.2二開直井段二開直井段二開（要接上無磁放好擋板），采用塔式或鐘擺鉆具組合，出表層二開（要接上無磁放好擋板），采用塔式或鐘擺鉆具組合，出表層100m吊打鉆進，鉆進期間吊測監(jiān)控，至離設計造斜點吊打鉆進，鉆進期間吊測監(jiān)控，至離設計造斜點10-20m，循，循環(huán)處理泥漿短起下，起鉆投多點，為下步順利施工創(chuàng)造有利條件。環(huán)處理泥漿短起下，起鉆投多點，為下步順利施工創(chuàng)造有利條件。3 3、斜井段施工、斜井段施工3.13.1鉆具組合鉆具組合（柔性）（柔性） 鉆頭鉆頭+動力鉆具動力鉆具+接頭接頭+5無磁承壓鉆桿無磁承壓鉆桿1根根+MWD短節(jié)短節(jié)+5 無無磁承壓鉆桿磁承壓鉆桿1根根

47、+5 加重鉆桿加重鉆桿45根根+5 斜坡鉆桿斜坡鉆桿45根根+5 普通普通鉆桿。鉆桿。1、入井前的動力鉆具、接頭、入井前的動力鉆具、接頭、5 無磁承壓鉆桿等必須仔細檢查，無磁承壓鉆桿等必須仔細檢查，畫好草圖；畫好草圖；掌握下井鉆頭的工作特性、使用壽命和水眼直徑等掌握下井鉆頭的工作特性、使用壽命和水眼直徑等。2、下入較大度數(shù)的單彎（下入較大度數(shù)的單彎（1.51.75）動力鉆具）動力鉆具。 堅持造斜率堅持造斜率:就高不就低就高不就低的原則的原則3、量好角差，并把角差和方位修正角輸入計算機量好角差，并把角差和方位修正角輸入計算機。 3.23.2施工技術施工技術 下鉆到井底后，接上方鉆桿離開井底開泵循

48、環(huán)，待返出泥漿排量正下鉆到井底后，接上方鉆桿離開井底開泵循環(huán)，待返出泥漿排量正常后，常后， 擺工具面到預定位置，開始時用磁工具面定向鉆進，擺工具面到預定位置，開始時用磁工具面定向鉆進，小鉆壓小鉆壓鉆進鉆進12單根單根，待工具面比較穩(wěn)定后適當調(diào)整鉆進參數(shù)；井斜超過，待工具面比較穩(wěn)定后適當調(diào)整鉆進參數(shù)；井斜超過3MWD自動顯示高邊工具面，全力增井斜；當井斜達到一定要求自動顯示高邊工具面，全力增井斜；當井斜達到一定要求后，采用滑動鉆進與復合鉆進相結合的方式隨時校正井眼軌跡。后，采用滑動鉆進與復合鉆進相結合的方式隨時校正井眼軌跡。 井斜超過井斜超過45后，采取短起下鉆和鉆具倒裝，之前泥漿混足原油和后，

49、采取短起下鉆和鉆具倒裝，之前泥漿混足原油和其它潤滑劑，并采取大排量定期或清洗井眼等措施，防止粘卡和消除其它潤滑劑，并采取大排量定期或清洗井眼等措施，防止粘卡和消除巖屑床的形成，確保井眼暢通和穩(wěn)定。巖屑床的形成，確保井眼暢通和穩(wěn)定。 過過A點后點后30m，由甲方地質(zhì)監(jiān)督確定進行中間電測，中間電測完后，由甲方地質(zhì)監(jiān)督確定進行中間電測，中間電測完后，帶著測井草圖，到采油廠地質(zhì)所討論下步施工方案，若要變更設計，帶著測井草圖，到采油廠地質(zhì)所討論下步施工方案，若要變更設計，要求寫好變更設計通知單。要求寫好變更設計通知單。施工關鍵：施工關鍵：確保確保A點的矢量中靶，防止造斜率失常是取勝的關鍵。當遇到地層鉆點

50、的矢量中靶，防止造斜率失常是取勝的關鍵。當遇到地層鉆時很快或鹽層時，要加大鉆壓或是減小排量，并禁止在有快鉆時的時很快或鹽層時，要加大鉆壓或是減小排量，并禁止在有快鉆時的井段長時間循環(huán)，以確保有一個比較穩(wěn)定的造斜率；另外，再沒有井段長時間循環(huán)，以確保有一個比較穩(wěn)定的造斜率；另外，再沒有接到變更設計的前提下，要盡量控制用較低的造斜率入靶，即穩(wěn)斜接到變更設計的前提下，要盡量控制用較低的造斜率入靶，即穩(wěn)斜探頂。探頂。4 4、水平段施工、水平段施工4.1鉆具組合鉆具組合 (倒裝倒裝) 鉆頭鉆頭+動力鉆具動力鉆具+接頭接頭+5無磁承壓鉆桿無磁承壓鉆桿1根根+MWD短節(jié)短節(jié)+5無磁承無磁承壓鉆桿壓鉆桿1根根

51、+ 5斜坡鉆桿斜坡鉆桿45根根+5加重鉆桿加重鉆桿45根根+5普通鉆桿。普通鉆桿。4.2施工技術施工技術(堅持少滑多轉堅持少滑多轉,少調(diào)勤調(diào)的原則少調(diào)勤調(diào)的原則) 采用復合鉆進時，鉆時在采用復合鉆進時，鉆時在23min/m，要求井隊除接單根速度快外，要求井隊除接單根速度快外，還要做到早開泵，晚停泵，盡量縮短泥漿靜止時間，防止砂子沉降速還要做到早開泵，晚停泵，盡量縮短泥漿靜止時間，防止砂子沉降速度快堵水眼和巖屑堆圾造成再次開泵困難等復雜情況；盡量不要在水度快堵水眼和巖屑堆圾造成再次開泵困難等復雜情況；盡量不要在水平段變更設計和大幅度調(diào)整井斜，滑動鉆進時摩阻比原來顯著增大，平段變更設計和大幅度調(diào)整

52、井斜，滑動鉆進時摩阻比原來顯著增大，進尺變慢，要定時上提大幅度活動鉆具。盡量縮短進尺變慢，要定時上提大幅度活動鉆具。盡量縮短MWD測量時間，測量時間，對于薄油層水平井要增加對于薄油層水平井要增加MWD測量次數(shù)，及時處理測量數(shù)據(jù)，并對測量次數(shù)，及時處理測量數(shù)據(jù)，并對井底及待鉆井眼軌跡位置進行正確預測。井底及待鉆井眼軌跡位置進行正確預測。 加強錄井檢測和觀察，并根據(jù)錄井結果和地質(zhì)要求及加強錄井檢測和觀察，并根據(jù)錄井結果和地質(zhì)要求及MWD測量測量情況，隨時微調(diào)井斜和變更設計，滿足甲方需要。情況，隨時微調(diào)井斜和變更設計，滿足甲方需要。 水平井應用實例水平井應用實例黃鹽平黃鹽平1 1井是江漢油田首口設計施工的采