新型防斜打快技術(shù)軟件

新型防斜打快技術(shù)軟件第一頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三匯報(bào)內(nèi)容：1、防斜打直技術(shù)的發(fā)展方向；2、造成井斜的主要原因；3、井斜產(chǎn)生；4、常規(guī)防斜、降斜鉆具組合力學(xué)特性分析5、不同防斜打直方法的機(jī)理探討；6、預(yù)彎曲動(dòng)力學(xué)防斜打直機(jī)理研究；7、預(yù)彎曲動(dòng)力學(xué)防斜打快技術(shù)的主要研究?jī)?nèi)容；8、已進(jìn)行工作；9、研究成果；10、滑動(dòng)導(dǎo)向鉆具組合連續(xù)導(dǎo)向鉆井技術(shù)。第二頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三一、防斜打直技術(shù)的發(fā)展方向-1解放鉆壓；良好的防斜效果；適合于各種高陡地質(zhì)構(gòu)造。新型的防斜打直技術(shù)

應(yīng)具備以下特點(diǎn)：第三頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三一、防斜打直技術(shù)的發(fā)展方向-2預(yù)彎曲動(dòng)力學(xué)防斜打快技術(shù)符合以上條件的有兩種：

1、動(dòng)力學(xué)防斜打快技術(shù)；

2、主動(dòng)式防斜打快工具，如VDS系統(tǒng)等；

從經(jīng)濟(jì)性和可推廣性角度講，發(fā)展方向應(yīng)為：第四頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三二、造成井斜的主要原因

1、地層的造斜特征；2、鉆具組合的使用不當(dāng)；3、操作者的主動(dòng)原因。第五頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三三、井斜的產(chǎn)生-1鉆頭上的作用力第六頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三三、井斜的產(chǎn)生-2鉆頭偏向不平衡造成的增斜力第七頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三三、井斜的產(chǎn)生-3第八頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三三、井斜的產(chǎn)生-4

從受力分解中不難發(fā)現(xiàn)，在主動(dòng)力中，有兩部分力十分重要：1)BHA變形和運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的側(cè)向力；2）BHA變形造成的指向不確定性。目前的所有防斜打直技術(shù)都是回繞這兩點(diǎn)去進(jìn)行的。第九頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三

四、常規(guī)防斜、降斜鉆具組合

力學(xué)特性分析第十頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三1、常用防斜、降斜鉆具組合分類：四、常規(guī)防斜、降斜鉆具組合力學(xué)特性分析第十一頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三2、常用鉆具組合力學(xué)特性分析：1）雙穩(wěn)定器鐘擺鉆具組合力學(xué)特性分析：四、常規(guī)防斜、降斜鉆具組合力學(xué)特性分析第十二頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三雙穩(wěn)定器鐘擺鉆具組合力學(xué)特性分析1-1：表1：表2：表3：四、常規(guī)防斜、降斜鉆具組合力學(xué)特性分析第十三頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三雙穩(wěn)定器鐘擺鉆具組合力學(xué)特性分析1-2：表4：表5：表6：四、常規(guī)防斜、降斜鉆具組合力學(xué)特性分析第十四頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三（1）、隨井斜角增加，2-1結(jié)構(gòu)鐘擺鉆具組合的降斜力逐漸增加。（2）、隨鉆壓增加，2-1結(jié)構(gòu)鐘擺鉆具組合的降斜力逐漸增加。因此，在大鉆壓下，鐘擺鉆具可能有效，也可能失效，原因不在降斜力是否下降，而在于下部鉆柱發(fā)生了變形。（3）、隨L1增加，2-1結(jié)構(gòu)鐘擺鉆具組合的降斜力先逐漸增加，在24m處達(dá)到最大，隨后迅速下降。因此，對(duì)于2-1結(jié)構(gòu)鐘擺鉆具組合而言，在一定的參數(shù)和井眼條件下，存在降斜力最大的結(jié)構(gòu)參數(shù)。結(jié)論1-1：四、常規(guī)防斜、降斜鉆具組合力學(xué)特性分析第十五頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三4）、隨L2增加，2-1結(jié)構(gòu)鐘擺鉆具組合的降斜力先逐漸增加，在12m處達(dá)到最大，隨后下降。因此，同樣可以優(yōu)化2-1結(jié)構(gòu)鐘擺鉆具組合的結(jié)構(gòu)參數(shù)。5）、隨增加，2-1結(jié)構(gòu)鐘擺鉆具組合的降斜力逐漸增加。因此，2-1結(jié)構(gòu)鐘擺鉆具組合的近鉆頭穩(wěn)定器應(yīng)選欠尺寸。6）、隨增加，2-1結(jié)構(gòu)鐘擺鉆具組合的降斜力逐漸降低。因此，2-1結(jié)構(gòu)鐘擺鉆具組合的上穩(wěn)定器應(yīng)選滿尺寸。7）、以上計(jì)算是以2-1結(jié)構(gòu)鐘擺鉆具組合為特例進(jìn)行計(jì)算的，但通過改變參數(shù)，實(shí)際上可基本包含所有的雙穩(wěn)定器結(jié)構(gòu)鐘擺鉆具組合。結(jié)論1-2：四、常規(guī)防斜、降斜鉆具組合力學(xué)特性分析第十六頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三2）、雙穩(wěn)定器滿眼鉆具組合力學(xué)特性分析：四、常規(guī)防斜、降斜鉆具組合力學(xué)特性分析第十七頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三雙穩(wěn)定器滿眼鉆具組合力學(xué)特性分析2-1：

表7：

表8：

表9：四、常規(guī)防斜、降斜鉆具組合力學(xué)特性分析第十八頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三雙穩(wěn)定器滿眼鉆具組合力學(xué)特性分析2-2：表10：表11：表12：四、常規(guī)防斜、降斜鉆具組合力學(xué)特性分析第十九頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三結(jié)論2-1：四、常規(guī)防斜、降斜鉆具組合力學(xué)特性分析第二十頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三結(jié)論2-2：四、常規(guī)防斜、降斜鉆具組合力學(xué)特性分析第二十一頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三五、不同防斜打直方法的機(jī)理探討-1鐘擺鉆具組合防斜打直機(jī)理：盡量使BHA變形和運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的側(cè)向力為降斜力，特點(diǎn)：1）、降斜力F1較小。一旦P1是增斜力且超過鐘擺力F1，連起碼的靠犧牲鉆速為代價(jià)取得的一點(diǎn)降斜效果都將失去，這就是有時(shí)鐘擺鉆具組合失效的原因之一。第二十二頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三五、不同防斜打直方法的機(jī)理探討-22）、有時(shí)，鐘擺鉆具組合在一定的鉆壓和井眼條件下，鉆頭指向造成的合力成為降斜力，此時(shí)就可能具備較好的降斜效果。大鉆壓理論就是在這一特定條件下才能成立。但這種情況很難控制。第二十三頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三五、不同防斜打直方法的機(jī)理探討-3滿眼鉆具組合防斜打直機(jī)理：盡量使BHA變形后的軸線與井眼軸線一致，從而減小由P1形成的合力。特點(diǎn)：1）、由于很難消除穩(wěn)定器與井眼的間隙，因而，這種鉆頭指向造成的力P1不可能消除。2）、滿眼鉆具的特征是鉆壓大，并且沒有“鐘擺力”，使得這種鉆頭指向所造成的分量可能較大。第二十四頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三五、不同防斜打直方法的機(jī)理探討-4

由于井眼的偏斜，重力作用使得變形后的鉆具組合在下井壁一側(cè)的運(yùn)動(dòng)軌跡密度超過上井壁，這樣鉆頭向上偏斜的幾率大于向下偏斜的幾率。這種行為的后果使得鉆壓的側(cè)向分量的合力成為增斜力。

偏向角=1度時(shí)，20噸鉆壓在鉆頭側(cè)向形成的分量達(dá)3.5kN

偏向角為2度時(shí)，20噸鉆壓在鉆頭側(cè)向形成的分量達(dá)7.0kN

滿眼和鐘擺鉆具組合在大鉆壓下有時(shí)難以很好控制井斜的根本原因在于：第二十五頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三五、不同防斜打直方法的機(jī)理探討-5第二十六頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三五、不同防斜打直方法的機(jī)理探討-6VDS系統(tǒng)打直機(jī)理：從井眼高邊向鉆頭施加一個(gè)主動(dòng)的降斜力。當(dāng)鉆頭上的合降斜力大于地層的增斜力時(shí)，就能使井斜角減小，達(dá)到垂直鉆井的目的。第二十七頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三五、不同防斜打直方法的機(jī)理探討-7VDS系統(tǒng)打直機(jī)理：第二十八頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三五、不同防斜打直方法的機(jī)理探討-8第二十九頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三五、不同防斜打直方法的機(jī)理探討-9VertiTrak的結(jié)構(gòu)示意圖第三十頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三五、不同防斜打直方法的機(jī)理探討-10GEO-Pilot系統(tǒng)打直機(jī)理：使鉆頭指向一直指向下井壁，從而通過鉆進(jìn)方向來減小井斜。第三十一頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三六、預(yù)彎曲動(dòng)力學(xué)防斜打快技術(shù)機(jī)理-1

通過鉆具組合的預(yù)彎曲變形，使鉆頭側(cè)向力成為降斜力，而且這種降斜力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鐘擺鉆具組合的降斜力；通過預(yù)彎曲變形來消除鉆頭偏向造成的不利于井斜控制的側(cè)向力；第三十二頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三六、預(yù)彎曲動(dòng)力學(xué)防斜打快技術(shù)機(jī)理-2

鉆柱在井眼中的運(yùn)動(dòng)特征第三十三頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三第三十四頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三第三十五頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三第三十六頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三鉆頭渦動(dòng)鉆柱渦動(dòng)第三十七頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三鉆頭渦動(dòng)第三十八頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三向前渦動(dòng)由于質(zhì)量偏心引起第三十九頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三向后渦動(dòng)由于井壁接觸引起第四十頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三不規(guī)則運(yùn)動(dòng)第四十一頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三向前渦動(dòng)5度傾斜井眼第四十二頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三5度傾斜井眼向前渦動(dòng)向后渦動(dòng)第四十三頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三向后渦動(dòng)20度傾斜井眼第四十四頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三向前渦動(dòng)45度傾斜井眼第四十五頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三鉆柱運(yùn)動(dòng)仿真第四十六頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三第四十七頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三六、預(yù)彎曲動(dòng)力學(xué)防斜打快技術(shù)機(jī)理-2主要特征：1）、降斜力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鐘擺鉆具組合的降斜力；2）、井斜角越小，降斜力越大，因此預(yù)彎曲動(dòng)力學(xué)防斜打快技術(shù)的防斜效果更為突出；3）、預(yù)彎曲變形特征對(duì)降斜力的大小有重要影響。第四十八頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三七、預(yù)彎曲動(dòng)力學(xué)防斜打快技術(shù)的研究?jī)?nèi)容：1）、預(yù)彎曲鉆具組合的動(dòng)力學(xué)行為描述；2）、預(yù)彎曲形狀對(duì)鉆頭降斜力的影響規(guī)律；3）、預(yù)彎曲動(dòng)力學(xué)防斜打快鉆具組合鉆頭側(cè)向力計(jì)算；4）、參數(shù)對(duì)預(yù)彎曲動(dòng)力學(xué)防斜打快鉆具組合鉆頭側(cè)向力的影響規(guī)律；5）、預(yù)彎曲動(dòng)力學(xué)鉆具組合結(jié)構(gòu)參數(shù)、施工參數(shù)的優(yōu)化；第四十九頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三七、預(yù)彎曲動(dòng)力學(xué)防斜打快技術(shù)的研究?jī)?nèi)容：6）、帶動(dòng)力鉆具的預(yù)彎曲動(dòng)力學(xué)鉆具組合的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究；7）、專用工具的研制；8）、專用工具的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)；9）、相關(guān)計(jì)算模型及機(jī)理探討，計(jì)算軟件的研制；10)、預(yù)彎曲動(dòng)力學(xué)防斜打快技術(shù)的適用范圍；11）、預(yù)彎曲動(dòng)力學(xué)防斜打快技術(shù)的推廣應(yīng)用。第五十頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三八、已做研究工作第五十一頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三八、已進(jìn)行工作1）、目前正建立常規(guī)鉆具組合的動(dòng)力學(xué)方程，并進(jìn)行數(shù)值仿真；2）、已建立了一靜力仿真平臺(tái)和一動(dòng)力學(xué)仿真初級(jí)平臺(tái)；3）、已利用帶動(dòng)力鉆具的BHA進(jìn)行了四口井的先導(dǎo)性試驗(yàn)（親自兩口井）；第五十二頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三九、研究成果第五十三頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三成果1：預(yù)彎曲動(dòng)力學(xué)防斜打快技術(shù)研究第五十四頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三利用預(yù)彎曲動(dòng)力學(xué)防斜打快鉆具組合--PBDFVBHA(Pre-BendingDynamicFastandVerticalDrillingBHA)進(jìn)行防斜打快鉆井；預(yù)彎曲動(dòng)力學(xué)防斜打快技術(shù)研究第五十五頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三常規(guī)鐘擺鉆具組合降斜力計(jì)算主要參數(shù)：預(yù)彎曲動(dòng)力學(xué)防斜打快技術(shù)研究第五十六頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三常規(guī)鐘擺鉆具組合降斜力計(jì)算計(jì)算結(jié)果：預(yù)彎曲動(dòng)力學(xué)防斜打快技術(shù)研究第五十七頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三主要參數(shù)預(yù)彎曲動(dòng)力學(xué)防斜打快技術(shù)降斜力計(jì)算鉆具組合：PBDFVBHA(Pre-BendingDynamicFastandVerticalDrillingBHA)預(yù)彎曲動(dòng)力學(xué)防斜打快鉆具組合預(yù)彎曲動(dòng)力學(xué)防斜打快技術(shù)研究第五十八頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三預(yù)彎曲動(dòng)力學(xué)防斜打快技術(shù)研究第五十九頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三計(jì)算結(jié)果：井斜角（度）降斜力（kN）123-1.17-0.81-0.53偏心距為1mm時(shí)PBDFVBHA的降斜力：預(yù)彎曲動(dòng)力學(xué)防斜打快技術(shù)降斜力計(jì)算預(yù)彎曲動(dòng)力學(xué)防斜打快技術(shù)研究第六十頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三計(jì)算結(jié)果：井斜角（度）降斜力（kN）123-3.39-2.91-2.72偏心距為2mm時(shí)PBDFVBHA的降斜力：預(yù)彎曲動(dòng)力學(xué)防斜打快技術(shù)降斜力計(jì)算預(yù)彎曲動(dòng)力學(xué)防斜打快技術(shù)研究第六十一頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三降斜力比較：預(yù)彎曲動(dòng)力學(xué)防斜打快鉆具組合的降斜力隨井斜角增加而減小，鐘擺鉆具的降斜力隨井斜角增加而增加；

偏心距為1mm、井斜角1度時(shí)預(yù)彎曲動(dòng)力學(xué)防斜打快鉆具組合(PBDFVBHA)的降斜力是鐘擺鉆具降斜力的1.197:0.197,約6倍；偏心距為1mm、井斜角2度時(shí)預(yù)彎曲動(dòng)力學(xué)防斜打快鉆具組合(PBDFVBHA)的降斜力是鐘擺鉆具降斜力的0.81:0.381，約2.12倍；偏心距為2mm、井斜角1度時(shí)預(yù)彎曲動(dòng)力學(xué)防斜打快鉆具組合(PBDFVBHA)的降斜力是鐘擺鉆具降斜力的3.39:0.197,約17.2倍；第六十二頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三預(yù)彎曲動(dòng)力學(xué)防斜打快技術(shù)的

現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)－1鉆具組合：

PBDFVBHA

；地層傾角：

25--40度；井眼傾斜特征：長(zhǎng)鐘擺鉆具在鉆壓10kN時(shí)有降斜效果；在20kN時(shí)則有增斜效果。第六十三頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三預(yù)彎曲動(dòng)力學(xué)防斜打快技術(shù)的

現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)－1在1267～1300m井段，采用10kN鉆壓，井斜角由2.4度下降到1.4度；1300～1330m，采用20kN鉆壓，井斜角又由1.4度（1300m）增加到2.2度（1330m）；將鉆壓又降為10kN，井斜角又降為1.9度（1353m）；由于鉆壓偏小，造成機(jī)械鉆速嚴(yán)重偏?。ㄐ∮?m/h）。第六十四頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三預(yù)彎曲動(dòng)力學(xué)防斜打快技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)時(shí)間：7月23日1:30；鉆完34m后，開始第一次測(cè)斜（3:15～3:50），測(cè)得井斜角為1.9度/1378.74m；鉆到1455m，進(jìn)行第二次測(cè)量，測(cè)量結(jié)果為1.9度/1446m；試驗(yàn)參數(shù)：這一段的鉆壓為40～50kN,轉(zhuǎn)速為一檔（60rpm）,Q=33L/S,P=13.5～14.5MPa；機(jī)械鉆速有了明顯提高，達(dá)到25m/h左右。

現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)1第六十五頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三預(yù)彎曲動(dòng)力學(xué)防斜打快技術(shù)

現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)1在隨后的井段中采用50～70kN鉆壓進(jìn)行鉆進(jìn)，泵壓P=17MPa.井段為：1455～1683m。在1534和1674m進(jìn)行了兩次測(cè)量，井斜角都為2.0度；在1683～1750m井段，采用80kN鉆壓，泵壓為17.5MPa.在1741m處測(cè)得井斜角為2.5度，說明鉆壓增大到80kN后，井斜有增斜的趨勢(shì)；在1750～1863.5m井段，采用50～70kN鉆壓、17MPa泵壓進(jìn)行鉆井。在1854.72m測(cè)得井斜角為2.3度。第六十六頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三PowerPakMotors第六十七頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三復(fù)合鉆井防斜打快技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)--2

第六十八頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三

成果2、下部鉆具組合三維力學(xué)分析模型建立第六十九頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三

下部鉆具組合三維力學(xué)分析模型方法：三維小撓度模型的加權(quán)余量解法

優(yōu)點(diǎn)：計(jì)算速度快，計(jì)算精度高，是計(jì)算力學(xué)中針對(duì)一些特殊問題

提出的一種新型解法，目前發(fā)展很快。

假設(shè)：針對(duì)本項(xiàng)目的特點(diǎn)，我們共作了13條假設(shè)。

對(duì)于位移法旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)，共有14條假設(shè)。

模型：三維小撓度模型；

彎曲平面傾角模型；

復(fù)合鉆井導(dǎo)向力計(jì)算模型（非等力合成模型）；

平衡側(cè)向力法導(dǎo)向能力預(yù)測(cè)模型。第七十頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三

下部鉆具組合三維力學(xué)分析模型1）、坐標(biāo)系：1、三維力學(xué)模型：第七十一頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三下部鉆具組合三維力學(xué)分析模型鉆頭的增井斜力：

鉆頭的增方位力：

第七十二頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三

下部鉆具組合三維力學(xué)分析模型彎曲平面傾角：井眼高邊方向順時(shí)針轉(zhuǎn)到井眼彎曲方向的夾角，變化范圍為0～360°，計(jì)算模型：

方向判定矢量：

法線矢量與井眼高邊方向矢量間的夾角：

方向判定系數(shù)：

2、彎曲平面傾角模型：第七十三頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三

下部鉆具組合三維力學(xué)分析模型彎曲平面傾角示意圖：

第七十四頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三3、復(fù)合鉆井導(dǎo)向力計(jì)算模型：

下部鉆具組合三維力學(xué)分析模型第七十五頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三

下部鉆具組合三維力學(xué)分析模型鉆頭上的有效增井斜力：

4、導(dǎo)向能力平衡側(cè)向力法計(jì)算模型：建立有效增井斜力與井眼曲率的對(duì)應(yīng)關(guān)系：

鉆頭上的有效增井斜力為0時(shí)對(duì)應(yīng)的井眼曲率即為下部鉆具組合的導(dǎo)向能力：第七十六頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三第七十七頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三令：可得：第七十八頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三

成果3：下部鉆具組合三維力學(xué)分析軟件系統(tǒng)SABHA

研制第七十九頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三

編程環(huán)境：Windows系統(tǒng)；編程語(yǔ)言：VB6.0（VisualBasic6.0）SABHA的使用環(huán)境：

1)

586以上微機(jī)一臺(tái)；

2)

16MB內(nèi)存或以上；

3)

VGA顯示器；

4)

鼠標(biāo)一個(gè)；

5)

Windows98以上系統(tǒng)。

下部鉆具組合三維力學(xué)分析軟件系統(tǒng)SABHA研制第八十頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三極限井斜角：第八十一頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三----TheSteeringAbilityOfBottomHoleAssembly

簡(jiǎn)介大型專用下部鉆具組合三維力學(xué)分析軟件系統(tǒng)SABHA第八十二頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三第八十三頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三大型專用下部鉆具組合三維力學(xué)分析軟件系統(tǒng)SABHA簡(jiǎn)介：可以完成各種常規(guī)鉆具組合鉆頭導(dǎo)向力計(jì)算分析；可以分析各種參數(shù)--井眼軌跡參數(shù)、鉆具結(jié)構(gòu)參數(shù)、施工參數(shù)對(duì)導(dǎo)向力的影響；功能之一第八十四頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三大型專用下部鉆具組合三維力學(xué)分析軟件系統(tǒng)SABHA簡(jiǎn)介：可以完成各種帶動(dòng)力鉆具的導(dǎo)向鉆具組合滑動(dòng)導(dǎo)向時(shí)的鉆頭導(dǎo)向力計(jì)算分析；可以分析各種參數(shù)--井眼軌跡參數(shù)、鉆具結(jié)構(gòu)參數(shù)、施工參數(shù)對(duì)導(dǎo)向力的影響；功能之二第八十五頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三大型專用下部鉆具組合三維力學(xué)分析軟件系統(tǒng)SABHA簡(jiǎn)介：可以完成滑動(dòng)導(dǎo)向鉆具組合復(fù)合鉆進(jìn)時(shí)鉆頭導(dǎo)向力計(jì)算分析；可以分析各種參數(shù)--井眼軌跡參數(shù)、鉆具結(jié)構(gòu)參數(shù)、施工參數(shù)對(duì)復(fù)合鉆井導(dǎo)向力的影響；這部分在國(guó)內(nèi)外屬首創(chuàng)，并得到現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的驗(yàn)證。功能之三第八十六頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三第八十七頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三大型專用下部鉆具組合三維力學(xué)分析軟件系統(tǒng)SABHA簡(jiǎn)介：可以完成平衡側(cè)向力計(jì)算分析；可以實(shí)現(xiàn)平衡側(cè)向力法導(dǎo)向能力預(yù)測(cè)。功能之四第八十八頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三大型專用下部鉆具組合三維力學(xué)分析軟件系統(tǒng)SABHA簡(jiǎn)介：可以完成復(fù)合鉆井防斜打快時(shí)鉆頭導(dǎo)向力計(jì)算分析；這部分在國(guó)內(nèi)外屬首創(chuàng)，并得到現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的驗(yàn)證)。功能之五第八十九頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三

成果4：下部鉆具組合

三維力學(xué)分析第九十頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三

下部鉆具組合三維力學(xué)分析主要工作：

1、井眼條件下鉆頭導(dǎo)向力的計(jì)算分析；

2、鉆井參數(shù)對(duì)鉆頭導(dǎo)向力的影響規(guī)律研究；

------用于優(yōu)選施工參數(shù)；

3、井眼軌跡參數(shù)對(duì)鉆頭導(dǎo)向力的影響規(guī)律研究；

------研究已鉆井眼的影響；

4、鉆具組合結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)鉆頭導(dǎo)向力的影響規(guī)律研究

------優(yōu)化鉆具組合結(jié)構(gòu)；

第九十一頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三十、滑動(dòng)導(dǎo)向鉆具組合連續(xù)導(dǎo)向鉆井技術(shù)第九十二頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三滑動(dòng)導(dǎo)向：

定向造斜

軌跡調(diào)整：扭方位作業(yè)、滑動(dòng)增斜

旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向：復(fù)合鉆井

連續(xù)導(dǎo)向：滑動(dòng)導(dǎo)向+旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向即：

定向造斜+復(fù)合鉆井+軌跡調(diào)整

第九十三頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三

1、利用現(xiàn)有設(shè)備，費(fèi)用低；

2、可以提高導(dǎo)向段鉆井速度、縮

短建井周期；

3、適用于定向井、水平井、和大

位移井中水平位移小于6000米

的井段。

主要特點(diǎn)：第九十四頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三滑動(dòng)導(dǎo)向鉆具組合復(fù)合鉆井

導(dǎo)向力計(jì)算分析第九十五頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三1、復(fù)合鉆井導(dǎo)向力計(jì)算機(jī)理：

滑動(dòng)導(dǎo)向鉆具組合復(fù)合鉆井的特點(diǎn)可以歸納為一個(gè)導(dǎo)向工具面不斷有規(guī)律改變的過程，其總體導(dǎo)向效果可用鉆柱旋轉(zhuǎn)一周內(nèi)的鉆頭上的合導(dǎo)向力矢量來表述。第九十六頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三2、復(fù)合鉆井導(dǎo)向力計(jì)算模型第九十七頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三3、滑動(dòng)導(dǎo)向鉆具組合復(fù)合鉆井導(dǎo)向力圖--1第九十八頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三3、滑動(dòng)導(dǎo)向鉆具組合復(fù)合鉆井導(dǎo)向力圖--2第九十九頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三4、主要參數(shù)對(duì)復(fù)合鉆井導(dǎo)向力的影響鉆壓的影響彎角的影響穩(wěn)定器間距的影響近鉆頭穩(wěn)定器偏心距的影響井斜角的影響第一百頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三鉆壓影響第一百零一頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三彎角影響第一百零二頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三穩(wěn)定器間距的影響第一百零三頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三近鉆頭穩(wěn)定器偏心距的影響第一百零四頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三井斜角的影響第一百零五頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三滑動(dòng)導(dǎo)向鉆具組合連續(xù)導(dǎo)向技術(shù)的發(fā)展要點(diǎn)衡量指標(biāo)：旋轉(zhuǎn)井段/連續(xù)導(dǎo)向井段>80%發(fā)展思路：由于彎角越大、滑動(dòng)導(dǎo)向能力越大，但復(fù)合鉆井導(dǎo)向力越小，因此就存在一個(gè)平衡點(diǎn)，使其適合某一地區(qū)；設(shè)計(jì)合理鉆具組合，使其具有合適的導(dǎo)向能力，從而盡可能減少滑動(dòng)導(dǎo)向時(shí)間。第一百零六頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三滑動(dòng)導(dǎo)向鉆具組合連續(xù)導(dǎo)向技術(shù)的關(guān)鍵工作尋找某區(qū)塊的地層平衡側(cè)向力變化規(guī)律；尋找一個(gè)區(qū)塊上合適的螺桿彎角大小；使滑動(dòng)導(dǎo)向能力和復(fù)合鉆井導(dǎo)向能力相匹配。根據(jù)地層平衡側(cè)向力優(yōu)選合適的鉆具組合，盡可能發(fā)揮連續(xù)導(dǎo)向能力；優(yōu)化軌跡剖面，使之既能適合導(dǎo)向工具的特征，又能滿足甲方要求；研究復(fù)合鉆井時(shí)下部鉆具組合的動(dòng)力學(xué)特征，優(yōu)化鉆具結(jié)構(gòu)參數(shù)。第一百零七頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三第一百零八頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三實(shí)例-1：吐哈油田L(fēng)18-321井，時(shí)間7月24日晚上10點(diǎn)背景：地層有增斜效果，常規(guī)鉆具組合無(wú)法達(dá)到高機(jī)械鉆速目的；反復(fù)起下鉆更換鉆具組合；