造斜率

摘要： 南川地区页岩气长水平段钻进时轨迹需要频繁调整,1.25°螺杆钻具造斜率不满足地质快速追层的要求,钻进时摩阻扭矩大,导致机械钻速低。利用管柱力学理论对底部钻具组合造斜特性和摩阻进行计算分析,螺杆弯角角度、近钻头稳定器尺寸以及钻井参数等为高造斜率和高机械钻速关键因素。优化选用无近钻头稳定器的1.50°大弯角螺杆钻具组合和160~200 kN钻压。大弯角螺杆提速技术在南川某平台5井2615 m水平段进行应用,平均造斜率提高43%,储层钻遇率达到92%,机械钻速达到9.21 m/h。

摘要： 介绍旋转导向技术及其发展趋势,分析和对比了常规马达和过线马达的钻具组合方式及其优缺点。从原理、设计和应用等方面,对旋转导向仪器过线马达进行分析,介绍其总体结构和主要部件。利用现场测试得到的数据,分析旋转导向仪器与过线马达组合的试验过程,取得了很好的效果,并对旋转导向仪器过线马达的技术前景和应用进行了展望。

摘要： 鄂北大牛地、东胜气田施工水平井水平段长度在1000~2000 m之间,以稳斜钻进为主,为保证稳斜效果,降低轨迹调整频次,减少滑动钻进进尺,主要采用双扶稳斜钻具组合,起到了较好的稳斜效果。但鄂北致密砂岩储层的非均质性强,水平段经常钻遇泥岩夹层而调整轨迹,造成双扶稳斜钻具组合在轨迹调整中存在造斜率低、无法快速调整达到地质目的的问题。通过分析不同钻具组合作用效果,配套应用变径稳定器,控制其井下工作状态,改变外径尺寸,使钻具组合、结构和作用效果发生变化,满足轨迹控制需求,实现整体水平段稳斜钻进,并兼顾轨迹调整快速灵活的目的。在鄂北大牛地和东胜气田水平井水平段应用变径稳定器10余口井,平均机械钻速10.18 m/h,水平段提速24.6%,应用效果良好,实现了提高水平段钻井施工效率的目的,为鄂尔多斯盆地长水平段提速提效提供了有利借鉴。

摘要： Φ149.2mm井眼定向井技术已经广泛应用于新疆塔河油田的奥陶系油藏,通过对近几年在塔河油田中短半径定向井施工情况的总结,我们发现造斜段提速提效的关键是对不同造斜钻具组合造斜率的掌握,能精准掌握造斜率不仅可以提高井眼轨迹质量,也可以给后期的入靶和稳斜段的施工打下扎实的基础。着重从造斜的概念和原理、影响造斜率因素、单弯螺杆的选择、造斜率预测进行阐述和分析,通过分析能优选出合适弯度的螺杆和不同类型钻头的搭配,满足设计造斜率,提高现场服务施工水平,达到高效、优质、安全钻进目的。

摘要： 螺杆钻具是石油钻井中常用的井下动力工具,其广泛地应用于定向井、水平井钻井作业的造斜、导向、纠斜作业。为研究螺杆钻具的结构形状对石油钻井施工中造斜率的影响,进行了造斜率影响因素分析。研究发现螺杆钻具的结构形状、钻井工艺参数、地层地质参数都会对造斜率产生影响,其中螺杆钻具结构形状的影响最大。对螺杆钻具结构弯角、扶正器尺寸和形状影响造斜率的规律进行研究发现螺杆钻具结构弯角是影响造斜率的最重要因素,结构弯角越大,造斜率越大。弯点到钻头底部的距离也会影响到实际造斜率,随着弯点下移,距离越短,造斜率越大。螺杆钻具扶正器的位置、外径尺寸及形状都会对造斜率产生较大的影响。下扶正器到传动轴端部的距离越小,得到的造斜率就越大。扶正器尺寸的越小会造成钻头侧向力减弱,进而使造斜率下降。从实际使用过程中得到的数据反映相同外径尺寸的扶正器中巴掌扶正器的造斜率要高于螺旋扶正器和直筋扶正器。通过现场实践验证缩短弯点到钻头的距离能够提高造斜率,可以增加复合钻进与滑动钻进的比率,进而大幅提高钻井机速,对作业过程具有指导意义。

摘要： 滑动钻进工况下造斜率的准确预测是钻井工程面临的难点问题。首先利用加权余量法,建立了导向钻具组合的三维力学模型,得到了滑动钻进过程下钻头机械载荷及导向钻具组合的摩阻分布;其次考虑滑动钻进过程中工具的造斜特性,建立了零侧向钻速准则下的滑动钻进造斜率预测模型及折算系数反演方法;最后利用一口页岩气水平井钻井数据,反演计算了该井造斜率折算系数,验证了滑动钻进造斜率预测模型的精度,并分析了钻井参数、轨迹参数、钻头切削特性、工具结构等对工具造斜率和摩阻的影响规律。研究结果表明:滑动导向模式下,通过适当增加工具结构弯角、降低钻压、提高钻头侧向切削能力等,有利于发挥工具的造斜性能,提高滑动钻进效率,为导向钻井参数优化、工具结构优化设计及井眼轨迹控制等提供重要依据。

摘要： 为进一步实现海上油田深部低孔、低渗储层开发需求,提高单井产能,进行了海上作业高抗扭柔性钻杆的研究。通过模拟柔性钻杆内部球头连杆球面、异形密封圈球面及本体凹槽内表面相互作用关系,分析出柔性钻杆端面应力分布规律。研制的高强度柔性钻杆在乌石17-2区块Ax井的2个分支井进行了现场试验,试验结果表明:设计的单个Ф127 mm柔性钻杆通过API标准螺纹相连,采用纯机械造斜原理,能够实现16~20 (°)/m的高造斜率;配合斜向器回收技术,能够实现多个分支井同时量产,进一步增加单井泄油面积;钻杆采用铬钼钢材质,能够满足海上高摩阻、高转矩情况下的钻井技术要求,同时可适应高温高压地层钻井作业。高抗扭柔性钻杆的研制与应用为我国海上油气低成本高效开发提供技术支持。

摘要： 为提高单井产能动用率,吐哈油田雁木西区块近年来采用大井眼定向施工设计,但大井眼造斜率低一直是各油田钻井施工中的难点.雁平6井是吐哈油田在雁木西区块部署的一口开发井,该区块地层结构复杂,存在多套岩性地层,近年来雁木西区块在大井眼钻井施工事故频发,工程施工难度和风险较大.主要介绍了在该区块的雁平6井的钻进过程中,针对大井眼定向造斜的施工难与盐膏层缩径等等技术难点提出相应的解决办法,并在施工中实践应用,对该区块在今后大井眼定向施工和盐膏层的应对措施提供宝贵经验.

摘要： 旋转导向钻井技术是目前钻井工程技术领域研究的热点之一.为准确认识静态推靠式旋转导向工具在给定导向力等钻进参数作用下的造斜能力,根据工具导向特点,对翼肋推靠井壁进行受力分析,考虑翼肋随非旋转套转动时所受的切向阻力作用,修正了翼肋导向合力计算模型;在钻进趋势预测模型的基础上,进一步建立了推靠式旋转导向工具造斜率预测方法.通过采用纵横弯曲梁法求解静态推靠式旋转导向底部钻具组合钻头力学特性,并考虑钻头切削各向异性指数,编程实现了静态推靠式旋转导向工具造斜率的定量预测计算.与现场试验数据对比发现:建立的造斜率预测误差在±0.5°以内,方位变化率预测值较不考虑翼肋与井壁间摩擦时更加符合实际方位变化率,预测结果与实钻井眼轨迹数据的对比验证了造斜率预测方法的合理可行性,为下一步进行井眼轨迹调控指令的准确制定提供了依据.

摘要： 针对盐穴储气库定向井下部直井段过短导致后期造腔管柱因不垂直而出现的盐腔严重偏溶的情况,采用五段式井眼轨道设计方法,结合材料力学相关理论,得出盐穴储气库定向井下部直井段最小长度计算方法,并对不同尺寸、不同钢级的造腔管所要满足的下部直井段最小长度进行了计算,完成了该方法在金坛地区11井次的应用.盐穴储气库定向注采井下部直井段的长度对后期造腔管柱的影响较大,盐穴储气库定向井第2直井段计算方法可以定量确定下部直井段最小长度,使造腔管成自然垂直状态,一定程度上避免了造腔过程中腔体偏溶情况的发生,保证了腔体体积,提高了盐层的利用率,符合现场实际要求.该方法对盐穴储气库定向井钻井设计及现场施工具有一定的指导作用.

摘要： 针对推靠式旋转导向工具,在平衡曲率法的基础上,进一步考虑钻头切削各向异性,建立了以趋势角平衡为指标的推靠式旋转导向造斜率预测方法,计算结果与实钻数据对比证明了该方法的正确性;分析了钻具组合结构、钻进操作参数、钻头切削异性指数等影响因素对推靠式旋转导向钻具组合造斜率变化的影响规律,为推靠式旋转导向钻具组合优化设计及轨迹调控指令的制定提供了理论依据.

摘要： 造斜率是井眼轨迹控制过程中衡量钻具组合造斜能力的重要指标,前期的造斜率预测方法由于没有考虑钻头特性和地层性质的影响,与实钻造斜率之间存在较大误差.在现场实际造斜过程分析的基础上,提出了一种底部钻具组合造斜率预测的新方法——"平衡趋势法",认为底部钻具组合的造斜率应与钻进趋势角为零时的井眼曲率大小相等.通过钻头力学特性参数的计算,以及钻头与地层相互作用模型的求解,推导出了钻进趋势角的计算表达式,进而建立起了"平衡趋势法"求解底部钻具组合造斜率的计算方法.经现场实例验证表明,该方法具有很高的计算精度,能够实现钻头和地层的各项异性、地层倾角和倾向等各种因素对底部钻具组合造斜率的定量评价,为今后底部钻具结构的合理配置以及钻井参数的优选提供了有力的理论依据和分析手段.

摘要： 准确地预测和设计井眼轨迹控制工具的造斜率是实现导向钻井的关键技术之一,为精确预测高造斜率井眼轨迹控制工具的造斜能力,对比分析了各种造斜率预测方法的优缺点,结合了高造斜率井眼轨迹控制工具的造斜特性,选取了适用于本导向工具的造斜率计算方法,得出其计算值.

摘要： 高造斜率井眼轨迹控制工具可实现无级、可调、导向钻进。准确地预测和设计导向钻具的造斜率是实现导向钻井的关键技术之一,而国内对于指向式旋转导向工具造斜率的研究较少。为精确预测指向式高造斜率井眼轨迹控制工具的造斜能力,本文对比分析了各种造斜率预测方法的优缺点,结合了高造斜率井眼轨迹控制工具的造斜特性,选取了适用于本导向工具的造斜率计算方法,得出其计算值。通过室内试验,验证了选取的几何模型预测本工具的造斜率的正确性。

摘要： 本文介绍了小口径孔底动力钻具组合造斜的影响因素及预测方法,确定了BHA自重作用下临界钻压及临界长度,并对钻具的力学特性进行了分析.

摘要： 顺北油田是中石化勘探开发的重点区域,该油田多采用超深中短半径水平井的钻井方式以提高单井产能、提高采收率和降低开发成本.由于该油田储层埋深超深(垂深在7500m以上),定向钻进井眼尺寸小(120.65mm或149.2mm),导致该油田定向施工过程中存在一系列技术难点.通过井身结构定向钻进适应性评价,推荐了适合定向钻进的井身结构优化方案;优化形成“高+低”双增轨道设计剖面,以提高复合比例,减少起下钻趟数;利用了螺杆动力钻具造斜能力预测模型,结合各定向井段的设计要求,优选了螺杆钻具;.通过上述研究,形成了超深小井眼短半径水平井钻井技术方案.采用该技术方案的顺北1-8H井定向钻进进尺369.48m,平均钻速3.43m/h,较同区提高21.2％;施工周期11.91d,较设计节约4.08d,提前25.56％,较邻井缩短44.99％.

摘要： 顺北油田是中石化勘探开发的重点区域,该油田多采用超深中短半径水平井的钻井方式以提高单井产能、提高采收率和降低开发成本.由于该油田储层埋深超深(垂深在7500m以上),定向钻进井眼尺寸小(120.65mm或149.2mm),导致该油田定向施工过程中存在一系列技术难点.通过井身结构定向钻进适应性评价,推荐了适合定向钻进的井身结构优化方案;优化形成“高+低”双增轨道设计剖面,以提高复合比例,减少起下钻趟数;利用了螺杆动力钻具造斜能力预测模型,结合各定向井段的设计要求,优选了螺杆钻具;.通过上述研究,形成了超深小井眼短半径水平井钻井技术方案.采用该技术方案的顺北1-8H井定向钻进进尺369.48m,平均钻速3.43m/h,较同区提高21.2％;施工周期11.91d,较设计节约4.08d,提前25.56％,较邻井缩短44.99％.

摘要： 顺北油田是中石化勘探开发的重点区域,该油田多采用超深中短半径水平井的钻井方式以提高单井产能、提高采收率和降低开发成本.由于该油田储层埋深超深(垂深在7500m以上),定向钻进井眼尺寸小(120.65mm或149.2mm),导致该油田定向施工过程中存在一系列技术难点.通过井身结构定向钻进适应性评价,推荐了适合定向钻进的井身结构优化方案;优化形成“高+低”双增轨道设计剖面,以提高复合比例,减少起下钻趟数;利用了螺杆动力钻具造斜能力预测模型,结合各定向井段的设计要求,优选了螺杆钻具;.通过上述研究,形成了超深小井眼短半径水平井钻井技术方案.采用该技术方案的顺北1-8H井定向钻进进尺369.48m,平均钻速3.43m/h,较同区提高21.2％;施工周期11.91d,较设计节约4.08d,提前25.56％,较邻井缩短44.99％.

摘要： 顺北油田是中石化勘探开发的重点区域,该油田多采用超深中短半径水平井的钻井方式以提高单井产能、提高采收率和降低开发成本.由于该油田储层埋深超深(垂深在7500m以上),定向钻进井眼尺寸小(120.65mm或149.2mm),导致该油田定向施工过程中存在一系列技术难点.通过井身结构定向钻进适应性评价,推荐了适合定向钻进的井身结构优化方案;优化形成“高+低”双增轨道设计剖面,以提高复合比例,减少起下钻趟数;利用了螺杆动力钻具造斜能力预测模型,结合各定向井段的设计要求,优选了螺杆钻具;.通过上述研究,形成了超深小井眼短半径水平井钻井技术方案.采用该技术方案的顺北1-8H井定向钻进进尺369.48m,平均钻速3.43m/h,较同区提高21.2％;施工周期11.91d,较设计节约4.08d,提前25.56％,较邻井缩短44.99％.

摘要： 本发明提供一种水平井造斜段造斜率优化取值方法及装置。所述方法包括：确定设计目标井的预设摩阻系数；确定设计目标井的水平段长度；判断所述设计目标井的水平长度是否小于设定的设计分界值；当所述判断的结果为是时，以上提管柱最小钻井摩阻为目标设计最佳造斜率，所述的上提管柱最小钻井摩阻为目标设计最佳造斜率应根据设定好的计算公式确定。利用本发明中各个实施例，可以降低水平井段钻井摩阻，设计最小钻井摩阻水平井轨迹，提高钻井效率。

摘要： 本申请涉及高端井下装备的技术领域，尤其是涉及静态指向式造斜率可控导向钻具，包括传扭定位装置和柔性可控导向装置，传扭定位装置和柔性可控导向装置采用螺纹连接；传扭定位装置由上接头、伸缩花键轴、半圆接头、外管、花键轴套、主传动轴、轴承串、弹簧、探棒和定位导向管接头组成；柔性可控导向装置由花键柔性短节、导向管、导向管下接头和钻头接头组成；该钻具通过定位导向管接头中的探棒实现钻具整体定位，通过探棒与导向管上瓦状曲面割缝之间的相位差，最终确定钻具导向方位，导向管及内部的多个花键柔性短节会往有瓦状曲面割缝的一侧弯曲、倾斜，从而实现可控导向钻进。本申请具有造斜率可调、静态指向、结构简单易操作的优点。

摘要： 一种基于全旋转指向式导向钻井工具的造斜率调节方法，通过两个独立控制的电机驱动钻井工具的外偏心环和内偏心环转动一定角度，进而改变导向轴在旋转外套内的偏置姿态，实现造斜率的调节，通过控制内外偏心环的转动，实现对全旋转指向式导向钻井工具的造斜率实时调节；根据全旋转指向式导向钻井工具的结构特点和导向原理，建立了钻井工具的造斜率调节方程，并提供了导向钻井工具造斜率调节特性曲线；根据需要调节的造斜率大小，使内偏心环转动，调节工具造斜率大小，再使外偏心环转动，调节造斜方位，完成导向钻具造斜率的调节；提高了井眼轨迹控制精度，对钻井参数调整依赖性小，具有良好的稳定性和快速响应的特点。

摘要： 本发明公开了一种PDC钻头造斜率影响因素测试系统及其测试方法，其涉及石油钻井技术领域，系统包括：自上而下依次连接的提升装置、顶部驱动装置和模拟钻具机构；模拟钻具机构包括：钻杆，套设在钻杆侧壁上的模拟旋转导向机构和PDC钻头；泥浆收集容器,泥浆收集容器内部用于放置实验岩样，PDC钻头能够在实验岩样上下钻；与泥浆收集容器相连通的泥浆罐；泥浆泵，其用于将泥浆罐中的收集存储的泥浆泵入至钻杆中；调控单元。本申请能够测试配合旋转导向机构使用的PDC钻头的造斜能力，研究出配合旋转导向机构使用的PDC钻头不同结构参数对钻头造斜率影响规律，从而为旋转导向机构与PDC钻头充分配合使用提供理论基础和技术支持。

摘要： 本发明公开了一种适用于推靠式旋转导向钻井技术的高造斜率钻头，包括钻头接头、钻头冠部；钻头冠部设置若干钻头刀翼；第一内锥面、第一顶部圆弧面上以及第二顶部圆弧面上设置主切削齿、辅助切削齿；第一保径面、第二保径面上主切削齿后端设置若干保径副齿；第一保径面、第二保径面上主切削齿、保径副齿凸出的高度为0.1mm～5.0mm；第一内锥面、第一顶部圆弧面上主切削齿的后倾角以及第二顶部圆弧面上主切削齿的后倾角均由靠近钻头中心轴线端向外沿母线方向逐渐减小。本发明通过相关主切削齿、保径副齿凸出相应保径面高度的设置，提升了侧向切削能力，通过相关主切削齿后倾角的变化实现了对钻头侧向切削能力与轴向切削能力的合理调控。

摘要： 本发明提供了一种高钻速旋转导向系统实现高造斜率的方法，所采用的钻具组合包括依次串接在一起的钻头、旋转导向钻具、下部稳定器、弯壳井下动力钻具、MWD和上部稳定器；该方法包括以下步骤：步骤一、按上述顺序组接好钻具串，落到井底；步骤二、循环钻井泥浆，由地面转盘带动整个钻具组合旋转，旋转导向钻具按常规进行旋转导向定向钻井；步骤三、当实际造斜率达不到设计要求时，地面转盘停止转动，因而弯壳井下动力钻具之上的部分不旋转，上部的弯壳井下动力钻具采用滑动导向模式，同时下部的旋转导向钻具采用旋转导向模式，钻进。本发明的方法可达到更高的造斜率（<18°/30m）和更高的钻头转速（<400rpm），进而有更高的机械钻速。

摘要： 本发明提供一种水平井造斜段造斜率优化取值方法及装置。所述方法包括：确定设计目标井的预设摩阻系数；确定设计目标井的水平段长度；判断所述设计目标井的水平长度是否小于设定的设计分界值；当所述判断的结果为是时，以上提管柱最小钻井摩阻为目标设计最佳造斜率，所述的上提管柱最小钻井摩阻为目标设计最佳造斜率应根据设定好的计算公式确定。利用本发明中各个实施例，可以降低水平井段钻井摩阻，设计最小钻井摩阻水平井轨迹，提高钻井效率。

摘要： 本申请涉及高端井下装备的技术领域，尤其是涉及静态指向式造斜率可控导向钻具，包括传扭定位装置和柔性可控导向装置，传扭定位装置和柔性可控导向装置采用螺纹连接；传扭定位装置由上接头、伸缩花键轴、半圆接头、外管、花键轴套、主传动轴、轴承串、弹簧、探棒和定位导向管接头组成；柔性可控导向装置由花键柔性短节、导向管、导向管下接头和钻头接头组成；该钻具通过定位导向管接头中的探棒实现钻具整体定位，通过探棒与导向管上瓦状曲面割缝之间的相位差，最终确定钻具导向方位，导向管及内部的多个花键柔性短节会往有瓦状曲面割缝的一侧弯曲、倾斜，从而实现可控导向钻进。本申请具有造斜率可调、静态指向、结构简单易操作的优点。

摘要： 本发明公开了一种超高造斜率动力钻井工具,涉及石油、煤矿和勘探用钻具技术领域，包括钻具本体和设在钻具本体内的传动总成，传动总成的钻进端连接有钻头；所述钻具本体具有至少一个可相对摆动的摆动组件或/和钻具本体的钻杆连接端连接有摆动组件，且钻具本体上还可具有固定弯点。本发明无需在钻具外单独连接其它类型的铰接体或弯接头,不仅可以保证工具的整体性、下钻的通过性,可在钻井过程中施加钻压时改变钻具本体的弯度，且最高造斜率可达到90°/30m,甚至更高的90°/15m,大大提高了钻井效率。

摘要： 本实用新型涉及钻井工具技术领域，尤其涉及一种指向式高造斜率的垂直深井钻井工具，包括旋转外套和芯轴；芯轴设置在旋转外套的内部，芯轴的侧壁上设置有防护壳；防护壳与芯轴保持转动连接；芯轴的顶部设置有与传动机构配合安装的连接头；芯轴的中部设置有多个柔性带；芯轴的外周上设置有防护套，防护套为弹性套；防护套的外周上设置有偏心机构；支撑组件包括连接柱和接触件；连接柱固定设置在旋转外套的内壁上，连接柱的一端设置有卡座，接触件的一侧设置有与卡座配合安装的卡槽；接触件的中空部设置有固定件；连接柱的内部设置有伸出的液压杆和多个辅助杆；本实用新型能够方便的调整芯轴的角度，稳定性好适用于高造斜率的深井进行钻井作业。