提高定向钻孔造斜弯曲强度的技术方法

定向钻进技术中 ,按理论计算可选择的造斜强度是偏小的 ,通过采用提高钻杆柔性等技术方法 ,实际可选择的造斜强度大大提高 ,经实践证明效果显著。     

强造斜致绳索取心钻具折断分析

在定向钻探固体矿产领域,通常在造斜段使用螺杆钻具,大部分的工作量采用取心回转钻进。造斜段使用螺杆钻具,钻杆不回转,受力较简单;如遇强造斜转换绳索取心钻具稳斜钻进,下部钻具组合容易出现回转困难、下不到底的技术难题,甚至出现丝扣折断事故。为避免强造斜对绳索取心钻具的影响,本文通过建立强造斜段对绳索取心钻具的几何约束变形模型,量化分析强造斜段岩心外管长度与造斜强度、环空间隙之间的约束关系,提供了可快速预判下部钻具参数能否满足强造斜安全钻进的方法。该方法在山东某铁矿定向孔的强造斜致下部钻具折断的事故处理中,通过对绳索取心钻具安全计算模型校核和调整钻具参数,实现了绳索取心钻具通过造斜率0.62°/m的强造斜段安全钻进至靶点,证明对强造斜绳索取心工具安全钻进预测和事故处理计算具有指导意义。     

强造斜致绳索取心钻具折断分析

在定向钻探固体矿产领域,通常在造斜段使用螺杆钻具,大部分的工作量采用取心回转钻进。造斜段使用螺杆钻具,钻杆不回转,受力较简单;如遇强造斜转换绳索取心钻具稳斜钻进,下部钻具组合容易出现回转困难、下不到底的技术难题,甚至出现丝扣折断事故。为避免强造斜对绳索取心钻具的影响,本文通过建立强造斜段对绳索取心钻具的几何约束变形模型,量化分析强造斜段岩心外管长度与造斜强度、环空间隙之间的约束关系,提供了可快速预判下部钻具参数能否满足强造斜安全钻进的方法。该方法在山东某铁矿定向孔的强造斜致下部钻具折断的事故处理中,通过对绳索取心钻具安全计算模型校核和调整钻具参数,实现了绳索取心钻具通过造斜率0. 62°/m的强造斜段安全钻进至靶点,证明对强造斜绳索取心工具安全钻进预测和事故处理计算具有指导意义。     

从反偏斜力看FB型防斜保直器的防斜效果

本文从反偏斜力的角度探讨了FB型防斜保直器的防斜原理,给出了常规钻进和使用FB型斜保直器的防斜钻进方法的反偏斜力计算公式,讨论了两种方法的反偏斜力与钻孔深度和地层造斜强度之间的关系.通过分析得知:常规钻进的反偏斜力随孔深增加成三次方规律降低,FB型防斜钻进的反偏斜力则不受孔深的影响并几保持有较大值,从而使该方法的防斜效果人为提高.     

定向钻探新型双滑块连续造斜器研究与应用

机械式连续造斜器是定向钻探技术手段之一,目前常用的LZ型连续造斜器采用单滑块与孔壁支撑,径向制动扭矩小,造斜过程中容易发生角位移,影响造斜效果,并且造斜强度不易调节。为解决造斜稳定性问题,特别设计研制了一种新型双滑块连续造斜器,该造斜器卡固稳定,造斜强度可调,器具经过野外试验验证工作可靠。新型连续造斜器的创新点在于：（1）采用双滑块结构形式,在国内还没有先例,已经取得实用新型专利;（2）增加了造斜强度调节机构,可根据施工需要调节;（3）通过工作弹簧与上滑块组件之间的螺纹连接方式来实现上滑块回位;（4）采用分压接头控制上滑块侧向力,在满足卡固要求情况下,降低造斜钻进阻力。新型双滑块连续造斜器为国内外首创,具有自主知识产权,使用效果良好,具备较好的开发推广前景。     

深井钻进时井底钻头造斜导向系统的分析与建议

深井钻进中,随着井深的增加,钻进条件变得更为复杂,钻井效率降低,钻井质量不易保证,井斜问题更加难以控制。俄罗斯地质钻探工程中正在积极使用回转导向系统Роторные управляемые системы——РУС （Rotary Steerable System——RSS）,主要是利用井底钻头的造斜作用,进行增斜、减斜和稳斜钻进,可以控制井斜的方向和强度,精度很高（±0.1°）,井深可达13 km,回次长度可以达到1000 m,对于我国深井,特别是地质超深井钻进具有一定参考价值。     

导向钻进非开挖铺管的导向强度研究

初步探讨、分析了影响钻孔轨迹设计的重要参数——导向强度（单位钻进长度钻孔顶角的变化量,°／m）。通过对导向钻具进行整体受力分析,建立了导向强度模型,得出了造斜初始阶段在岩土阻力和钻具弯曲影响下导向强度的计算公式,并根据所得公式对影响导向强度的主要因素进行了分析,得出了一些结论。还通过室内实验对连续钻进导向强度的规律作了定性说明。     

造斜强度的合理确定

造斜强度是当前定向钻探技术中争论的问题之一。对于同一造斜孔段,一个普遍的观点认为应尽量增大造斜强度,以减少弯曲孔段、缩短造斜周期、减少岩芯损失。但随着造斜强度的增加,会造成起、下钻具困难及钻杆折断事故;反之,减小造斜强度,会增加造斜工作量延长造斜时间、增加成本。因此利用现有设备、管材与造斜工具,要最大限度地发挥新工艺的功能和潜力,存在着一个合理把握造斜强度的问题。      

地质岩心钻孔人工造斜方法实践

在岩心钻探施工过程中,钻遇岩（矿）心脱落需要补取岩心,或钻具脱落、埋钻和烧钻需要绕障时,人工造斜方法是解决问题的有效手段。钻孔较浅,造斜孔段刚好在变径后的位置,且上部孔壁稳定,易于扩孔和下套管,宜选用异径偏心楔人工造斜;钻孔较深,不能改变口径,造斜孔段岩层硬度较大,宜选用同径偏心楔人工造斜;钻孔较深,造斜孔段岩层硬度不大（如煤系地层中的煤层、泥岩等）,宜选用同径自然造斜。选用偏斜楔造斜时,偏斜楔长度、偏斜角大小和导斜槽直径的合理选择,偏斜楔下入钻孔过程中的正确操作;选用同径自然造斜,水泥浆灌注孔段位置确定、水泥浆凝固后达到一定的强度和造斜过程中合理的钻进参数,是造斜成功的关键。     

定向钻进轨迹控制误差矢量分析方法及工程应用

[摘 要] 定向钻进中,实钻轨迹与设计控制目标之间往往存在误差,误差的定量分析对轨迹调整 与精度控制至关重要。论文依据定向钻进矢量控制原理,分析研究了造斜工具实钻矢量与设计轨迹控 制矢量之间的误差,根据实际钻进轨迹参数,得出了一种误差定量化分析、产生误差综合作用方向角度 和强度的简便计算方法。如果可以确知误差产生于地层自然造斜作用,该方法还可用于地层的各向异 性分析和自然造斜作用分析。该方法在地质勘探多回次、短钻程定向钻进工程实践中取得了很好的应 用效果,在随钻测量大钻程定向钻进轨迹的快速准确调整中也具有应用价值。     

螺杆钻具造斜能力与反扭转角的实际确定

在定向孔施工中,确定造斜钻具的造斜能力i和反扭转角φn,对保证钻孔实际轨迹沿设计轨迹延伸,具有重要意义。根据经验,可用以下方法来确定: 1.使用螺杆钻具造斜Lm后,再用稳斜钻具钻进2m。2.在造斜前宣孔段和造斜后稳斜孔段内测斜,其测斜数据分别为造斜前、后的顶角和方位角。     

汶川地震断裂带科学钻探一号孔（WFSD-1）定向钻进技术的应用

汶川地震断裂带科学钻探1号孔（WFSD-1）发生的孔内事故钻具无法进行处理,需进行定向钻进（侧钻）绕过事故钻具,用LZ-89型连续造斜器在580．07m水泥孔底上侧钻,用3h20min造斜进尺3m就偏出新孔转入正常钻进。介绍了该次定向钻进（侧钻）的技术要点。     

大雪山煤矿有线随钻定向钻进技术应用

简述了四川省珙县筠连矿区大雪山矿段（东段）煤矿普查工程的概况、项目由来及定向孔设计。重点介绍了钻探施工定向钻进的技术路线、方案及技术要点,有线随钻定向钻进效果、经济效益、取得的成果。主要工作包括：配套XY-2000型立轴式液压钻机、BW-320/10型泥浆泵、HC绳索取心钻杆;采用ADST测斜仪,通缆水笼头有线随钻测量定向,螺杆马达孔底动力钻具造斜施工受控定向钻孔。在2个1000 m以深的钻孔中,共造斜29回次,总进尺7378 m。钻孔轨迹基本受控,达到了地质目的。施工中,探索了定向钻进螺杆钻具弯接头的角度选择、适宜绳索钻杆钻进的弯曲强度等问题。     

定向钻孔的造斜机具及其钻进

受控定向钻孔使用随钻可提式造斜器,在二叠系砂岩中造斜40余次,成功率90%以上;而连续造斜器,在国内使用较多的是纳维、迪纳和国产LF 型螺杆钻具,其结构和技术性能优越,连续造斜钻进过程中操作简便,定向方便,中靶精度高。开滦煤矿在东欢坨矿2号井采用直径95.25mm 的Mach-3型纳维钻具完成了丛式S 形定向钻孔,获得了较好的经济效益。     

螺杆钻定向钻进技术在处理事故孔中的应用

结合工程实例，对螺杆钻定向钻进技术应用于处理事故孔时的设计、施工进行了详细阐述。特别对螺杆钻在造斜钻进时的钻进工艺、形成分支孔时采取的技术措施进行了总结。     

方正地区防斜打快技术研究与应用

针对方正地区地层倾角大、自然造斜率高、钻井速度慢、钻进周期长等特点,绘制井斜高发区域及层位,明确最易发生井斜地层为宝一段与新乌组,通过优选防斜、纠斜钻具组合及相应的钻进参数,同时结合复合钻进和垂直钻井系统,形成一套方正地区易斜地层的防斜打快方法,对于提高钻井速度,缩短钻井周期具有重要的指导意义。     

初级定向钻进在强造斜地层中的应用

地层的各向异性和软硬不均引起钻孔急剧弯曲，在这类强造斜地层采取回转法钻进，无论采取何种防斜措施，诸如控制孔壁间隙、加强导正、增加刚性等等，其钻孔弯曲度都远远超过“规程”的允许误差。实践证明，使用金刚石钻进、绳索取心钻进并采取防     

受控定向孔偏斜钻进中偏斜力的探讨

受控定向钻进是利用孔底马达、偏斜器及定向器具，来施工一个预先设计的钻孔轨迹。偏斜器造成的偏斜力在定向钻进中直接影响造斜效果。本文结合定向钻进生产试验情况，就影响定向钻进的偏斜力问题加以讨论。     

煤层气定向井的施工工艺

沁煤盆地郑庄区煤层气井设计为丛式定向井，井身结构设计为直井段、造斜段、稳斜段。其中丛式井直井段设计为二开结构。在不同井段采用不同钻具组合，钻进参数及成井工艺也各不相同。在钻进过程中，为最大限度地发挥煤层气的开采效果，全孔采用清水作为钻井液，并使用了有线随钻测量系统和大功率钻探设备，钻进效果明显，全孔满足设计要求。     

复杂条件下钻进时的取心问题

由于岩心采取不足而必须进行人工造斜来穿过预定岩层,这在勘探工作实践中是常有的事。在裂隙、破碎岩层中钻进以及倾斜钻孔的钻粒钻进时,出现了特别低的岩心采取率。我们的研究人员对于坚硬的裂隙岩层中钻进,以及倾斜钻孔钻进时提高岩心采取率注