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超深井小井眼井斜控制技术分析

2021-04-11魏志刚王伟志

工程技术研究 2021年10期

王 逸,曾 杰,魏志刚,王伟志

中石化西北油田分公司石油工程监督中心,新疆 巴州 841600

1 井斜产生的原因

在钻井施工过程中,井斜难以避免,其是一个多因素共同叠加的结果,主要受地层和工程两方面因素影响。一是地层因素。在地层漫长的沉积过程中,因沉积环境及时间不同,形成不一样的构造形态。在钻井过程中,钻头一般沿容易前进的方向钻进,受地层倾角、地层各向异性等影响,钻头会沿着地层可钻性较好的一方倾斜,造成井斜。二是工程因素。在钻井过程中,引起井斜的工程因素较多,如钻具组合选取不当、钻具柔性强、施工参数不当等。但本质原因是钻柱在井内发生弯曲,与井壁相接触形成支点,产生弹性力矩,迫使钻头倾斜产生侧向力,使钻头偏离井口铅垂线不对称切削地层。

2 超深井井斜控制现状及原理

井斜控制手段多种多样,在顺北油田超深井直井钻井施工过程中,常用井斜控制手段主要有单弯螺杆定向、直螺杆钟摆钻具组合、全自动化旋转导向垂直钻井工具降斜(以下简称垂钻工具)三种,其井斜控制原理一致,但在实际应用中存在一定差别[1]。

2.1 定向钻具组合降斜

定向钻具组合是利用螺杆钻具结构中带有度数的弯角与井眼低边方向接触形成支点,使钻头“翘起”与上井壁接触产生支撑反力,即钻头侧向力。通过随钻仪器监测并调整井下螺杆弯曲方向,在钻头倾角和侧向力作用下,侧向切削井壁产生降斜趋势[2]。……

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