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1、三牙轮钻头使用技术及钻井工艺时间:-12-11 10:40 作者:发达钻井设备 点击: 125次现在油用钻头市场已不再混乱而变得规范有序，市场竞争向产品差异性和品牌、售后服务竞争方向发展。市场竟争力两大基石之一，钻头技术服务作用将会越来越显著。一、三牙轮钻头使用资料搜集内容1、地层岩性地层岩性和软硬不一样，岩石破碎机理不一样，造成钻头失效形式也各异。中国各油田钻井中常见地层岩性，其岩石物理机械性质全部有测定。依据现场搜集地层岩性及每米岩性钻时统计，进行地层岩石硬度、塑性、脆性、研磨性和可钻性分析，对照钻头失效形式，确定钻头选型及使用是否合理。2、井段位置在地壳中处于不一样位置岩石，其岩石机械性
2、质改变很大。埋藏较深岩石，处于多向压缩应力状态，使岩石孔隙减小，强度增加。上部井段通常岩石胶结疏松、质软，钻头转速高、钻压低。下部井段通常岩石质硬、研磨性大，钻头转速低、钻压高、使用时间长。依据搜集井段位置及每米岩性钻时统计，分析地层岩石硬度、塑性、脆性、研磨性和可钻性特点，对照钻头失效形式，确定钻头选型及使用是否合理。3、井身结构不一样井身结构，对钻头尺寸、型号和使用等全部有特殊要求。如造斜钻头通常要求带修边齿或保径结构，使用要求高转速、低钻压等。搜集井身结构及钻头选型、使用参数等资料，依据钻头失效形式，确定钻头选型及使用是否合理。4、钻井参数 钻压和转速确实定，既决定着钻头破碎岩石效率，又
3、影响到钻头牙齿、轴承磨损。浅井、软地层，钻头以剪切作用为主，通常采取高转速、低钻压。中硬地层，钻头产生剪切、冲击、压碎综合作用，通常采取中等转速和中、高钻压。深井、硬地层，钻头以压碎、冲击为主，通常采取较高钻压、低转速。钻井参数合理选择，很大程度上决定了钻头失效形式。搜集班报表和指重表统计，分析所用钻井参数及其改变，依据钻头失效形式确定使用合理性。5、泥浆性能 喷射钻井要求泥浆含有：1）低失水、低含砂、合适切力和PH值，能有效保护井壁、悬浮岩屑；2）低比重、低粘度，能降低循环系统压力、功率损耗；3）在低返速下能有效携带岩屑；4）有良好地剪切稀释特征。地层地质条件不一样，选择泥浆类型及相关性能不
4、一样，影响着钻压、转速、水力参数配合和钻头失效形式。泥浆性能是钻头磨损关键原因，如泥浆含砂对钻头流道冲蚀影响很大。6、泥浆参数钻进不一样井段，所使用泥浆排量、缸套直径，喷嘴直径、型号及其组合，对选择钻头压力降和钻头水马力含有实际意义。喷射钻井在强化钻头水力效果同时，造成了钻头流道损坏。泥浆参数及改变统计，是钻头失效分析关键依据。如钻头流道冲蚀失效、牙轮基体冲蚀引发掉齿、断齿等破坏和泥浆参数直接相关。7、钻柱组合钻柱是联通地面和井下枢纽。不一样钻柱结构及在井下受力状态，决定了钻头所受钻压大小和方向。如定向钻进或井斜较大时，钻头所受实际钻压比钻压表显示数据要小，若钻柱组合中带有扶正器，实际钻压更小
5、。同时，因为扶正器和井壁磨擦作用，使得钻头工作平稳性增强，有利于钻头使用。8、钻头质量钻头质量是钻头使用根本。入井前检验钻头质量、新度，和喷嘴安装可靠性，对钻头使用至关关键。检验钻头入井前质量统计，可区分钻头失效属质量原因还是使用原因。9、上只钻头每只钻头失效，均影响到井底环境和下只钻头使用。搜集上只钻头失效描述统计，分析上只钻头失效原因，可确定所用钻头在井下使用环境，判定井下落物、井径、井底形状等对钻头失效造成影响。二、和钻头使用相关知识(一)、地层岩性地层由岩石组成，岩石关键由石英、长石、云母、方解石、粘士矿物等十多个矿物组成，根据成因岩石分为三大类：火成岩、变质岩和沉积岩。1、地层岩性种
6、类和特点粘士和黄土：由直径0.01mm以下粘土矿物微粒组成沉积岩。泥岩及页岩：粘土类沉积物经成岩作用而形成岩石。成块状为泥岩，呈薄片层状为页岩。含石油沥清丰富，可提炼石油页岩为油页岩。砂岩：砂粒经胶结在一起形成岩石。直径为0.51mm叫粗砂岩，直径为0.250.5mm叫中砂岩，直径为0.10.25 mm叫细砂岩，直径为0.010.1mm叫粉砂岩。按胶结物不一样，砂岩分为硅质、钙质等。砂岩有孔隙，可储存流体。孔隙大砂岩和裂缝发育灰岩是渗透性好岩石。砾岩：岩石颗粒大于1mm叫砾石。由砾石和胶结物形成岩石叫砾岩。按砾石大小不一样，又分为粗砾岩、中砾岩和细砾岩三种。形状不一且带有棱角叫角砾岩。石灰岩：
7、关键成份为碳酸钙，由化学沉积作用，在海洋或陆地湖泊内生成，呈块状，比较致密和坚硬。按成份不一样，石灰岩又可分为石灰岩、泥灰岩、砂质灰岩、泥质灰岩、白云岩和介壳灰岩（生物骸壳沉积成岩）。含泥质灰岩塑性较大，质纯灰岩脆硬。2、地层岩石可钻性和分级岩石可钻性是决定钻进效率基础原因，它反应了钻进时岩石破碎难易程度，是合理选择钻进方法、钻头结构及钻进规程参数依据。对钻头钻遇地层岩石可钻性进行分析，能了解钻头选型合理性和对地层适应能力。通常以钻头机械钻速和进尺乘积作为衡量指标。影响岩石可钻性岩石基础属性有：岩石矿物成份和结构结构、密度、孔隙度、含水性及透水性；力学性质有硬度、强度、弹性、脆性、塑性和研磨性
8、等。通常造岩矿物中石英多、胶结牢靠、颗粒细小、结构致密、未经风化和蚀变时，岩石可钻性差；而岩石硬度和强度高、研磨性强，岩石可钻性差。影响岩石可钻性工艺原因有：加在钻头上压力、转速、泥浆类型和井底排屑情况等。影响岩石可钻性技术条件有：钻探设备、钻孔直径和深度，钻进方法，破岩工具结构和质量等。岩石可钻性分级见解有四种，其划分方法也有四类。因为工艺技术水平不停提升，各级岩石可钻性等级间相对和绝对关系也有变动。3、地层岩性资料搜集钻井过程中搜集地层岩性资料工作叫录井工作。所以，地层岩性资料搜集应重视地质录井原始资料搜集砂样录井：又称岩屑录井。新探区通常每米取砂样一次，生产井通常在地层分界处或标准层，油
9、、气层处取样。经过砂样录井资料可判定钻遇地层岩性。钻时录井：统计每钻一米所需时间，按井深度绘成曲线，和其它资料综合使用，作为判定地层参考。地层软硬直接影响钻进速度，经过统计钻时快慢也可了解地层改变情况，钻头在井下工作情况。泥浆录井：钻进中泥浆性能改变常和所遇地层性质相关。如钻遇石膏层，泥浆粘度会增大、失水量增加，含钙量增大，硫酸根增加；钻遇油、气层，泥浆槽和池上会出现大量油花、气泡，粘度增加，比重下降。经过泥浆录井资料判定钻遇地层岩性。4、地层岩性和钻头使用钻头选型和钻头使用依据是岩石机械物理性能和地层条件。和钻头使用亲密相关岩石性质是：硬度、塑性和研磨性。岩石硬度是指岩石抵御钻头切削件压入能
10、力。岩石硬度和岩石颗粒成份、大小及颗粒间胶结物性质相关。比较等级为：1级滑石；2级石膏；3级方解石；4级萤石；5级磷灰石；6级正长石；7级石英；8级黄玉；9级刚玉；10级金刚石。级数越高，硬度越大，钻速越慢。岩石塑性和脆性是两个对立概念，物体在破坏前呈塑性变形性质叫塑性，物体在破坏前不发生塑性变形性质叫脆性。塑性大物体没有脆性或脆性很小，反之，脆性大物体没有塑性或塑性很小。对岩石而言，可分为三类，一类是在破坏前不发生塑性变形脆性岩石，如花岗岩、石英砂岩；二类是在破坏前塑性变形很大塑性岩石，如泥岩；三类是在破坏前展现不大塑性变形后即破碎塑脆性岩石，如泥质胶结砂岩。岩石研磨性指在岩石和钻头接触表面
11、上，岩石和岩屑对钻头磨损作用。岩石磨损钻头能力叫岩石研磨性，和岩石本身成份、颗粒大小和形状等相关。岩石研磨性越大，钻头磨损越严重，钻头总进尺就越少。按单位磨擦旅程磨损把多种岩石按研磨性由小到大共分为12级。1级泥岩和碳酸盐岩；2级石灰岩；3级白云岩；4级硅质岩石；5级含铁-镁岩石及含5%石英低研磨性岩石；6级长石岩；7级含石英多于15%长石岩及含石英颗粒10%较低研磨性岩；8级石英晶质岩石；9级石英碎屑岩，硬度PY350Kg/mm2；10级石英碎屑岩，硬度PY =100200Kg/mm2及含石英颗粒1020%岩石；11级石英碎屑岩，硬度PY =200250Kg/mm2及含石英颗粒30%岩石；1
12、2级石英碎屑岩，硬度PY 100Kg/mm2。盐岩、泥岩和部分硫酸盐、碳酸盐岩等不含石英颗粒时是研磨性最小岩石；石灰岩、白云岩等是低研磨性岩石；火成岩中含长石及石英少，粒度细，矿物间硬度差小研磨性小5、地层岩性对钻头失效影响地层岩性对钻头失效影响表现在钻井工艺上：影响钻进速度、钻头进尺；使钻井过程出现井漏、井喷、井塌和卡钻等复杂情况；使泥浆性能发生改变；影响井眼质量，如井斜、井径不规则，进而影响固井质量。经过分析地层岩性及其对钻井工艺影响，可对钻头选型和使用合理性进行判定。粘土、泥岩和页岩层影响：极易吸收泥浆中自由水而膨胀，使井径缩小，造成下钻遇阻，甚至卡钻，伴随浸泡时间延长，又会产生掉块剥落
13、，使井径扩大，造成井塌。应尽可能使用清水或低比重低粘度泥浆钻进。炭质页岩联接力弱，轻易垮塌。泥质岩层质软，钻速快，也轻易泥包。砂岩：其性质依颗粒大小、成份和胶结物不一样有很大差异。颗粒越细、石英颗粒越多、硅质和铁质胶结物越多则越硬，对钻头磨损越大，如石英砂岩；泥质胶结物越多，云母和长石成份越多则较软易钻；颗粒越粗，胶结物越少，渗透性越好，易产生泥浆渗透性漏失，并在井壁上形成较厚泥饼，引发粘附卡钻等复杂情况，造成钻头非正常使用。砾岩：在砾岩层中钻进易产生跳钻、蹩钻和井壁垮塌；当泵排量小或泥浆粘度低时，砾石颗粒不易上返，对钻头牙轮体和牙齿损坏较大。石灰岩：通常质硬，钻速慢、进尺少。有有缝缝洞洞发育
14、，钻遇缝洞时，会引发蹩钻、放空、泥浆漏失等，井漏后有时还会发生井喷。石灰岩地层对钻头进尺、机械钻速和钻头失效影响很大。另外，当地层软硬交错，如泥岩和较硬砂岩相间，易产生井斜；地层倾角较大时易产生井斜。钻头在斜井中钻进易造成损坏。当岩层中含有可溶性盐类，如石膏层、岩盐层等，会破坏泥浆性能，影响到钻头正常使用。（二）、钻井工艺通常指钻压、转速和泥浆排量三个钻进过程中可控制工艺参数。在实际应用中，钻井工艺应依据地层条件、钻头类型、钻井设备和操作人员技术水平制订。按其要求和条件不一样，钻井工艺分有：1）优化钻井工艺：在一定条件下，能达成最好经济指标钻井工艺参数。2）强化钻井工艺：为达成更高钻进速度，采
15、取比通常钻井参数高钻井参数。3）特殊钻井工艺：为了特殊目标而采取特殊方法或受限制钻井参数。不一样钻井参数要求选择不一样规格、型号钻头，钻进中其钻头失效形式也各具特点，应区分对待。1、钻压对钻进影响钻压是井底破岩必需条件。钻压大小决定着破岩方法和特点，直接影响到钻进速度和钻头破坏形式。在钻进中，钻头受轴向压力和回转力作用，切削齿在压入、剪切岩石过程中被磨损、变钝或损坏，肯定影响钻进速度。伴随钻压增加，钻速会不停提升，而钻头轴承和切削齿等部件也会加速磨损，影响到钻速。钻压和钻速关系改变有三个不一样阶段。表面破碎阶段：当钻压小于岩石压入硬度时，切削齿不能切入岩石，只能在岩石表面以磨擦形式破碎岩石，对
16、切削齿磨损较大，即使钻速也随钻压加大而正比增加，但钻速很低；疲惫破碎阶段：当钻压靠近岩石压入硬度时，切削齿虽未切入岩石，但在岩面产生很多裂纹，经切削齿反复作用，也产生体积破碎；体积破碎阶段：当钻压加到大于岩石压入硬度以上时，切削齿切入岩石产生体积破碎，钻进效果才能显著，才属正常钻进。所以，施加在牙轮钻头上钻压必需满足切削齿能压入岩石，使岩石产生体积破碎。经过提升一倍钻压，试验牙轮钻头钻进不一样等级岩石，结果表明：不一样岩石，对增大钻压时所取得钻速是不相同。其中以中硬岩层（岩石等级67级）钻速增加率较高，而较软（岩石等级45级）和较硬（岩石等级89级）岩层则相对增加不大。钻进粘结性软岩时，易产生
17、堵水糊钻，钻压应选得小些。钻进研磨性较大岩层时，钻压不足易造成钻头早期磨损，钻压要合适加大。钻遇裂隙岩层时，易产生跳钻，钻压应合适降低，避免崩、断切削齿。钻压是钻进关键参数，即要有利充足发挥切削齿切入岩层能力，又要最大程度地降低切削齿磨损。、转速对钻进影响转速表示直径一定钻头旋转快慢，是钻进过程中用以衡量回转速度指标。钻进时，不一样硬度岩石破岩状态不一样，钻压对其影响也不相同，所以钻头转速对破岩过程和机械钻速影响，要考虑岩性和破岩时间原因。（1）软地层钻进中转速在软而塑性大、研磨性小岩层（如粘土类岩层）中钻进时，切削齿切削下来岩屑厚度等于切削齿切入岩石深度，且钻进中切削齿磨损很小。所以，在软地
18、层中钻进，当钻压一定时，转速和机械钻速成正比增加。（2）中硬及硬地层钻进中转速中硬及硬地层压入硬度较大、研磨性较高，切削齿在钻进中不停被磨钝，齿和岩石接触面积也不停增大，使得岩石破碎时变形和裂隙发育时间延长，难度增加，钻速变慢，而需要更大钻压。伴随地层硬度提升，钻头破岩时间延长，增大钻速，会使岩石破碎过程发育不能完全，切削齿还未充足破碎岩石，就和岩石分离开，引发破岩深度减小。所以，受破岩时间限制，为避免切削齿较快磨损，在中硬及硬地层中钻进时不能过分增大转速。（3）不一样岩石中钻进转速不一样岩石，钻速随转速增加全部有一定改变曲线和极限转速。在粘土类岩石中钻进，钻速随转速成正比增加；在坚硬、高研磨
19、性岩石中钻进，钻速随转速增加而增加相对缓慢，因为破岩时间延长，极限转速比其它类岩石要小，当转速超出极限转速，将造成钻速下降。经过提升一倍转速，试验牙轮钻头钻进不一样等级岩石，结果表明：岩石等级为4级大理石，钻速增加率为93%，岩石等级为9级斑状花岗岩，钻速增加率仅为28%，从4级到9级，钻速增加率呈递减曲线。所以，对较软研磨性地层，提升转速有利，而对坚硬高磨性地层，则意义不大。在实际工作中，提升转速受到钻杆柱强度、长度和钻头性能及钻井设备能力限制。现阶段，伴随小井眼钻井技术发展，和钻杆柱在井内工作状态改善和采取优异润滑剂以减小回转磨阻研究，高转速将得到充足应用。3、钻井液对钻进影响钻井液除有清
20、洗、冷却钻头，携带岩屑和辅助破岩功用外，关键目标是保护井壁。钻井液排量、压力大小，和选择清水、泥浆还是乳化液等全部对洗井效果产生很大影响。伴随排量增加，井底清洗岩屑和冷却钻头能力增加，清洁井底不仅能提升钻进速度，而且可降低钻头磨损。在比较松软地层中钻进，一定喷速下钻井液能够起到喷射破岩作用。即使在较硬地层也能起到辅助破岩作用。通常采取大排量是有益于钻进。所以，钻井液参数存在优选问题。研究结果表明：井径越大，岩石可钻性等级越低，钻速越高，选择排量应越大；钻井液比重增大，使作用在井底岩面上压力增大，会增加破岩困难而降低钻进速度；钻井液粘度增大时，井底流动粘滞阻力会增大，对钻头切削齿冷却不利，也会造
21、成钻速下降。通常使用清水比使用泥浆轻易取得较高钻速。4钻头合理选择和使用情况。（1）钻头选型充足了解所钻地层岩石机械物理性能和钻头工作原理和结构特点以后，结合邻井相同底层已用过钻头资料，结合本井具体情况来选型。软地层应选择兼有移轴，超顶，复锥，牙齿齿形大，齿数少钢齿或镶齿钻头，以充足发挥钻头剪切破岩作用。伴随岩石硬度增大，移轴，超顶，复锥值应对应减小，牙齿应对应减短或加密；研磨性地层，尤其轻易磨损牙轮保径齿，背锥及牙掌尖，使钻头直径磨小，井眼缩径和密封失效，应选掌背加强特殊保径结构；易斜地层防斜钻井，应选择不移轴或移轴量小钻头，降低钻头在井底滑移，预防井斜; 软硬交替地层，应选择这套地层中较硬
22、岩石钻头类型。（2）钻井参数优选在许可范围内对钻井参数优选，可取得最好机械钻速。当地层或机械钻速发生显著改变时，全部应进行钻井参数优选试验，以保持最好钻井效果。方法是初选一个适宜钻压和中等转速，定时统计机械钻速，保持钻速不变，改变钻压，定时统计高钻压和低钻压下机械钻速，选出机械钻速最高钻压；在最好钻压下，改变转速，定时统计高转速和低转速下机械钻速，选出机械钻速最高转速；然后将钻井参数调整到最好值进行钻进。(3)钻井情况分析地面设备运转岩屑和钻压扭矩机械钻速压力等地面仪表全部能直接反应井下情况，应亲密注视，尤其是扭矩泵压机械钻速和岩屑。扭矩改变取决于井底情况和转速改变，正常扭矩值相对稳定，在软或
23、塑性均质地层扭矩值较低，中软到中硬均质地层扭矩值居中，硬地层扭矩值较大并存在一定范围波动。扭矩改变可能存在：扶正器划眼钻头保径磨损出现夹层井底有落物井身出现键槽或狗腿钻压过大转速改变钻头或井底总成泥包钻具刺漏或干钻等。泵压不稳定存在：钻头泥包环空内岩屑堆积流量波动钻到破碎地层或团块状地层扶正不良。机械钻速改变可能：地层改变泥浆性能改变钻压或转速改变钻头磨损或泥包清洗效果改变钻具刺漏。经过岩屑可了解：地层类型和岩性改变压力带井眼是否坍塌钻头工作情况和磨损情况，钻井参数是否合理。泥包：页岩或泥灰岩从泥浆中吸水后变粘，极易粘附在钻头上造成泥包。钻头蹩跳表现为转盘负荷异常扭矩大钻具振动猛烈，仪表显示不
24、稳定。原因有：塑性地层摩擦扭矩过大而振动；钻遇软硬交错地层裂缝地层破碎性地层；井底有落物断齿掉齿等。（二）、钻井复杂和事故钻井过程中井下复杂情况和事故发生，不仅给钻井带来很大困难，而且会直接造成钻头严重损坏。、泥饼粘附卡钻在渗透性地层，因泥浆失水在井壁上形成泥饼，使得钻具粘附在井壁上造成卡钻；因钻具长时间在井中静止，因为泥浆柱压力和地层压力差，使钻具压在井壁上造成卡钻。这种卡钻本身不会对钻头产生损害，但活动钻具解卡瞬间，因为悬重忽然改变，钻头会受到很大冲击力而损伤牙齿和轴承。、井径缩小卡钻在膨胀性地层；在渗透性、孔隙度良好井段，和泥浆排量小、失水大，泥饼厚，上返速度低时，井壁易形成很稠胶糊状东
25、西，将粘土颗粒、岩屑和加重剂等粘附在井壁上，使井径缩小造成卡钻。这种卡钻位置固定，泵压增大，上提困难，下放较轻易，在上提钻具解卡瞬间，因为悬重忽然改变，钻头上部会受到很大冲击力撞击井壁，造成钻头掌背、掌尖、轴承密封和牙轮背锥损伤。、沉砂卡钻在清水快速钻进中当循环停止时，岩屑大量下沉，堵塞环形空间，埋住钻头和部分钻具造成卡钻。这种卡钻在上提钻具时有拔活塞现象，会造成钻头轴承密封损害，甚至有少许砂粒挤入，造成轴承早期失效。地层坍塌卡钻通常发生在吸水膨胀页岩、泥岩、胶结不好砾岩、砂岩等地层。在处理这类卡钻时，易造成钻头牙齿折断和掌背、掌尖、轴承密封、牙轮背锥损伤，严重时会将三牙轮向内挤造成牙轮打架。
26、5、键槽卡钻多发生在硬地层井斜角或井斜方位角改变大，形成急弯井段，钻进时，因为钻杆上下刮拉，在急弯井壁上磨出了一条细槽，它比钻杆接头稍大而小于钻头直径，起钻时钻头拉入了键槽就会发生卡钻，特点是钻具能下放不能上提，在处理这类卡钻时，易造成钻头掌背、掌尖、轴承密封和牙轮背锥损伤，严重时会造成轴承失效或受力最大牙轮落井事故。6、泥包卡钻因为泵上水不好等造成干钻；在粘性大泥岩地层钻进，排量不足、粘度高，造成钻头干钻，起钻到小井眼处遇卡。干钻和泥包全部会引发钻头轴承密封烧伤，和牙齿热龟裂。泥包还会造成局部齿严重磨损。7、井内落物引发卡钻因为操作不小心将卡瓦或其它小工具落入井中。卡于井壁和钻具之间。处理这
27、类卡钻后井内落物或多或少最终全部要落入井底造成钻头齿损伤，若落物卡于钻头处，则会对钻头掌背、掌尖、轴承密封、牙轮背锥和外排齿损伤。发生卡钻后，硬处理时通常均要上提、下压、下砸、倒划眼、倒扣，软处理时通常均为泡油、泡酸、清水循环、放喷解卡等，有时要软硬兼施，均会造成钻头不一样程度损害，应具体搜集资料，具体分析。三、钻井新技术新工艺介绍（一）、多目标定向井钻井工艺技术多目标井即在断块油田上钻一口能够穿过非垂直剖面上多套含油、气层（多个目标区），起到一口井顶替多口直井作用，含有很好经济效益。多目标定向井有以下特点：1、由垂直井眼变成倾斜（水平）井眼带来特征钻具贴井壁，带来磨阻（起下）和扭矩增大（旋转
28、）；形成偏心环空，在下井壁形成岩屑床，给施工带来威胁；被钻开岩层（如易吸水膨胀泥岩层）暴露面积增大，受垂直压力影响，轻易吸水膨胀，剥蚀掉块，造成井壁不稳定；形成椭圆井眼、产生键槽，使井径扩大，循环上返速度降低，不利于洗井；形成“键槽”和“台阶”，造成复杂情况和事故；对悬重和钻压有很大影响，躺在下井壁钻具使悬重变“轻”，上提钻具时磨阻使得悬重增加，下放则悬重减小，钻压确实定也要考虑摩阻影响。2、由井身轨迹控制需要带来特征增加定向作业工作量以调整定向和方位角，使用弯曲马达定向、调方位时，钻柱不旋转，因为使用弯接头或弯外壳动力钻具，使得下部钻具弯曲。增加测量工作量，通常测量间隔不超出50m。轨迹控制
29、需要比直井更多起下钻更换钻具组合，往往钻头用不到家，多发生起下钻作业、多消耗钻头。使用满眼扶正器下部结构带来“满眼”问题，下钻易发生遇阻，起钻易带来抽吸（拔活塞）问题。定向井钻井基础上为两种方法：一是以转盘钻为主，二是和导向钻井系统比较靠近以动力钻具为主。（二）、分支井钻井技术分支井即在一个主井筒中钻出2口或2口以上定向井或水平井井。分支井钻井技术是20世纪20年代兴起一项钻井工艺技术，是水平井钻井技术最新代表，于80年代中后期趋于成熟。分支井钻井技术适应性广，既能够在老井中侧钻分支井，也能够采取预开窗系统在新井中侧钻分支井。和现在比较成熟侧钻定向井、水平井技术相比，分支井首先能够发挥高效、高
30、产优势，增加泻油面积，挖掘剩下油潜力，提升采收率改善油田开发效果；其次可供一个直井段同时开采两个或两个以上油层或不一样方向同一油层，在愈加好动用储量同时节省了油田开发资金1、分支井侧钻方法包含裸眼侧钻、磨铣套管或开窗侧钻后下入造斜器钻分支井段、和短半径或超短半径水平井钻井等方法。侧钻方法现在有套管开窗侧钻和套管预留窗口直接侧钻两种，其中套管开窗又分为段铣开窗和套管内下斜向器开窗两种工艺。（1）下套管井侧钻段铣套管侧钻：先用段铣主井眼套管铣掉一段后打水泥塞，然后再用井下马达侧钻出新井眼。下斜向器开窗侧钻：在主井眼中下入可回收式斜向器，用开窗工具在套管上段铣一窗口以后，再用井下马达侧钻出新井眼。取
31、出套管裸眼侧钻：将主眼套管取出割断取出，然后依据主井眼条件和底层特点，采取打水泥塞或下斜向器方法侧钻出新井眼。（2）裸眼侧井钻主井眼为裸眼，可采取打水泥塞，下斜向器及裸眼悬空侧钻方法钻进。（3）预留窗口侧钻指在主井眼下下套管施工时，在分支井眼位置下入留有窗口特殊套管（其位置应在分支井眼侧钻点位置）。在施工分支井眼时，可直接将预留窗口特殊材料钻掉，侧钻出新井眼。2中短半径分支井钻井技术假如井下存在可能造成井下复杂地层（如膨胀性粘土层），而且老井眼中对应井段已经下入套管封固，此时应用中短半径分支井技术进行老井侧钻作业已经证实是成熟且尤其有效。现在采取一个特殊“柔性”泥浆马达和MWD系统能够钻狗腿度
32、高达60/ 30m（垂深）或半径为28.6m井段。这种泥浆马达和MWD系统借助压缩式钻铤下到井内。当狗腿超出60/ 30m时须采取铰接系统；采取此种铰接系统能够钻出范围在60/ 30m或23/ 0.3048m（垂深或半径小于8.1m）井段。3、分支井钻井作业分支井钻井作业包含：分支井段准备、开窗、造斜、钻各分支井段。钻分支井眼关键工具是可回收式斜向器。利用可回收式斜向器能够从一个直井眼或水平井眼中定向钻出多个分支井眼。分为带封隔器斜向器、接箍触发式斜向器、空心可回收式斜向器和径向斜向器。分支井段钻进和常要求向井和水平井没有太大区分，应采取尽可能在产层中钻进较长井段，多钻多个分支井段和确保尽可能
33、在产层中延伸等做法。（三）、复合钻井技术复合钻井技术由高效钻头、大功率直螺杆或单弯螺杆作为井下工具，再加以常规钻具组合，钻具以合适转速（6080RPM）旋转，配合井下动力钻具迭加钻井，实现直线钻井，是提升机械钻速一个新钻井方法。井下动力钻具导向钻井系统入井后可一次性完成包含造斜、增斜、稳斜、降斜和扭方位等各项作业，大大降低了起下钻更换钻具组合次数，提升钻井速度。1、复合钻井钻头优选实现复合钻井系统在井下保持长时间运转，需要优选能适应在不一样地质条件下使用，能完成大段井眼钻进优质高效聚晶金刚石钻头和性能可靠性良好三牙轮钻头。金刚石钻头能适应长时间使用高转速，但对地层选择性较强。使用很好有：B44
34、1、B441-1、BH441-1L、F645、F545等系列PDC钻头。牙轮钻头能适应在不一样地层使用高转速，但相对于PDC钻头使用时间较短。使用很好有：HA437、HJ437和HJ517、FA517等。2、复合钻井钻头使用参数优选钻直井段和稳斜井段时，动力钻具和转盘同时转动。215.9mm井眼使用170mm马达，选择钻压30100KN，转盘转速6080r/min；311mm井眼使用245mm马达，选择钻压80160KN，转盘转速80100r/min。定向和矫正井眼轨迹钻进，转盘不转动，钻头按设计井眼曲率半径钻进；215.9mm井眼，选择钻压2050KN，确保工具面正确到位；311mm井眼，选
35、择钻压80120KN；泵压稳定上水良好。井下动力钻具、高效PDC钻头和MWD测斜仪并称为20世纪三大新兴技术工具。涡轮钻具和螺杆钻具是当今井下动力钻具主体。用于复合钻井弯螺杆型号为5LZ1657.0，弯角可选10，1.250。（四）、水平井钻井工艺技术通常将进入油气层井眼，井斜角不低于86井段称为水平井段。能沿油层走向形成这种水平位移特殊定向井归纳为水平井。水平井可有效增加油气层泄露面积，提升油气采收率。1、水平井基础术语入靶点：是指地质设计要求目标起始点。终止点：是指地质设计要求目标结束点。靶前位移：是指入靶点水平位移。水平段长：入靶点和终止点轨道长度。梯形靶：即纵向为a米，横向b米夹角内。
36、圆柱靶：即沿水平段设计井眼轴线半径为R米圆柱。矩形靶：即纵向为a米，横向为b米长方体。调整井段：用于施工中调整井眼轨迹井段2、水平井基础类型水平井分类通常按造斜率（或曲率半径）分为三种类型：长半径水平井：造斜率K6/30m，曲率半径R300m。中半径水平井：造斜率K=6-20/30m，曲率半径R=100300m。短半径水平井：造斜率K=5-10/30m，曲率半径R=612m。造斜率在6-18m过程中由垂直变为水平。3水平井常见剖面类型水平井常见剖面关键有下列四种：双增稳剖面，即直井段增斜段稳斜段增斜段水平段。双增剖面，即直井段增斜段增斜段水平段。三段制剖面，即直井段增斜段水平段。三增剖面，即直井段增斜段增斜段增斜段水平段。四、钻井新设备大型顶部驱动系统介绍和一般钻机比顶部驱动钻机含有以下优点：1、用93英尺立根钻进，降低2/3接单根时间；2、能倒划眼和下钻划眼，起钻时可旋转钻杆和继续循环泥浆，钻柱可顺利取出缩径井段，降低卡钻危险；3、上、卸扣扭矩得到控制，采取钻井电机接卸钻杆；4、能够不接方钻杆即可钻过桥塞点和缩径点，井控安全；5、起下钻时，在井架内任何高度位置随时全部能够将主驱动轴同钻柱上扣和关井，人员安全；6、接单根时只需打背钳，钻台上只有平稳旋转钻杆；7、使用了小型柴油发电机组，降低了燃料消耗和发电成本。