求解中短半径弯螺杆钻具的纵横弯曲法 被引量：10

1

作者 唐雪平 苏义脑 陈祖锡 《力学与实践》 CSCD 北大核心 2011年第3期20-24,共5页

介绍了一种求解中短半径(K=1°/m～3°/m)弯螺杆钻具的纵横弯曲法,以指导弯螺杆钻具的设计和使用.采用变刚度梁柱理论,并应用等效载荷法对具有初始结构弯角的梁柱进行等效处理,根据钻具组合支座连续条件及边界条件建立了中短半... 介绍了一种求解中短半径(K=1°/m～3°/m)弯螺杆钻具的纵横弯曲法,以指导弯螺杆钻具的设计和使用.采用变刚度梁柱理论,并应用等效载荷法对具有初始结构弯角的梁柱进行等效处理,根据钻具组合支座连续条件及边界条件建立了中短半径水平井造斜螺杆钻具组合的力学模型,进而求得钻头侧向力,依此预测弯螺杆钻具的造斜能力.这种分析方法得到了成功应用. 展开更多

关键词 水平井 弯螺杆钻具 钻具组合 力学分析 纵横弯曲法

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硬地层定向井中几种侧钻方法的灵活应用 被引量：6

2

作者 王忠生 邹强 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2006年第6期19-20,142,共2页

在川渝地区,钻定向井、水平井必然要面对地层岩性变化大、硬度高等复杂地质情况,常常会遇到因井下复杂、事故、修改地质目标等原因需要填井侧钻。侧钻的方法不同,侧钻的成功率和效率差异很大。文中分析了川渝地区近几年硬地层定向井、... 在川渝地区,钻定向井、水平井必然要面对地层岩性变化大、硬度高等复杂地质情况,常常会遇到因井下复杂、事故、修改地质目标等原因需要填井侧钻。侧钻的方法不同,侧钻的成功率和效率差异很大。文中分析了川渝地区近几年硬地层定向井、水平井侧钻效率不高、有时甚至失败的原因,归纳总结了近几年常用的几种侧钻方法的施工效果,提出要根据具体条件灵活应用这几种侧钻方法。 展开更多

关键词 定向侧钻 钟摆直钻具 弯螺杆钻具 弯接头钻具

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弯螺杆钻具力学特性分析与设计 被引量：1

3

作者 季细星 诸德超 《石油机械》 北大核心 1997年第11期1-3,28,共4页

设计或选择弯螺杆钻具组合时，既要确定弯螺杆钻具的总体方案结构参数，还要预测该钻具组合的造科能力。利用结构弯角的等效角和等效横向载荷，推导了用以分析具有结构弯角的螺杆钻具组合力学特性的三弯矩方程组，并应用它确定钻具组合... 设计或选择弯螺杆钻具组合时，既要确定弯螺杆钻具的总体方案结构参数，还要预测该钻具组合的造科能力。利用结构弯角的等效角和等效横向载荷，推导了用以分析具有结构弯角的螺杆钻具组合力学特性的三弯矩方程组，并应用它确定钻具组合的平衡曲率。根据实钻结果研究了弯螺杆钻具组合造斜能力与平衡曲率间的关系，得出了平衡曲率系数的数学表达式，并将其应用于φ39．7mm套管侧钻水平井的φ89mm弯螺杆钻具总体方案设计。计算表明，这种φ89弯螺杆钻具应设计成传动轴本体上带有稳定器的单弯钻具。 展开更多

关键词 力学特性 结构设计 弯螺杆钻具 钻具 油气井

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小斜度井段严重托压原因及对策分析 被引量：3

4

作者 路宗羽 史玉才 +2 位作者 吴继伟 席传明 张楠 《石油机械》 北大核心 2021年第10期24-29,共6页

为了解决小斜度井段严重托压问题,分析了井壁出现台阶或斜坡的主要原因,建立了井壁有台阶时弯螺杆钻具的钻压传递规律分析模型,结合钻井实例模拟分析了钻压传递规律。分析结果表明:地层可钻性差异和钻进方式交替导致井壁有台阶、弯螺杆... 为了解决小斜度井段严重托压问题,分析了井壁出现台阶或斜坡的主要原因,建立了井壁有台阶时弯螺杆钻具的钻压传递规律分析模型,结合钻井实例模拟分析了钻压传递规律。分析结果表明:地层可钻性差异和钻进方式交替导致井壁有台阶、弯螺杆钻具稳定器陷入井壁及其前导角较大导致小斜度井段出现严重托压;减小井壁摩擦因数和弯螺杆钻具稳定器前导角可有效缓解小斜度井段托压问题。研究结果能够为弯螺杆钻具稳定器设计和小斜度井段定向钻进提供技术支持。 展开更多

关键词 托压 小斜度井段 井壁台阶 弯螺杆钻具 摩擦因数 前导角

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单弯螺杆钻具下入套管可行性分析 被引量：10

5

作者 祝效华 高原 +1 位作者 刘少胡 许建民 《石油钻采工艺》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期106-108,共3页

为满足造斜和复合钻井的需要,常需使用单弯外壳螺杆钻具。由于套管内径较小,螺杆钻具壳体存在结构弯角,弯螺杆钻具能否顺利下入井口段套管是目前现场面临的一个重要问题。研究单弯螺杆钻具通过井口套管时的力学特性,对于指导现场合理选... 为满足造斜和复合钻井的需要,常需使用单弯外壳螺杆钻具。由于套管内径较小,螺杆钻具壳体存在结构弯角,弯螺杆钻具能否顺利下入井口段套管是目前现场面临的一个重要问题。研究单弯螺杆钻具通过井口套管时的力学特性,对于指导现场合理选取螺杆钻具组合具有重要意义。采用有限元法,分析了Φ172mm单弯螺杆钻具在下入直井段Φ244mm套管时的应力分布规律,以及不同弯角大小对单弯螺杆钻具下入性的影响。结果表明,结构弯角小于2.5°时,Φ172mm单弯螺杆钻具能够依靠自重顺利下入Φ244mm套管,螺杆钻具结构弯角为2.75°时,需要额外施加外力才能将螺杆钻具强行压入套管。 展开更多

关键词 单弯螺杆钻具 结构弯角 有限元 下入性

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钻具稳定器结构对复合钻井导向力的影响 被引量：8

6

作者 胡贵 刘新云 +2 位作者 于文华 张国辉 石李保 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期73-79,共7页

单弯螺杆钻具+PDC钻头复合钻井已广泛在钻井提速和井眼轨迹控制作业中应用,对该类钻具组合导向力分析也有成熟的方法,但常常忽略螺杆稳定器结构的影响。为此,基于油气田现场作业应用的直棱和螺旋棱稳定器结构,讨论了螺杆稳定器外径和支... 单弯螺杆钻具+PDC钻头复合钻井已广泛在钻井提速和井眼轨迹控制作业中应用,对该类钻具组合导向力分析也有成熟的方法,但常常忽略螺杆稳定器结构的影响。为此,基于油气田现场作业应用的直棱和螺旋棱稳定器结构,讨论了螺杆稳定器外径和支点位置变化对钻具导向力的影响,建立了稳定器实际偏心距计算模型,提出了考虑螺杆稳定器结构影响的钻具复合钻井导向力分析方法。通过对单弯螺杆单稳定器钻具组合、单弯螺杆双稳定器钻具组合复合钻井导向力的分析,结果发现:①忽略螺杆稳定器结构的复合钻井导向力分析方法计算结果与钻具导向合力差别较大;②直棱稳定器由于棱槽包角的存在,等效外径周期性变化使得钻具组合导向力发生周期性增加或降低,变化幅度最高达50%,影响钻具导向稳定性能和疲劳寿命。进而提出建议:①计算复合钻井导向力时应采用考虑螺杆稳定器结构影响的钻具复合钻井导向力分析方法;②现场复合钻井时选用带棱槽包角为零的螺旋式稳定器或选用带棱槽包角小的直棱稳定器的螺杆钻具。 展开更多

关键词 定向钻井 复合钻井 钻具组合 导向力 单弯螺杆钻具 稳定器 直棱稳定器 螺旋稳定器

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底部钻具组合力学性能分析及优化

7

作者 纪慧 李军 +2 位作者 杨宏伟 柳贡慧 关立臣 《石油机械》 北大核心 2024年第6期20-28,共9页

深井段复杂地层倾角大,井斜控制难度大,严重影响了安全钻进。为准确控制井眼轨迹,提高钻具的造斜能力,采用纵横弯曲梁法建立力学计算模型,分析井眼曲率、地层倾角、各跨长度和外径、柔性短节、稳定器外径、翼肋推力、钻压和井斜角等因... 深井段复杂地层倾角大,井斜控制难度大,严重影响了安全钻进。为准确控制井眼轨迹,提高钻具的造斜能力,采用纵横弯曲梁法建立力学计算模型,分析井眼曲率、地层倾角、各跨长度和外径、柔性短节、稳定器外径、翼肋推力、钻压和井斜角等因素对多种底部钻具组合力学性能的影响,优化底部钻具组合。研究结果表明:弯螺杆相比于直螺杆有更好的防斜纠斜能力,更适合在深部造斜力强的地层使用;当方位角在25°与205°时地层侧向力最小;定向井段井眼曲率对2种螺杆钻具组合的导向力影响最大,井斜角次之,钻压影响较小;翼肋推力对弯螺杆推靠式旋转导向钻具组合(RSBHA)的造斜力和造斜性能影响最为显著,钻压次之,井斜角的影响较小。研究结果可为复杂地层井斜规律的研究和控制提供参考依据,钻井工具的合理组合及优化对减少井斜问题、顺利完钻起着重要作用。 展开更多

关键词 底部钻具组合 井斜控制 单弯螺杆钻具 旋转导向钻具 力学性能分析

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中短半径双弯螺杆钻具在套管内的通过能力分析 被引量：6

8

作者 卫增杰 付建红 +1 位作者 刘永辉 曾文广 《断块油气田》 CAS 2005年第1期68-70,i005,共4页

套管内侧钻中短半径水平井,由于造斜率比常规的中半径水平井要高得多,结构弯角必然较大,因此提出了这种钻具在套管内能否顺利下入的问题。采用纵横弯曲法,对在139.7mm套管内带垫块的双弯螺杆钻具组合建立了受力与变形分析模型,重点分... 套管内侧钻中短半径水平井,由于造斜率比常规的中半径水平井要高得多,结构弯角必然较大,因此提出了这种钻具在套管内能否顺利下入的问题。采用纵横弯曲法,对在139.7mm套管内带垫块的双弯螺杆钻具组合建立了受力与变形分析模型,重点分析了双弯螺杆参数对底部钻具组合与套管壁摩擦力的影响,由实例数据计算出此钻具组合在套管内的摩擦阻力,分析了螺杆钻具在套管内下入的可行性。结果表明,双弯螺杆钻具在139.7mm套管内能顺利下入。 展开更多

关键词 双弯螺杆钻具 套管 钻具组合 纵横弯曲法 侧向力 摩擦力

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单弯螺杆钻具组合造斜能力研究 被引量：6

9

作者 张辉 张日鹏 +2 位作者 何军 刘军波 马德新 《长江大学学报（自科版）（中旬）》 2016年第1期41-46,5,共6页

为了更全面的考虑影响单弯螺杆钻具组合造斜能力的因素,对单弯螺杆钻具组合的造斜能力进行了深入研究。在平衡曲率法的基础之上,考虑地层变井斜力,建立"考虑地层作用造斜率"的计算模型,并进行实例分析。研究结果表明,某水平... 为了更全面的考虑影响单弯螺杆钻具组合造斜能力的因素,对单弯螺杆钻具组合的造斜能力进行了深入研究。在平衡曲率法的基础之上,考虑地层变井斜力,建立"考虑地层作用造斜率"的计算模型,并进行实例分析。研究结果表明,某水平井造斜井段使用单弯单稳螺杆钻具组合滑动钻进,其中实际造斜率9.2(°)/30m,考虑地层作用时造斜率10.3(°)/30m,没有考虑地层作用时造斜率15.8(°)/30m。分析单弯螺杆钻具组合结构参数和钻压对造斜率的影响规律,得出考虑地层作用时造斜率随着钻头到下稳定器距离的增加而大幅减小,随着钻压的增加而减小;没有考虑地层作用时造斜率随着钻头到下稳定器距离的增加而略有减小,随着钻压的增加而增加。实例分析和规律表明:研究单弯螺杆钻具组合的造斜能力时,必须考虑地层作用,这样可以更准确地预测单弯螺杆钻具组合的造斜率;分析单弯螺杆钻具组合造斜率随结构参数和钻压变化的规律,为钻具设计和钻压优选提供依据。 展开更多

关键词 单弯螺杆钻具 造斜率 地层作用

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利用修正的三点定圆法计算单弯螺杆造斜率及其应用 被引量：6

10

作者 张胜杰 汪旭伟 《内蒙古石油化工》 CAS 2015年第1期35-36,共2页

随着水平钻井技术的不断发展,导向钻井技术的应用也越来越广泛。单弯螺杆钻具是应用最为广泛的导向钻具。因此,准确地预测单弯螺杆钻具的造斜率显得尤为必要。本文运用修正的三点定圆法,计算了单弯螺杆钻具的造斜率,并在墨西哥EPC油田... 随着水平钻井技术的不断发展,导向钻井技术的应用也越来越广泛。单弯螺杆钻具是应用最为广泛的导向钻具。因此,准确地预测单弯螺杆钻具的造斜率显得尤为必要。本文运用修正的三点定圆法,计算了单弯螺杆钻具的造斜率,并在墨西哥EPC油田进行了现场验证分析,对墨西哥EPC油田单弯螺杆钻具的选型有指导意义。 展开更多

关键词 修正的三点定圆法 单弯螺杆钻具 造斜率 墨西哥EPC油田

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单弯双稳钻具旋转钻进防斜打直效果分析 被引量：5

11

作者 陈炜卿 孙海芳 +2 位作者 陈大祺 史玉才 王俊海 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2013年第3期1-4,4,共4页

与传统的钟摆钻具组合和满眼钻具组合相比,弯螺杆钻具组合复合钻进防斜打直技术具有优越性。针对常用的单弯双稳导向钻具组合,考虑弯螺杆钻具公转产生的离心力影响,应用纵横弯曲连续梁方法和达朗伯原理,建立了单弯双稳钻具复合钻进条件... 与传统的钟摆钻具组合和满眼钻具组合相比,弯螺杆钻具组合复合钻进防斜打直技术具有优越性。针对常用的单弯双稳导向钻具组合,考虑弯螺杆钻具公转产生的离心力影响,应用纵横弯曲连续梁方法和达朗伯原理,建立了单弯双稳钻具复合钻进条件下防斜打直效果分析模型。以提高215.9mm直井段防斜打直效率为目标,模拟分析了钻具结构和钻进参数以及井眼参数对钻头侧向力和井斜趋势角的影响规律,推荐了钻具结构优化和钻井参数优选方案。 展开更多

关键词 防斜打直 弯螺杆钻具组合 复合钻进 钻井参数 优化

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单弯螺杆钻具组合滑动钻进造斜率预测方法

12

作者 胡广强 周太彬 +2 位作者 刁斌斌 刘喆 刘瑞 《西部探矿工程》 CAS 2023年第2期31-34,共4页

准确预测单弯螺杆钻具组合滑动钻进的造斜率有助于井眼轨道的优化设计和钻具组合的优选,提高井眼轨迹的控制质量。根据折算造斜率的定义,结合三维钻速方程,建立了单弯螺杆钻具组合滑动钻进的造斜率计算方法,分析了螺杆弯角、钻压、钻头... 准确预测单弯螺杆钻具组合滑动钻进的造斜率有助于井眼轨道的优化设计和钻具组合的优选,提高井眼轨迹的控制质量。根据折算造斜率的定义,结合三维钻速方程,建立了单弯螺杆钻具组合滑动钻进的造斜率计算方法,分析了螺杆弯角、钻压、钻头各向性指数、井斜角等参数对滑动钻进造斜率的影响规律。结果表明,单弯螺杆钻具组合滑动钻进造斜率与钻具结构、钻头性能、钻进参数和井眼轨迹参数等因素密切有关;单弯螺杆钻具组合滑动钻进井段井斜角和方位角的变化是钻具组合在杠杆效应和钟摆效应作用下与地层相互作用的结果。本方法对井眼轨迹的控制具有重要意义。 展开更多

关键词 定向钻井 轨迹控制 单弯螺杆钻具 造斜率 滑动钻进

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TL-L-12507煤层气水平井钻井技术 被引量：2

13

作者 薛磊 《山西焦煤科技》 2020年第10期53-56,共4页

为了解决屯兰矿12507回采工作面上隅角瓦斯问题,利用“L”型煤层气井代替高抽巷,从井身结构、轨迹、钻井液、钻具组合等方面介绍了“L”型井设计、施工工艺及实钻效果,通过采用先进的“单弯螺杆钻具+MWD”定向技术,准确地钻进达目的层,... 为了解决屯兰矿12507回采工作面上隅角瓦斯问题,利用“L”型煤层气井代替高抽巷,从井身结构、轨迹、钻井液、钻具组合等方面介绍了“L”型井设计、施工工艺及实钻效果,通过采用先进的“单弯螺杆钻具+MWD”定向技术,准确地钻进达目的层,实钻效果表明,钻井周期40天,进尺1117.92 m,准确着陆在2#煤顶板38.19 m,钻进效率高,轨迹精准,为解决矿井瓦斯问题提供了新方法。 展开更多

关键词 “L”型煤层气井 井眼轨迹 高性能泥浆 “单弯螺杆钻具+MWD”定向技术

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单弯螺杆造斜率的研究及其应用

14

作者 何青青 蒋勇 《石油石化物资采购》 2019年第30期36-36,38,共2页

随着钻井技术的不断发展及激进参数下提速提效的要求逐年提高,导向钻井技术在大斜度及水平井上的应用也日趋广泛。单弯螺杆作用应用最广的导向钻具,对造斜效率的影响愈发显得关键。本文以三点定圆法为基础,从结构设计方面开展对螺杆造... 随着钻井技术的不断发展及激进参数下提速提效的要求逐年提高,导向钻井技术在大斜度及水平井上的应用也日趋广泛。单弯螺杆作用应用最广的导向钻具,对造斜效率的影响愈发显得关键。本文以三点定圆法为基础,从结构设计方面开展对螺杆造斜率开展理论与实际的研究。通过在陕北陇东油田的现场验证分析,为陇东区块螺杆选型和优化设计奠定指导价值。 展开更多

关键词 单弯螺杆钻具 三点定圆法 造斜率

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对单弯壳体螺杆钻具极限造斜率计算公式的改进

15

作者 陈柯铭 陈道田 周启成 《中国石油和化工标准与质量》 2016年第8期49-50,共2页

目前,在造斜井段下稳定器大多是采用欠尺寸设计。应用较广的是刘修缮提出的极限造斜率公式,但是此方法存在弊端。考虑间隙情况下,设计的造斜率不符合现场实际情况。本文考虑下稳定器与井壁的间隙对工具极限造斜率的影响,对间隙影响产生... 目前,在造斜井段下稳定器大多是采用欠尺寸设计。应用较广的是刘修缮提出的极限造斜率公式,但是此方法存在弊端。考虑间隙情况下,设计的造斜率不符合现场实际情况。本文考虑下稳定器与井壁的间隙对工具极限造斜率的影响,对间隙影响产生的附加造斜率给出了定义,对间隙情况下的造斜率公式进行了改进。经过现场的实际数据进行验证,其相对误差比原来的公式小。分别对螺杆钻具的结构弯角γ、下稳定器与井壁的间隙σ、下稳定器至钻头的距离L_1、下稳定器与弯角点的距离L_2的敏感性进行了分析,并给出相应的结论和建议,对现场实际操作有一定的理论指导作用。 展开更多

关键词 单弯螺杆钻具 极限造斜率 改进公式 敏感性分析

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单弯螺杆钻具在井口下入过程中坐标的转换计算

16

作者 孙巧雷 李修权 +3 位作者 鄢标 陈敏 张鑫 赵珩煜 《物理测试》 CAS 2015年第3期59-62,共4页

随着国内外众多大型的油田开发进入中后期,以及新勘探特殊油藏的需要,中短半径水平井应用的越来越多。由于在套管内侧钻中短水平井时的造斜率要求较高,目前通常需要使用较大结构弯角的螺杆钻具。合理建立螺杆钻具在下入前后的位置(坐标... 随着国内外众多大型的油田开发进入中后期,以及新勘探特殊油藏的需要,中短半径水平井应用的越来越多。由于在套管内侧钻中短水平井时的造斜率要求较高,目前通常需要使用较大结构弯角的螺杆钻具。合理建立螺杆钻具在下入前后的位置(坐标)模型对于单弯螺杆钻具在井口能否下入的后续分析模型计算显得尤为重要。试验在螺杆钻具基本组成的基础上,通过改变螺杆钻具上部无磁钻杆、加重钻杆的距离,确定下入后钻具组合在套管入口处的坐标值及其下入前的坐标值,为后续进行单弯螺杆钻具在井口的下入性分析研究的计算模型提供一定的理论基础。 展开更多

关键词 单弯螺杆钻具 基本结构 水平井 坐标

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导向钻具在冀东油田的应用研究

17

作者 徐小峰 朱宽亮 冯京海 《石油钻探技术》 北大核心 1996年第2期37-38,共2页

通过分析定向井使用常规钻具组合的局限性，提出在冀东油田定向钻井中引入导向钻具的必要性。探讨了导向钻具的配套选择、钻井参数、轨迹控制及效益评价等问题。五口试验井实践表明，在一定条件下使用导向钻具，可取得明显的经济效益。

关键词 导向钻具组合 弯壳螺杆钻具 铣齿钻头 定向钻井

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煤层气水平对接井用单弯无稳螺杆钻具组合造斜能力预测 被引量：5

18

作者 赵永哲 石智军 张迎接 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期163-167,共5页

作为煤层气开发水平对接井定向钻进最为常用的单弯无稳螺杆钻具组合,其造斜能力的预测,直接影响着井眼轨道预测及井眼轨迹控制。采用几何计算的方法,以三点定圆法为理论基础,通过分析考虑结构弯角位置影响和井径扩大影响的单弯双稳螺杆... 作为煤层气开发水平对接井定向钻进最为常用的单弯无稳螺杆钻具组合,其造斜能力的预测,直接影响着井眼轨道预测及井眼轨迹控制。采用几何计算的方法,以三点定圆法为理论基础,通过分析考虑结构弯角位置影响和井径扩大影响的单弯双稳螺杆钻具组合造斜率预测的相关算法,结合三弯矩方程组的相关理论,提出单弯无稳螺杆钻具组合造斜率的预测算法,通过现场实践应用验证。该算法可用于沿煤层定向轨迹延伸钻进的井底导向钻具造斜能力预测。 展开更多

关键词 煤层气 水平对接井 单弯无稳螺杆钻具 造斜能力

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镇泾油田优快定向井技术探讨 被引量：1

19

作者 张戈 《中国石油和化工标准与质量》 2012年第2期97-97,共1页

在镇泾油田进行定向井施工中,存在地层方位漂移量大、自然增或降斜严重,常规增斜或稳斜钻具组合很难达到预期目的,起下钻次数多,纯钻利用率降低。针对这种情况,我们在采用"PDC钻头+1.25°单弯螺杆+欠尺寸扶正器"钻具组合... 在镇泾油田进行定向井施工中,存在地层方位漂移量大、自然增或降斜严重,常规增斜或稳斜钻具组合很难达到预期目的,起下钻次数多,纯钻利用率降低。针对这种情况,我们在采用"PDC钻头+1.25°单弯螺杆+欠尺寸扶正器"钻具组合的基础上,配合MWD无线随钻技术,很好的解决了这个问题,使起下钻次数明显减少,机械钻速也得到很大的提高,达到了优快施工定向井的目的。 展开更多

关键词 单弯螺杆钻具 测斜间距 滑动复合钻进方式

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