穩定器

穩定器（stabilizer；balancer）又稱扶正器， 是穩定井下鑽具，起防斜作用的工具。連線在靠近粗徑鑽具的一段鑽桿柱上，用來穩定鑽進方向的裝置，是石油、天然氣及地質勘探鑽井工程中，防止井斜變化的重要工具。

基本介紹

• 中文名：穩定器
• 外文名：stabilizer
• 釋義：穩定井下鑽具，起防斜作用的工具
• 學科：鑽探工程
• 別名：扶正器
• 拼音：wěn dìng qì

背景現狀

1928年首次使用穩定器，60年代從理論上認識到多穩定器的重要作用並付諸於實踐，之後還進行了大量理論研究，取得了豐碩成果。鑽井施工中仍廣泛採用。

在國內，某些探區預探井和生產井以深井和超深井占有很大一部分，國內鑽具生產廠家也相應的開發和研製深井工具。由於井下工況複雜，在鑽井過程中，普通的穩定器在井下工作壽命短，經常出現失效事故。提高穩定器的井下工作壽命是國內各油田公司和鑽具廠家的一個重點研究課題。

我國各油、氣田從1983年開始使用三螺旋穩定器以來，其結構基本沒有什麼變化。現有的三螺旋穩定器，大都是採用再螺旋條上鑲嵌一定數量的硬質合金塊增加表面耐磨性。但是，硬質合金快的脫落現象十分嚴重，掉入井內後，影響鑽井速度，減少鑽頭壽命，增大鑽井成本。因此，可以對現有穩定器的螺旋結構、本體結構及螺旋槽的形狀進行最佳化設計，改善穩定器螺旋部位的載荷條件，從而提高穩定器的疲勞壽命。新開發的穩定器以提高工作段的抗磨損性能和螺紋接頭的聯接可靠性為主要發展趨勢。

功能

控制井眼軌跡：穩定器在鑽具組合中主要起著指點和扶正作用，穩定器安裝的位置將井斜角和井眼曲率控制在規定範圍內，也使鑽鋌的絕大部分重量集中在鑽頭上，減少鑽柱和鑽頭上所承受的非井眼中心力和其他外力。隨著穩定器的發展和大量開採水平井和定向井，穩定器成為現代井眼軌跡控制技術中不可或缺的井底鑽具。

擴眼作用：在彎曲井眼或井眼縮徑處，它隨鑽柱一起鑽進，其下端本體與工作段過渡的倒角處，起著一定的擴眼作用。

休整井壁：隨穩定器與井壁摩擦接觸的過程中，對井壁有不同程度的修整作用，使井壁更光滑平整，提高井身質量。

作用

穩定器的穩定作用主要是減輕鑽桿柱彈性系統在孔內的徑向和軸向的劇烈振動；減少鑽頭和鑽桿偏磨；保證取心質量；防止井斜或用人工定向鑽進。穩定器的結構比較簡單，是帶有肋骨片（直條或螺旋形）的粗徑接頭。其穩定器的形式可分為鑽柱型，井底型。

結構類型

按安裝位置分

井底型（又稱近鑽頭型）和鑽柱形，這兩種穩定器又稱整體式穩定器。

井底型：用於滿眼鑽具組合防斜或旋轉時增斜。其工作段直徑應儘量接近鑽頭直徑，且緊接鑽頭安裝，以便約束鑽頭的橫向擺動。它的特點是兩端均為母扣。

鑽柱型：用來組成滿眼鑽具組合或擺鐘鑽具組合。應設計成欠尺寸，其外徑應比鑽頭小5-10mm。其較井底型穩定器長，且下端為公扣，上端為母扣。作為鐘擺鑽具組合的鑽柱型穩定器受力情況更嚴酷，因而失效頻數更高。

按組裝結構分

分為整體式、套裝式和可拆式

按扶正棱形狀分

分為螺旋線式、直棱式和偏斜直棱式

其他的比如可換套筒穩定器，是石油、天然氣及地質勘探鑽井工程中，防止井斜變化的重要工具，在配備較大剛性的鑽鋌和施加較大鑽壓的使用情況下，合理使用穩定器，使井斜變化率和方位變化率較小，能避免產生“狗腿”，並提高井深質量和鑽井速度，降低鑽井成本。通過更換扶正套，以適應不同井徑，提高使用壽命。
可換套筒穩定器由主體、穩定套、護套組成。穩定器工作表面的耐磨材料有四種：①表面鑲嵌硬質合金柱；②表面鑲嵌金剛石複合體；③表面低溫釺焊硬質合金塊；④表面堆焊耐磨焊條。