鑽具組合

鑽具組合（combinaion drilling string）又稱鑽具配合。專門對大井眼深井鑽（如油氣井鑽井）而言。是指在鑽井時，一定尺寸的鑽頭與一定尺寸的鑽鋌、鑽桿、方鑽桿相互配合、連線的方式。它是一個關係到安全、快速、優質鑽進的重要問題。

基本介紹

• 中文名：鑽具組合
• 外文名：combinaion drilling string
• 又稱：鑽具配合
• 使用對象：大井眼深井鑽
• 特點：安全、快速、優質鑽進
• 分類：穩斜鑽具、降斜鑽具、防斜鑽具等

釋義

鑽具組合（combinaion drilling string）又稱鑽具配合。專門對大井眼深井鑽（如油氣井鑽井）而言。是指在鑽井時，一定尺寸的鑽頭與一定尺寸的鑽鋌、鑽桿、方鑽桿相互配合、連線的方式。它是一個關係到安全、快速、優質鑽進的重要問題。

特點與要求

嚴格地說，鑽柱中鑽桿段以下鑽鋌、鑽頭及其他鑽井工具（穩定器、減震器、震擊器等）都包含在下部鑽具組合範圍之內。但一般常說的下部鑽具組合主要是指鑽頭以上30—40m內對鑽頭工作特性有直接影響的一段鑽柱，或者是除鑽鋌以外加其他鑽井工具的一段鑽柱。
理想的下部鑽具組合應滿足以下幾個方面的要求：
（1）能有效地控制井眼全形變化率及井斜角，從而保證井身質量。
（2）鑽頭工作的穩定性高，並能施加較大的鑽壓，有利於提高鑽速。
（3）為了起下鑽順利並降低費用，在可能條件下組合應儘量簡化。對於定向井斜井段的下部鑽具組合則主要應滿足井眼軌跡控制的特別要求。

分類

鑽井中常用的鑽具組合中包括穩斜鑽具、降斜鑽具、防斜鑽具、造斜鑽具、增斜鑽具、幾何導向鑽井系統和地質導向鑽井系統等。

（1）造斜鑽具

使斜井達到一定的造斜率(每30m的井斜增值)，是通過選用不同造斜能力的斜向器和相 應的鑽具組合來實現的。採用彎接頭和井下動力鑽具組合進行定向造斜或扭方位施工的原理是利用彎接頭使下部鑽具產生一個彈性力矩，迫使並下動力鑽具(螺桿鑽具或渦輪)驅動鑽頭側向切削，使鑽出的新井眼偏離原井眼軸線，達到定向造斜或扭方位的目的。並且造斜鑽具的造斜能力與彎接頭的彎曲角和彎接頭上邊的鑽鋌剛性大小有關。彎接頭的彎曲角越大，彎接頭上邊的鑽鋌剛性越強則造斜鑽具的造斜能力也越強，造斜率也越高。

（2）增斜鑽具組合
增斜鑽具用於增加斜井段待鑽部分的井斜角。增斜鑽具組合一般採用雙穩定器鑽具組合。增斜鑽具是利用槓桿原理設計的。它有一個近鑽頭足尺寸穩定器作為支點，第二個穩定器與近鑽頭穩定器之間的距離應根據兩穩定器之問鑽鋌的剛性（尺寸）大小和要求的增斜率大小確定，一般為20—30m。兩穩定器之間的鑽鋌在鑽壓作用下，產生向下的彎曲變形，使鑽頭產生斜向力，井斜角隨著井眼的加深而增大。

（3）穩斜鑽具組合
穩斜鑽具的作用是使井眼軌道沿當前井底切線方向，保持井斜角和方位角不變鑽進。穩斜鑽具組合是採用剛性
滿眼鑽具結構，又稱剛性配合鑽具，如圖4—27所示。剛性滿眼鑽具一般是由幾個外徑與鑽頭直徑相近的扶正器與一定長度外徑較大的鑽鋌所組成。它的防斜原理是在鑽頭以上的下部鑽柱上安裝一定數量的扶正器，以扶正鑽鋌；提高下部鑽柱的剛度，減少其彎曲程度，以消除鑽頭的嚴重傾斜，使其能減小和限制由於鑽柱彎曲而產生的增斜力；同時扶正器能支撐在井壁上，抗衡地層自然造斜力，以達到控制井斜在最小範圍內變化的目的。

（4）降斜鑽具組合
降斜鑽具用於定向井中降低井眼軌道的井斜角。防斜鑽具用於直井中抑制和防止井斜的產生。降斜鑽具一般採用鐘擺鑽具組合和塔式鑽具組合。
（5）井下動力鑽具組合
井下動力鑽具又稱井下馬達，包括渦輪鑽具、螺桿鑽具、電動鑽具三種。日前我國常用的是螺桿鑽具。動力鑽具接在鑽鋌之下，鑽頭之上。在鑽井液循環通過動力鑽具時，驅動動力鑽具轉動並帶動鑽頭旋轉破碎岩石。動力鑽具以上的整個鑽柱都可以不旋轉。這種特點對於定向造斜是非常有利的。