定向鉆進(jìn)技術(shù)在地?zé)峋┕ぶ械膽?yīng)用

定向地?zé)峋┕?/span>鉆井技術(shù)最早應(yīng)用于地?zé)峋┕すこ?，多年來隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，在許多行業(yè)得到了推廣和應(yīng)用。近年來，隨著隨鉆測(cè)斜儀的普及，單點(diǎn)定向在地?zé)峋┕ぶ幸呀?jīng)很少使用，但由于其經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性，單點(diǎn)定向在煤層氣和地?zé)徙@井中仍被廣泛使用。本工程將采用單點(diǎn)測(cè)斜儀定向，與常規(guī)鉆井相比，需要配備彎螺桿鉆具、單點(diǎn)測(cè)斜儀、定向接頭、無磁鉆鋌等工具和設(shè)備。

螺桿鉆具的組成和造斜原理主要由旁通閥總成、液壓馬達(dá)總成、萬向軸總成和傳動(dòng)軸總成四部分組成，是一種將液壓動(dòng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的孔底動(dòng)力鉆具。鉆井液通過旁通閥流入電機(jī)總成，推動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的動(dòng)力通過萬向軸和傳動(dòng)軸傳遞給鉆頭，從而驅(qū)動(dòng)鉆頭進(jìn)尺。與常規(guī)螺桿不同，為了實(shí)現(xiàn)定向鉆進(jìn)，單彎螺桿鉆具的萬向軸殼具有一定的曲率，一般為0 ~ 3。如果要用彎螺造斜，只需鎖緊轉(zhuǎn)盤，固定螺絲定子，使彎殼向井壁一側(cè)傾斜，從而帶動(dòng)轉(zhuǎn)子帶動(dòng)鉆頭向井壁另一側(cè)推進(jìn)即可。

彎曲螺釘可以實(shí)現(xiàn)造斜操作，但為了準(zhǔn)確控制造斜方向，需要用測(cè)斜儀配合定向接頭進(jìn)行定向。定向接頭與螺桿連接，單點(diǎn)測(cè)斜儀從鉆桿放入井內(nèi)。當(dāng)?shù)竭_(dá)定向接頭位置時(shí)，將測(cè)斜儀定向桿的鍵槽插入定向接頭的定位鍵中，讀取鉆孔的頂角、方位角、工具面角等數(shù)據(jù)。刀面旋轉(zhuǎn)角度(轉(zhuǎn)盤)=定向角-反向扭轉(zhuǎn)角-刀面角，其中刀面角為螺旋刀面相對(duì)于高邊方向的夾角；定向角，即定向工具面角，是螺桿啟動(dòng)后工具面與高邊方向的夾角，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)定向偏差或扭轉(zhuǎn)定向的要求計(jì)算定向角；螺桿鉆具加壓后，井底反向扭矩迫使鉆具偏斜，鉆具啟動(dòng)后與啟動(dòng)前的工具面夾角為反向扭矩角，總是使工具面逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。

定向地?zé)峋┕?/span>鉆井技術(shù)在地?zé)峋┕すこ讨械膽?yīng)用非常成功，解決了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際問題，驗(yàn)證了單點(diǎn)定向地?zé)峋┕?/span>鉆井技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也使國內(nèi)鉆井隊(duì)掌握了定向地?zé)峋┕?/span>鉆井技術(shù)，提高了隊(duì)伍的鉆井施工能力。但是單點(diǎn)定位技術(shù)的缺點(diǎn)也很明顯。一是施工效率低，需要連續(xù)進(jìn)行單點(diǎn)測(cè)斜。井越深，測(cè)量時(shí)間越長(zhǎng)，仍然存在測(cè)量失敗的風(fēng)險(xiǎn)。有時(shí)一個(gè)點(diǎn)需要多次測(cè)量，單點(diǎn)定向的輔助時(shí)間比較長(zhǎng)；二是反扭角難以準(zhǔn)確把握，特別是隨著井深的增加，反扭角變化越不規(guī)律，就越需要及時(shí)修正反扭角。然而單點(diǎn)測(cè)斜儀之間存在間隙，反向扭轉(zhuǎn)角的校正被延遲，這造成工具表層放置角的偏差，并影響定向效率。

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