定向井技术装备是实现井眼轨迹控制的核心设备,主要包括以下几类:
定向接头
直壳体定向直接头 :用于弯壳体螺杆钻具的定向钻进
弯壳体定向弯接头 :用于直壳体螺杆钻具的定向钻进,结构包含弯角λ
基本结构:壳体、扶正套、定向键、定位螺钉等
无磁钻铤
作用:屏蔽磁性测量仪器,避免读数失真
材料:蒙乃尔合金、铬镍合金等
检查标准:外圆柱面直线度≤2mm/m,螺纹表面光滑无损伤
加重钻杆
作用:替代钻铤加压,减少与井壁接触面积,降低摩阻力
应用场景:定向钻具组合底部及导向钻具定向作业
扶正器(STB)
作用:保持钻具在井眼中的垂直位置,防止偏斜
类型:液压扶正器、旋转扶正器等
泥浆马达(PDM)
组成:驱动头、轴承总成、万向轴、转子、定子
工作原理:泥浆压力驱动转子旋转,通过万向轴传递扭矩至钻头
特点:转速与排量相关,扭矩不受影响
万向轴与驱动接头
作用:将非同心转动转换为同心转动,传递扭矩
结构:瓣型连接轴、挠性连接轴等
测斜仪器
作用:实时监测井眼轨迹,提供数据反馈
常见类型:磁力测斜仪、重力测斜仪等
保护措施:使用无磁钻铤包裹钻铤和仪器
震击器(JAR)
作用:在钻进过程中调整钻头位置,处理地层复杂情况
一个典型的定向钻具组合可能包括:
表层钻进 :311.1mm钻头 + 590*410配合接头 + 165mm无磁钻铤 + 159mm钻铤 ×2 + 114mm钻杆
二开直井段 :215.9mm钻头 + 430*410配合接头 + 165mm无磁钻铤 + 159mm钻铤 ×1 + 214mm稳定器 + 159mm钻铤 ×6 + 114mm钻杆
定向造斜段 :215.9mm钻头 + 214mm双母稳定器 + 165mm无磁钻铤 + 159mm钻铤 ×2 + 214mm稳定器 + 159mm钻铤 ×14 + 114mm钻杆
以上设备需根据具体地质条件和工艺要求进行组合优化,确保定向井的精度与安全性。