第一节钻柱的构成与作用.pdfVIP

第四章 钻柱系统 第一节 钻柱的构成与作用 钻柱是钻井的重要工具，它是连通地下与地面的枢纽。 一、钻柱的构成 井下钻柱（也称为钻具）是指钻头以上、水龙头以下部分一系列钻井工 具组合的总称。包括：方钻杆、钻杆、钻铤、井下动力钻具以及其它一些辅 助钻井工具（如图4.1.1)。钻柱基本组合如下： 水龙头→方钻杆→钻杆→加重钻杆→转换接头→钻铤（包括1根无磁钻铤）→ （井下动力钻具+近钻头稳定器）→钻头。 图 钻 4.1.1 柱 的 基 本 结 构 某一井的钻具组合如下: (Φ215.9mmPDC钻头)＋（0.75º ）172 mm螺杆＋Φ158.8mm(无磁钻 铤)NDC×1根＋Φ215mm稳定器＋Φ158.8mm(钻铤)DC×11根＋Φ127mm(加 重钻杆)HWDP×20根＋Φ127mm(钻杆)DP+方钻杆 钻柱的组合形式依据钻井工程需要确定。不同的井钻柱组合不同；同 一口井，钻井井段、井深、作业目的不同钻柱组合也不同。下表举例说明 同一口井不同井段的不同钻柱组合： 钻具组合 井段 Ф165PDC钻头+Ф120钻铤(14根)+ Ф88.9钻杆 直井段 Ф165钻头+单弯螺杆+Ф120无磁钻铤(1根)+ Ф120钻铤(13 造斜段 根)+ Ф88.9钻杆 Ф165钻头+ Ф120短钻铤(1根)+ Ф161螺旋扶正器(+ Ф120 增斜段 无磁钻铤(1根)＋Ф120钻铤(15根)+ Ф88.9钻杆 Ф165钻头+ Ф120钻铤(14根)+ Ф88.9钻杆 或者： 缓降斜 Ф165钻头++Ф161螺旋扶正器＋ Ф120钻铤(1根)+ Ф161螺 旋扶正器+ Ф120无磁钻铤(1根)＋Ф120钻铤(15根)+ 段 Ф88.9钻杆 二、钻柱的作用 钻井方式不同，钻柱的作用不同；井的结构不同，钻柱组合形式也不 同。 在转盘钻井时，传递破碎岩石所需要的能量，给井底施加钻压，以及循 环钻井液等。 在井下动力钻井时，井下动力钻具是用钻柱送到井底并承受反扭矩，同 时钻头和动力钻具所需的液体能量通过钻柱输送到井底。 随着钻井深度的增加，几千米甚至上万米的钻柱，在井下的工作条件十 分恶劣，它往往是钻井设备与工具中的薄弱环节，时常导致井下复杂情况甚 至导致井下事故。为避免或便于处理井下复杂情况，在钻具组合中还需要其 它一些辅助钻井工具，以实现快速优质钻井及顺利完成各种井下作业。 总的来说，钻柱在钻井过程中主要有以下作用： (1)为钻井液由井流向钻头提供通道； (2)给钻头施加适当的压力(钻压)； (3)把地面动力(扭矩等)传递给钻头； (4)起下钻头； (5)根据钻柱的长度