钻井之液力定向器
发布时间: 2016-03-04 来源: 本站
钻定向井时要使用一个泥浆马达和可调弯外壳,这对确定井底钻具组合非常重要。在旋转钻机上来说这可以靠旋转地面上的钻杆来实现。但是对连续油管作业来说,需要一个井下定向工具来控制井下钻具组合的工具面。
连续油管欠平衡钻井的第一代液力定向器早在20世纪90年代开始使用。流量的循环会驱动这类定向器,利用环空内压差驱动活塞,反过来指引定向器。新工具面方向的得到是上提井下钻具组合,减小流量到0,然后增大到正常流量,尽可能循环多次,最后得到需要的工具面。井底钻具组合上加一个均衡喷射接头来增加内压和输出扭矩,并在泵关闭时均衡压力。
阿拉斯加北坡地区连续油管作业中使用的两种不同的液力定向器,在泥浆泵每一次循环后,都可以使井底钻具组合工具面右旋20°以内(或者更大)。泥浆泵循环9次就可以得到180°,例如,从工具面高边定向到低边。一旦需要的工具面得到并通过随钻测量数据确认后,就可以开始钻进了。然而,这类定向器的设计,不是为了平衡连续油管的释放扭力和来自泥浆马达的反作用扭矩的改变。操作人员必须能够预知释放力和有效改变钻压来平衡更大的工具面的改变。
在正常情况下,定向过程的大部分能够结合井眼清洗和短起下钻。不幸的是,由于定向,会产生平均15%的钻进非生产时间。同样,深井、高造斜率和井漏会加强水力定向器正常定向作业时水力和机械方面的制约。
井漏的影响可能是最严重的,因为相随的剩余压力可以阻止活塞靠弹簧机构回位。在这种情况下,定向器就失去作用了,并且操作人员在钻进之前必须解决井漏问题。
为了减少定向的次数和节约时间,连续油管钻井井眼设计经常调节水力定向器的缺陷与弯曲的侧向井眼相适应。一个直的侧向井眼使用一个常规的水力定向器是不行的,这样会限制侧向井眼的长度。
这类液压定向器的优点是:使用时间较长,大多数的工作人员都已掌握了它的使用方法;不需要增加额外的设备;技术比较成熟;价格便宜。
这类液压定向器的缺点是:不能实现边钻边定向,延长了建井周期;特别用于受到井漏的影响;无法精确定向。
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