摘要：推靠式旋转导向系统可显著地提高钻速、改善井眼条件并大幅度提高井眼延伸长度,代表着现代导向钻井技术的发展方向。为了准确预测和评估推靠式旋转导向工具的造斜率,在常规导向钻具组合力学模型的基础上,考虑推靠块与井壁的相互作用、钻头与地层的相互作用、导向钻具结构等因素影响,建立了推靠式旋转导向工具钻进轨迹预测模型以及“极限造斜率”和“折算造斜率”的计算方法,从“杠杆效应”“钟摆效应”“推靠效应”的角度揭示了造斜率的影响机理,分析了推靠力、钻压、井斜角、钻头与地层各向异性等参数对造斜率的影响规律。研究结果表明:①导向钻具的造斜率是各种效应的综合结果,其中“推靠效应”起主导作用,杠杆效应和钟摆效应起到次要作用;②对于推靠式旋转导向钻具,随着钻压增大,杠杆效应所占比例增大,推靠效应所占比例减小,造斜率减小;③造斜率与钻具结构参数、推靠力、钻头性能、钻进参数等因素密切相关。结论认为,该研究成果可以为推靠式旋转导向工具造斜率预测以及钻具结构优化设计提供重要的理论基础。

摘要：在定性分析影响造斜率的基本因素的基础上,利用定量分析方法,导出了一含有多因素的造斜率计算公式,并对其进行了分析.影响造斜率的基本因素有:井底钻具组合结构参数、井眼几何参数、钻井工艺参数、地层特性参数和钻头特性参数.利用该公式可预测特定钻具组合的造斜率大小,也可根据设定的造斜率大小来设计钻具结构.

摘要：针对定向井施工过程中,滑动钻进机械钻速慢、滑动进尺比例高的问题,提出了一种调整螺杆钻具弯点位置的高造斜率短弯螺杆设计思路,以降低滑动钻进比例,提高机械钻速。基于平衡趋势角法评价分析了短弯螺杆钻具的造斜能力,依据分析结果确定了短弯螺杆钻具关键结构参数,将弯点距转子输入接头端面缩短了300~400 mm,实现了短弯螺杆钻具高造斜率与结构参数设计的有机统一。涪陵页岩气田现场应用结果表明,该螺杆钻具可有效提高滑动钻进造斜率37.14以上,降低定向过程中滑动进尺比例69.61%以上,提高机械钻速37.81%。

摘要：造斜率受导向工具结构、类型、钻井参数、井眼轨迹、地层和钻头等因素的影响,构成了一个多变量影响的非线性耦合体系。造斜率预测呈现一定的模糊性、随机性和非线性特点,难以用显性的定量关系式来精确刻画造斜率与其影响因素之间的函数关系。从回归分析预测法的角度,提出一种采用Kriging代理模型构建预测功能函数,进行造斜率预测的新方法。该方法基于空间插值理论,以造斜率预测值为输出目标。首先选取造斜率主要影响因素作为输入参数,确定训练样本和测试样本;然后,计算Kriging模型中的最优超参数,并构建该预测模型。最后,以测试样本为基准,计算模型预测性能指标,完成对Kriging代理模型的造斜率预测性能评价。通过现场案例研究表明,与常见的多元回归模型和径向基函数模型(radial basis function,RBF)相比,基于Kriging代理模型的造斜率预测方法在均方根误差(root-mean-square error,RMSE)、最大绝对误差(maximum absolute error,MAE)和平均绝对误差(average absolute error,AAE)3个常见的定量指标上表现了更佳的预测性能。预测结果更稳健,计算量更小,对造斜率的预测精度较高,能克服几何法预测精度不高或力学法计算量大等缺点。在工程应用中能节约计算成本和提高预测效率,便于推广应用。

摘要：滑动钻进工况下造斜率的准确预测是钻井工程面临的难点问题。首先利用加权余量法,建立了导向钻具组合的三维力学模型,得到了滑动钻进过程下钻头机械载荷及导向钻具组合的摩阻分布;其次考虑滑动钻进过程中工具的造斜特性,建立了零侧向钻速准则下的滑动钻进造斜率预测模型及折算系数反演方法;最后利用一口页岩气水平井钻井数据,反演计算了该井造斜率折算系数,验证了滑动钻进造斜率预测模型的精度,并分析了钻井参数、轨迹参数、钻头切削特性、工具结构等对工具造斜率和摩阻的影响规律。研究结果表明:滑动导向模式下,通过适当增加工具结构弯角、降低钻压、提高钻头侧向切削能力等,有利于发挥工具的造斜性能,提高滑动钻进效率,为导向钻井参数优化、工具结构优化设计及井眼轨迹控制等提供重要依据。

摘要：随着钻井技术的不断发展及激进参数下提速提效的要求逐年提高,导向钻井技术在大斜度及水平井上的应用也日趋广泛。单弯螺杆作用应用最广的导向钻具,对造斜效率的影响愈发显得关键。本文以三点定圆法为基础,从结构设计方面开展对螺杆造斜率开展理论与实际的研究。通过在陕北陇东油田的现场验证分析,为陇东区块螺杆选型和优化设计奠定指导价值。

摘要：准确的造斜率预测是侧钻中短半径水平井成功的关键。根据中短半径水平井的特点 ,提出了用极限曲率法和修正的三点定圆法来预测弯壳螺杆钻具的造斜能力 ,并对典型螺杆钻具的造斜率进行了预测和敏感性分析 ,以指导螺杆钻具的设计、选择和井眼轨迹控制。文中所述两种预测方法可较好地预测工具的造斜率 ,能满足中短半径水平井的需要 ,并得到了现场验证。

摘要：浅层水平井具有埋藏浅,地层欠压实,胶结疏松的特点,为了满足热采的要求,油层套管要求尺寸较大,进而要求造斜段井眼较大,实现浅地层大尺寸井眼高造斜率非常困难,通过对造斜率理论的研究,在地层自身造斜率一定的前提下,通过研制高造斜率导向工具能够提高浅层水平井造斜段的造斜率,达到井身设计要求,并在现场应用效果良好。

摘要：φ149.2mm井眼定向井技术已经广泛应用于新疆塔河油田的奥陶系油藏,通过对近几年在塔河油田中短半径定向井施工情况的总结,我们发现造斜段提速提效的关键是对不同造斜钻具组合造斜率的掌握,能精准掌握造斜率不仅可以提高井眼轨迹质量,也可以给后期的入靶和稳斜段的施工打下扎实的基础。着重从造斜的概念和原理、影响造斜率因素、单弯螺杆的选择、造斜率预测进行阐述和分析,通过分析能优选出合适弯度的螺杆和不同类型钻头的搭配,满足设计造斜率,提高现场服务施工水平,达到高效、优质、安全钻进目的。

摘要：浅层水平井具有井浅,地层欠压实,胶结疏松的特点,为了满足热采的要求,油层套管要求尺寸较大,进而要求造斜段井眼较大,实现浅地层高造斜率非常困难,通过对造斜率理论的研究,在地层自身造斜率一定的前提下,我们研制高造斜率导向工具能够提高浅层水平井造斜段的造斜率和井眼清洁程度,达到井身设计要求,并在现场应用效果良好。