定向井、叢式井的基本概念

1、（一） 定向井、叢式井鉆井技術(shù)1.1、 定向井、叢式井的基本概念定向井的基本概念定向井是指按照預(yù)先設(shè)計的井斜方位和井眼的軸線形狀進(jìn)行鉆井的井；沿著預(yù)先設(shè)計的井眼軸線鉆達(dá)目的層位的鉆井方法，稱為定向鉆井。定向井井身的基本參數(shù)，也稱為定向井井身的基本要素。了解實鉆定向井的井身軸線在三維空間的位置和形狀，目前唯一的辦法就是沿井身進(jìn)行測斜。在每個測點上所取得的測斜有三項數(shù)據(jù)，即該點處的測深、井斜角、井斜方位角，我們稱這三項測斜數(shù)據(jù)為井身的基本要素。測深（Measure depth）:井身軸線上任一點到井口的井身長度，稱為該點的測深，也稱為該點的測量斜深。其測量單位為米。井斜角(Hole inclina

2、tion or Hole angle):井測點處的井眼方向線與通過該點的重力線之間的夾角稱為該點處的井斜角。井眼方向線和重力線都是有向直線。其測量單位為度。井斜方位角（Hole direction）：井斜方位角是指以正北方位線為始邊，順時針旋轉(zhuǎn)至井斜方位線所轉(zhuǎn)過的角度。凡所講到的方位線，都是在水平面上。正北方位線和井斜方位線都是有向直線。正北方位線是沿著該測點處的地理子午線向正北方向延伸的直線。井斜方位線是指該測點處的井眼方向線在水平面上的投影線。其測量單位為度。有了井身的基本要素后，我們還不能進(jìn)行準(zhǔn)確的計算，還有兩個概念必須清楚。磁偏角（Deinclinnation）的校正：我們在定義井斜方

3、位角時，是以地球正北方位線為準(zhǔn)，而使用磁力測斜儀測得的井斜方位角則是以地球磁北方位線為準(zhǔn)，稱為磁方位角。由于磁北極偏離地球北極，使絕大多數(shù)區(qū)域磁北方位線與正北方位線并不重合，二者間的夾角即為磁偏角。磁偏角有偏東、偏西之分，若磁北方位線在正北方位線以東稱偏東磁偏角，若磁北方位線在正北方位線以西稱偏西磁偏角。進(jìn)行井斜方位角校正時，可使用如下簡單公式：井斜方位角磁方位角西磁偏角井斜方位角磁方位角東磁偏角大地坐標(biāo)的的確定：大地坐標(biāo)是以英國的格林威治天文臺為坐標(biāo)原點而構(gòu)建的全球通用的大地坐標(biāo)體系，地球上的任一點都可以通過衛(wèi)星定位在該坐標(biāo)系中找到自己的唯一位置。當(dāng)定向井的井口位置測定后，該井井身的任一點的

4、大地坐標(biāo)都可以確定。有了以上定向井的基本參數(shù)和相應(yīng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)，經(jīng)過相應(yīng)的計算，我們就可以非常清楚地確定實鉆定向井的井身軸線在三維空間的位置和形狀。對井身軸線在三維空間的位置和形狀的描述除了測深、井斜角、井斜方位角及大地坐標(biāo)之外，還有其它井身參數(shù)參與描述，下面介紹其中幾個參數(shù)。垂深（Vertical depth or True vertical depth）:垂深即測點的垂直深度，是指井身上任一點至井口所在水平面的距離。其測量單位為米。水平位移（Displacement or Closure distance）：即井眼軸線某點在水平面上的投影至井口的距離，也稱閉合距。其測量單位為米。閉合方位角或

5、總方位（closure azimuth）:是指以正北方位線為起點，順時針轉(zhuǎn)至閉合距方位線上所轉(zhuǎn)過的角度。其測量單位為度。N（北）坐標(biāo)和E坐標(biāo)：是指測點在以井口為原點的水平坐標(biāo)系里的坐標(biāo)值。其測量單位為米。視平移（Vertical section）：是井身上某點在某一垂直投影面上的水平位移，這個“水平位移”不是真實的水平位移，所以我們稱之為視平移。顯然，垂直投影面的在的位置不同，視平移也就不同。實際工作中，對于正在鉆進(jìn)的井作垂直投影圖時，都是將垂直投影面選在設(shè)計方位線上。其測量單位為米。造斜點(Kick off point):在定向井中，開始定向造斜的位置叫造斜點。通常以開始定向造斜的井深來表示

6、，其測量單位為米。造斜率：造斜率表示了造斜工具的造斜能力，其值等于用該造斜工具所鉆出的井段的井眼曲率。增（降）斜率：指的是增（降）斜井段的井斜變化率。其井斜變化為正值時為增斜率，負(fù)值為降斜率。全角變化率（Dogleg severity）：“全角變化率”、“狗腿嚴(yán)重度”、“井眼曲率”，都是相同的意義，指的是在單位井段內(nèi)三維空間的角度變化。它既包含了井斜角的變化，又包含著方位角的變化。其常用單位為：度30/M。增斜段：井斜角隨井深增加的井段，稱為增斜段。穩(wěn)斜段：井斜角保持不變的井段稱為穩(wěn)斜段。降斜段：井斜角隨著井深的增加而逐漸減小的井段稱為降斜段。目標(biāo)點（Target）：設(shè)計規(guī)定的，必須鉆達(dá)的地層

7、位置，稱為目標(biāo)點。通常是以地面井口為坐標(biāo)原點的空間坐標(biāo)系的坐標(biāo)值來表示。靶區(qū)半徑：允許實鉆井眼軌跡偏離設(shè)計目標(biāo)點的水平距離，稱為靶區(qū)半徑。靶心距：在靶區(qū)平面上，實鉆井眼軸線與目標(biāo)點之間的距離，稱為靶心距。上述井身參數(shù)基本能夠描述一口定向井井身軸線的形狀和和空間位置，但在施工過程中還必須引入以下施工參數(shù)：工具面（Tool face）在造斜鉆具組合中，由彎曲工具的兩個軸線所決定的那個平面，稱為工具面。反扭角：使用井下馬達(dá)進(jìn)行定向造斜或扭方位時，因動力鉆具反扭矩的作用，啟動前的工具面與啟動后的工具面之間的夾角，稱為反扭角。反扭角總是使工具面逆時針轉(zhuǎn)動。高邊（Hight side）：有斜度的井段其井眼

8、的橫斷面是呈傾斜狀態(tài)的圓平面，若干個這樣的圓平面上最高點的連線稱為高邊。工具面角(Tool face angle)：工具面角是表示造斜工具下到井底后，工具面所在位置的參數(shù)。工具面角有兩種表示方法。一種是以高邊的基準(zhǔn)（Hight side mode）,一般情況下當(dāng)井斜角大于6度可用高邊工具面；一種是以磁北為基準(zhǔn)（Magnetic mode），在井斜角較小時使用。高邊基準(zhǔn)工具面角簡稱高邊工具面角，它是指高邊方向線與工具面方向線在所處井眼斷面上投影所形成的夾角。定向角：定向角是定向工具面角的簡稱。在定向造斜或扭方位鉆進(jìn)時工具廁所處的位置，用工具面角表示。工具廁所處位置有工作位置與非工作位置之分。當(dāng)造

9、斜鉆具下到預(yù)定位置時，因動力鉆具在開泵后將產(chǎn)生反扭角，并影響到工具面的位置，工具面的非工作位置是指不啟動井下馬達(dá)時的工具面角，而工具面的工作位置是馬達(dá)啟動后正常鉆進(jìn)的工具面角。安置角(Tool face setting)：安置角是安置工具面角的簡稱，在定制造斜和扭方位作業(yè)時，根據(jù)井身控制的有關(guān)計算，將工具面安放的位置。叢式井的基本概念凡在一個井場或平臺上，有計劃的鉆幾口可幾十口定向井和一口直井，這些井統(tǒng)稱為叢式井（組）。叢式井要涉及到合理的井距及布井的先后順序及防碰跟蹤等問題。1.2定向井井身剖面設(shè)計定向井井身剖面設(shè)計是定向井最關(guān)鍵的問題。組成定向井井身的所有井段形狀不外乎有四種，即鉛垂井段、

10、增斜井段、穩(wěn)斜井段和隱斜井段，由這四種井段可以組成多種剖面。常規(guī)兩維定向井井身剖面設(shè)計兩維定向井是指設(shè)計的井眼軸線只是在某一個給定的負(fù)重鉛垂面內(nèi)變化，即設(shè)計的井眼軸線只有井斜角的變化，沒有方位角的變化。井身剖面的設(shè)計原則：1、應(yīng)能實現(xiàn)鉆定向井的目的；2、應(yīng)盡可能利用地層的自然造斜規(guī)律；3、應(yīng)有利于采油工藝的要求；4、應(yīng)有利于安全、快速、優(yōu)質(zhì)鉆井。這就需要考慮以下幾個問題：1、選擇合適的井眼曲率；2、選擇易鉆的井眼形狀；3、選擇恰當(dāng)?shù)脑煨秉c；4、設(shè)計井身剖面形狀應(yīng)與井身結(jié)構(gòu)同時考慮井身剖面設(shè)計的條件、內(nèi)容和步驟設(shè)計條件：一般情況下，給定的設(shè)計條件有：地面井位坐標(biāo)、地下目標(biāo)點坐標(biāo)、目的層垂直深度和

11、井底位置。根據(jù)這些基本數(shù)據(jù)，通過坐標(biāo)換算，可計算出設(shè)計方位和設(shè)計水平位移。井身剖面設(shè)計的內(nèi)容和步驟：1、選擇剖面類型；2、確定增斜率和降斜率，選擇造斜點；3、求得剖面上的未知參數(shù)，一般情況下這個未知參數(shù)是全井最大井斜角；4、進(jìn)行井身計算，包括各井段的井斜角、垂深、水平位移、井斜方位角（三維剖面）及井深；5、作垂直剖面圖和水平投影圖，必要時繪出控制安全圓柱。常規(guī)兩維定向井井身剖面設(shè)計：常規(guī)兩維定向井的剖面形狀主要有兩種，一種是“直增穩(wěn)”剖面，在我國現(xiàn)場上稱為“三段制剖面”。此種剖面又可分為低造斜點和高造斜點兩類，穩(wěn)斜段的長度也可長可短，甚至沒有穩(wěn)斜段，這都要根據(jù)設(shè)計的條件和要求而定。另一種是“直

12、增穩(wěn)降穩(wěn)”剖面，現(xiàn)場上稱之為“S形井眼”或“五段制剖面”雖然實際所用的剖面類型很多，但它們都只是這兩種剖面演變而來的，我們也可以說“三段制”剖面是“S”型剖面的一種特殊情況。這樣，能夠設(shè)計出來“S型剖面”，其它常規(guī)剖面都可以迎刃而解。S形剖面的設(shè)計方法目前主要有三種：作圖法、查圖法和解析法。1.3定向井的現(xiàn)場施工為了實現(xiàn)定向井的設(shè)計意圖，做到安全、優(yōu)質(zhì)，快速鉆成一口定向井，需要定向施工技術(shù)人員正確有效地組織現(xiàn)場施工。因此要求施工人員加強責(zé)任心，認(rèn)真搜集鄰井的資料，仔細(xì)理解消化設(shè)計內(nèi)容，嚴(yán)格執(zhí)行作業(yè)規(guī)程，重視施工的每個環(huán)節(jié)，密切與各工種的配合協(xié)作，同時，對施工應(yīng)進(jìn)行及時分析和總結(jié)，以不斷積累經(jīng)驗

13、，提高施工水平。隨著科學(xué)技術(shù)水平的迅速發(fā)展，各種先進(jìn)的儀器如有線隨鉆測斜儀、MWD無線隨鉆測斜儀在現(xiàn)場中的使用已越來越廣泛，大大提高了井身軌跡控制精度與質(zhì)量。然而采用磁性單點照像測斜儀的井下定向施工方法仍在其很大的優(yōu)勢，同時也是每個定向井現(xiàn)場技術(shù)人員的基本功，因此了解和掌握其方法是十分重要的。定向前的準(zhǔn)備工作設(shè)計分析地質(zhì)設(shè)計分析：1、掌握了解該井的地理位置和構(gòu)造位置、井號及施工井隊。2、掌握井深、方位和位移，并用坐標(biāo)校對位移及方位，掌握進(jìn)入油層的位置和質(zhì)量要求。3、了解地層的分層和巖性，對地層巖性在施工中的影響做到心中有數(shù)，防患于未然。4、查看構(gòu)造圖了解地層的傾角、走向、斷層情況。工種設(shè)計分析

14、：1、掌握設(shè)計中的基本數(shù)據(jù)，包括設(shè)計剖面類型；全井井深、垂深、水平位移；目標(biāo)點井深、垂深、水平位移；設(shè)計方位、造斜點、最大井斜角、靶區(qū)半徑、是否校正磁偏角及特殊工藝技術(shù)要求。2、計算方位角的允許偏差。3、掌握增（降）斜鉆具的增（降）斜率；增（降）斜井段的起點和終點井深、垂深和水平位移。4、掌握各井段各種井眼的鉆具組合和鉆井參數(shù)配合及各井段深度。5、掌握全井的井身結(jié)構(gòu)，下入套管的深度和尺寸；并了解其目的和要求。6、對于防碰井，注意防碰位置的基本數(shù)據(jù)，認(rèn)真分析施工井和防碰井的相對位置，并在垂直剖面圖和水平投影圖上標(biāo)明。7、對于繞障井，掌握繞障井段前后的井深、垂深、水平位移、方位角和井斜角，并掌握安

15、全圓柱半徑。查鄰井資料：1、了解鄰井的構(gòu)造圖，各層位的分層和巖性。2、了解鄰井的各種鉆具組合和鉆井參數(shù)配合；各井段鉆進(jìn)情況；鉆頭選型和水眼裝配；出現(xiàn)的各種復(fù)雜情況和處理各種復(fù)雜情況的經(jīng)驗。3、了解鄰井的基本數(shù)據(jù)，井斜角和方位角的變化情況，及其采取的相對措施。4、了解鄰井的定向造斜情況；造斜深度，動力鉆具的類型及反扭角的大小，彎接頭的造斜能力，使用的鉆頭情況，及定向時間和鉆速。5、了解與鄰井的防碰情況經(jīng)過以上三個方面對設(shè)計的分析后，我們就應(yīng)該做出施工井的水平投影圖和垂直剖面圖，然后制定出施工井的施工方案。并按設(shè)計準(zhǔn)備所需的儀器和工具準(zhǔn)備施工定向鉆井工具和儀器的準(zhǔn)備與檢查準(zhǔn)備：1、施工前準(zhǔn)備定向測

16、斜工具和儀器及定向鉆具，見表。2、定向工程師開鉆前對準(zhǔn)備情況負(fù)責(zé)落實。檢查：1、定向施工人員檢查好以下鉆具：動力鉆具的類型、尺寸、扣型；無磁鉆鋌的尺寸、扣型；彎接頭的度數(shù)、尺寸、扣型，定向鍵方向與彎曲方向是否一致；穩(wěn)定器的外徑、扣型、長度，外徑不得小于鉆頭直徑3，并在穩(wěn)定器上標(biāo)明外徑尺寸；短鉆鋌的長度、外徑和扣型；配合接頭的尺寸、扣型；測斜絞車，應(yīng)經(jīng)試運轉(zhuǎn)正常后方可使用。2、儀器的檢查：儀器部分的定時器、照相機上井前測試正常，羅盤、電池筒完好，各連接螺紋完好；儀器外筒及加長桿不能彎曲，扣型相配，各連接螺紋和密封圈良好；膠片、顯像液的數(shù)量足夠，選用羅盤的量程不小于測量深度處預(yù)計的最大井斜角；測斜

17、絞車的鋼絲記號足夠長（30M）并帶有繩帽，繩套完好；定向桿懸掛器與引鞋槽在一條直線上。施工前技術(shù)交底和垂直井段的施工定向前技術(shù)交底了解鉆井隊的施工進(jìn)度，設(shè)備情況是否符合要求，尤其是泥漿泵、指重表和泵壓表及泥漿凈化系統(tǒng)必須運轉(zhuǎn)良好，預(yù)計開鉆時間了解井場道路，復(fù)雜天氣可能出現(xiàn)的問題必須交清設(shè)計內(nèi)容及各蟛段要求，對有特殊要求的井將特殊要求特別提出交清對泥漿性能的要求，主要包括泥漿密度、粘度、含砂量、失水量、摩擦系數(shù)交清直井段的要求了解鉆頭，鉆具及工具的準(zhǔn)備情況，對定向造斜使用的鉆頭類型、個數(shù)特別交待，交清鉆頭的型號、確定鉆頭壓降及水眼尺寸交清動力鉆具的使用方法和鉆具組合及下鉆時的注意事項：交清動力鉆

18、具的尺寸、扣型，使用排量、壓降有及水眼尺寸；下動力鉆具時，必須認(rèn)真檢查鉆具水眼，彎接頭水眼，保證清潔干凈，并雙鉗緊扣；下動力鉆具時，必須控制下放速度；下動力鉆具前，必須在井口對動力鉆具試運轉(zhuǎn)正常后方可下鉆；下動力鉆具如遇阻，不得用動力鉆具劃眼，不能開泵硬壓，可轉(zhuǎn)幾個方向試下，否則起出動力鉆具，通井正常后，再下動力鉆具；動力鉆具在井下時，不能啟動轉(zhuǎn)盤卸扣。對施工中可能出現(xiàn)的問題要充分分析交清重點井要向司鉆以上干部交清按井隊進(jìn)度，預(yù)計定向時間寫出交底單，雙方簽字。直井段的防斜打直：垂直井段施工的最基本要求是嚴(yán)格控制井斜角，以便為定向造斜做好準(zhǔn)備。因各地區(qū)地層條件和鉆井經(jīng)驗不同，防斜打直采取的相應(yīng)措

19、施會有差異，一般采用塔式鉆具或鐘擺鉆具組合，嚴(yán)格控制鉆壓。同時制定合理的測斜計劃，及時對靶點進(jìn)行修正設(shè)計。定向造斜施工單點測斜儀定向方法：單點測斜儀定向方法是利用單點測斜儀從鉆桿內(nèi)下入造斜工具處，測出造斜工具的彎曲方向與磁北或井眼高邊方向間的夾角以及井眼傾斜方向，然后根據(jù)要求的方位，進(jìn)行地面校正與控制來完成定向工作，其工藝流程如下：卸方鉆桿、并打印，放入鼠洞下鉆到底、循環(huán)泥漿定向井斜井段的施工轉(zhuǎn)盤鉆增斜段的施工常用增斜鉆具組合施工要求：1、按照設(shè)計鉆井參數(shù)鉆進(jìn)，送鉆均勻，使井眼曲率變化平緩，軌跡圓滑。2、及時測斜，隨鉆作圖。掌握井斜方位的變化趨勢，如達(dá)不到設(shè)計要求時，可通過改變鉆進(jìn)參數(shù)或鉆具結(jié)

20、構(gòu)來進(jìn)行調(diào)整。3、控制好井斜方位的變化。因地層等因素造成方位嚴(yán)重漂移，影響中靶或侵入鄰井安全限定區(qū)域時，應(yīng)使用造斜鉆具及時調(diào)整井眼方位。技術(shù)措施及注意事項：1、下井的增斜鉆具結(jié)構(gòu)要符合設(shè)計要求或定向施工技術(shù)人員的技術(shù)要求。2、增斜鉆具下入的穩(wěn)定器尺寸必須進(jìn)行測量，嚴(yán)格執(zhí)行近鉆頭穩(wěn)定器直徑摩損超過3mm不得入井使用的技術(shù)要求。3、當(dāng)發(fā)現(xiàn)下井的增斜鉆具不合理時要及時地進(jìn)行調(diào)整變換，當(dāng)調(diào)整了增斜鉆具結(jié)構(gòu)時，要根據(jù)鉆具結(jié)構(gòu)特點縮短測斜間距，掌握其實際結(jié)果。4、定向結(jié)束下入增斜鉆具時，鉆頭臺肩和第一穩(wěn)定器的扶正塊下端之間的距離范圍應(yīng)在11.2m內(nèi)，以保證有一定的增斜力矩，否則，不得使用。5、必須嚴(yán)格執(zhí)行

21、設(shè)計或定向技術(shù)人員制定的鉆井參數(shù)。6、斜鉆進(jìn)時，泵壓適中并滿足增斜的要求。7、定向或扭方位后增斜井段不超過50米應(yīng)測斜檢查。8、在掌握地區(qū)地層的增斜率的前提下，測斜間距不超過100米，特殊要求的井或復(fù)雜進(jìn)中（如側(cè)鉆進(jìn)井、繞障井等）應(yīng)縮短測斜間距。9、預(yù)計最大井斜角的井段長度不超過50米，即增斜井段測斜結(jié)束后必須在50米增斜井段之內(nèi)達(dá)到要求的最大井斜角。穩(wěn)斜井段的施工常用穩(wěn)斜鉆具組合施工措施：1、在方位漂移嚴(yán)重的地層鉆進(jìn)，為了穩(wěn)定井斜方位，可在鉆頭上方接23個足尺寸穩(wěn)定器，加強下部鉆具組合的剛性。2、因地層因素影響，采用穩(wěn)斜鉆具出現(xiàn)降斜趨勢時，可用微增斜鉆具組合實現(xiàn)穩(wěn)斜效果。技術(shù)要求及注意事項：

22、1、下井的穩(wěn)斜鉆具結(jié)構(gòu)要符合定向施工技術(shù)人員的要求。2、在穩(wěn)斜井段，由于地層傾角及走向，造成常規(guī)鉆具結(jié)構(gòu)起增斜或降斜效果時，鉆具結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)具體情況變換為微降或微增鉆具結(jié)構(gòu)，以保證穩(wěn)斜效果。3、穩(wěn)斜井段的單點測斜間距最大不超過150米，特殊地層或有特殊要求時，測斜間距應(yīng)縮短。4、當(dāng)穩(wěn)斜井優(yōu)下入特殊的鉆具結(jié)構(gòu)時，必須制定相應(yīng)的技術(shù)措施，并測斜間距不超過50米。5、穩(wěn)斜井段的鉆井參數(shù)可根據(jù)測斜情況作合理的調(diào)整。6、定向井穩(wěn)斜井段扭方位后，要下入單穩(wěn)定器增斜鉆具通井并鉆進(jìn)1020米，使井眼軌跡圓滑，并充分洗井后方可起鉆下入穩(wěn)斜鉆具。降斜井段的施工常用降斜鉆具組合降斜井段的技術(shù)要求及注意事項：1、降斜井

23、段要求選擇合理的降斜結(jié)構(gòu)，鉆頭和穩(wěn)定器之間的距離應(yīng)根據(jù)井斜角的大小和要求的降斜率來確定。2、降斜井段的測斜間距不超過50米。3、降斜井段的鉆壓選擇原則上以滿足降斜井段井眼軌跡為前提，同時兼顧提高機械鉆速。4、大斜度井段降斜時，要選擇合理的鉆具結(jié)構(gòu)，嚴(yán)防井眼產(chǎn)生較大的全角變化率而不利于以后的鉆進(jìn)及完井工作。5、降斜井段井斜角在3°以下井段可視為直井段，鉆壓可適當(dāng)加大，可按直井管理，但要定期測斜檢查井眼軌跡變化情況。6、降斜井段要控制好降斜率，確保全角變化率不超標(biāo)。7、降斜后直井段每300米要測斜檢查，特殊要求的井，測斜間距要縮短。8、降斜段由于地層操作等原因出現(xiàn)降斜鉆具不降斜或增斜等異

24、常情況時要及時采取措施。定向井管理的其它技術(shù)要求定向井扭方位施工（大致和定向造斜施工相同）。定向井軌跡計算及繪圖井眼軌跡的計算是定向井井身控制的基礎(chǔ)工作，是及時掌握軌跡動態(tài)及變化情況的核心工作，從而指導(dǎo)待鉆井眼的設(shè)計與施工，以便準(zhǔn)確的鉆達(dá)目的層。通過井眼軌跡的計算及繪圖，我們可以了解到在不同地區(qū)的自然造斜能力和工具造斜能力，為該地區(qū)今后的定向鉆井提供寶貴的數(shù)據(jù)資料。一口井的井眼軌跡本身就是一項重要資料，對于鉆井事故的處理，測井、固井完井、測試、采油、修井以及今后老區(qū)鉆調(diào)整井等也都是必不可少的資料。井身軌跡的計算到目前為止，國內(nèi)外提出的計算方法共有二十余種，其中主要方法有：正切法、平均角法、圓柱

25、螺線法（曲率半徑法）、校正平均角法、最小曲率法及弦步法等。目前國內(nèi)外應(yīng)用較廣泛的是最小曲率法。因此我們著重介紹最小曲率法和平均角法。最小曲率法：最小曲率法假設(shè)兩測點間的井段是一段平面上的圓弧圓弧在兩端點與上下二測點處的井眼方向線相切。在上下測點處井眼方向一定的情況下，把測段看成圓弧曲線，乃是所有曲線中曲率最小曲線，所以這種方法被定名為最小曲率法。最小曲率法推導(dǎo)公式的思路如圖先計算測段的狗腿角和井眼曲率K；由K求出測段的曲率半徑R；根據(jù)R和求出弧處線長度1M和M2；由二切線的長度及其重力線的夾角，計算測段的H，并計算二切線分別在水平面上的投影長度1M和M2；根據(jù)1M和M2的長度及其與正北方位線的

26、夾角，求得測段的N和E。具體所得測段公式如下：平均角法平均角法又稱角平均法，此法認(rèn)為兩測點間的測段為一直線，該直線的方向為上下兩測點處井眼方向的矢量和。平均角法的測段計算公式為垂深增量HLcosc東投增量ELsincsinc北投增量NLsinccoscc平均井斜角，c（12）÷2c平均方位角，c（12）÷2兩測點間增量計算完后，每個測點的參數(shù)，垂深，平移，N坐標(biāo)，E坐標(biāo)，視平移及平移方位角就可以算出來，方法同最小曲率法。井眼軸線的繪圖：有了實鉆井眼的測斜資料和測斜計算數(shù)據(jù)，再按照一定和繪圖規(guī)則和方法與比例，就可以繪制出關(guān)于井眼軸線的許多圖幅，其中，最常見和最大量使用的是水平

27、投影圖和垂直剖面圖（或垂直投影圖），以及鄰井距離圖和井底位置不定橢圓圖。水平投影圖和垂直剖面的繪制井眼軸線水平投影圖和垂直剖面圖的繪制，是定向井工作者的重要工作之一。特別是在一口定向井的實鉆過程中，要隨時掌握井底的位置和井眼前進(jìn)的方向，以便及時采取調(diào)整措施。實際井眼軸線水平投影圖和垂直剖面的繪制方法，可分為直接作圖法和坐標(biāo)作圖法兩類。直接作圖法：直接作圖法又稱為矢量作圖法或折線作圖法，它是根據(jù)測斜所得的井深、井斜角和方位角三項數(shù)據(jù)，利用直尺、量角器和分規(guī)等繪圖工具，選定適當(dāng)?shù)谋壤?，直接畫出井眼軸線的垂直投影圖和水平投影圖。坐標(biāo)作圖法：根據(jù)測斜所得井深、井斜角和方位角三項數(shù)據(jù)，計算出每個測點的參

28、數(shù)，垂深，平移，N坐標(biāo)，E坐標(biāo)，視平移，在水平投影圖和垂直剖面圖中找出對應(yīng)的坐標(biāo)點，將這些坐標(biāo)點連線即獲得水平投影圖和垂直剖面圖。定向井井下復(fù)雜及事故的預(yù)防與處理定向井特別是高難度的定向井，因其井斜角大，水平位移長，井眼形狀及鉆具受力復(fù)雜，鉆具緊貼下井壁，加至地層因素及鉆井措施不當(dāng)?shù)确矫娴脑?，容易引起井下?fù)雜或井下事故。因此，在鉆井過程中，必須制訂出相應(yīng)的安全措施，預(yù)防發(fā)生井下復(fù)雜和井下事故。一旦發(fā)生，應(yīng)及時采取切實可行的措施，予以處理。定向井井下復(fù)雜及事故跟定向井井眼軌跡因素有關(guān)的有：高扭矩問題、卡鉆、鉆具扭斷、折斷等。定向井的摩擦扭矩問題及解決辦法高扭矩給定向井帶來的危害：1、高扭矩使鉆

29、具公扣扭斷；2、高扭矩使鉆具母扣臺肩受擠損壞，甚至造成母扣脹大；3、高扭矩給井下復(fù)雜情況的判斷和處理帶來困難。高扭矩形成的原因及影響因素：1、扭矩隨井深的增加而增加；2、扭矩隨井斜的增加而增大；3、扭矩隨鉆具和定向井井眼的接觸面積增加而增加；4、鉆桿膠皮護箍的增加，扭矩會隨之加大；5、扭矩和地層因素有關(guān)，可鉆性差的地層和不均勻的地層，會使扭矩增加；6、扭矩隨鉆壓的增加而增大；7、扭矩隨轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速的增加而增大；8、鉆井液潤滑性能差，扭矩增大；9、鉆井液中含砂量大，扭矩增加；10、扭矩隨井眼尺寸的增大而增大。11、對于不穩(wěn)定和地層，穩(wěn)定器數(shù)量越多，扭矩越大；12、相同鉆壓下，PDC鉆頭產(chǎn)生的扭矩較牙

30、輪鉆頭產(chǎn)生的扭矩大。降低扭矩的途徑：1、設(shè)計合理的定向井剖面，盡量采用三優(yōu)制剖面，控制全角變化率；2、設(shè)計合理的井身結(jié)構(gòu)，增加套管層次，控制定向井裸眼井眼，降低井下復(fù)雜因素；3、采用潤滑性能良好、摩擦系數(shù)低的鉆井液體系；4、保證鉆井液良好的性能，控制鉆井液含砂量。下鉆遇阻及處理下鉆遇阻是定向井最常見的井下復(fù)雜情況下鉆遇阻的主要原因有：1、井眼下井壁產(chǎn)生了“巖屑床”；2、鉆井液性能差，泥餅太厚；3、鉆具組合中帶穩(wěn)定器或穩(wěn)定器數(shù)量太多，帶穩(wěn)定器的鉆具組合下到了沒有帶穩(wěn)定器鉆具組合所鉆出的井段；4、停鉆時間太長，井底沉砂多；5、地層松軟，或井壁水化膨脹，引起井眼縮徑。處理方法：1、不帶井下馬達(dá)時，可

31、不啟動轉(zhuǎn)盤，以開泵沖洗下放為主，清洗井眼；2、不帶井下馬達(dá)時，開泵低速轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤，輕壓下放，注意控制下放速度，嚴(yán)禁定點空轉(zhuǎn)，避免劃出臺肩，以防出新眼（必要時測斜）；3、若下井下馬達(dá)和彎接頭時，可開單泵（小排量）經(jīng)常轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤，以防劃出新眼；4、若下鉆或劃眼仍不順利，或有出井眼的危險，應(yīng)起鉆，采用該井段鉆進(jìn)時所用的原鉆具組合通井，操作方法參照1、2兩方法，這是通井或劃眼的常用方法；5、劃眼時應(yīng)注意鉆壓、泵壓、所知的變化，控制下放速度；6、下鉆遇阻時，還可以帶隨鉆震擊器下?lián)?，以通過遇阻位置。避免下鉆遇阻：1、調(diào)整鉆井液性能，提高其攜砂能力；2、優(yōu)化定向井設(shè)計，使全角變化率較??；3、及時短起下鉆，以消除

32、井眼下井壁的“巖屑床”?？ㄣ@的預(yù)防及處理定向井鉆井過程中，常常由于鉆井液性能不良，井眼錢全角變化率過大、鉆井技術(shù)措施不當(dāng)以及地層等方面的原因，將鉆具卡住不能自由活動的現(xiàn)象稱為卡鉆。止鉆對鉆井工作的影響大，危害深，如處理不當(dāng)，會使事故進(jìn)一步惡化，甚至?xí)鹑墓こ虉髲U。為此，對于卡鉆事故必須認(rèn)真對待，采取妥善措施，杜絕或減少卡鉆事故的民主管理，確保安全鉆進(jìn)。各種卡鉆的現(xiàn)象及原因定向井鉆井實際工作中，通常民主管理的卡鉆，依其性質(zhì)不同，主要有：1、泥餅粘附卡鉆（壓差卡鉆）在滲透性地層中鉆進(jìn)，因井內(nèi)鉆進(jìn)液在壓差的作用下，鉆進(jìn)液中的水滲透到地層中，在井壁上形成泥餅。由于定向井井眼不垂直，鉆具在鐘擺力的

33、作用下緊貼井眼下井壁，當(dāng)鉆具在井眼中靜止時間較長時，在緊貼下井壁的一面沒有鉆進(jìn)液，沒有液壓，而另一面則受壓很大，產(chǎn)生很大的橫向壓力，將鉆具擠向下井壁，下井壁和鉆具間存在圈套的摩擦系數(shù)，形成很大的摩擦力，鉆具活動遇到很大阻力，這就是形成泥餅粘附卡鉆的原因。這種類型的卡鉆與泥餅的粘滯系數(shù)、泥餅與鉆具的接觸面積、井眼井斜角、井眼全角變化率、鉆井液液柱壓力和地層壓力之差等項因素有關(guān)。泥餅的粘滯系數(shù)與鉆進(jìn)液的性能有密切關(guān)系。鉆具與泥餅的接觸面積是參鉆具在井內(nèi)靜止時間的處長而增大。泥餅的粘滯系數(shù)則與鉆進(jìn)液中固相含量，鉆具在井內(nèi)靜止時間有關(guān)。當(dāng)鉆進(jìn)液中加入重晶石粉或含砂量大時，鉆具在井內(nèi)靜止時間越長，泥餅的

34、粘滯性就越大。實驗表明：加重鉆進(jìn)液和不均勻加重的鉆井液中，鉆具在井內(nèi)更容易形成卡鉆，因此，要特別注意活動鉆具。泥餅小附卡鉆多發(fā)生在鉆井液性能不好、鉆具在井內(nèi)長時間靜止不動的情況下。有時鉆具靜止即使仍在循環(huán)鉆井液，仍有卡鉆的可能性。泥餅粘附卡鉆的現(xiàn)象是：鉆具上提遇卡，下鉆遇阻，不能轉(zhuǎn)動；能開泵循環(huán)睛泵壓穩(wěn)定，沒有井塌及巖屑沉淀現(xiàn)象；卡鉆后鉆具活動距離不斷減少。預(yù)防粘附卡鉆的措施有：采用優(yōu)質(zhì)鉆井液；若使用高密度鉆井液時采用混油、加石墨或表面活性劑、或塑料小球等方法，以降低泥餅的摩擦系數(shù)；勤活動鉆具、且活動范圍盡量大些；優(yōu)化定向井（水平井）設(shè)計，使井斜角適中，全角變化率盡量低；使用與井壁接觸面積小的

35、螺旋鉆鋌和加重鉆桿是減少粘卡重要手段。2、井徑縮小卡鉆這種卡鉆常發(fā)生在膨脹地層、滲透性孔隙度好的井段，加至鉆井液的性能不好，在井壁形成疏松的泥餅，在其上沉積粘土顆粒，巖屑及加重劑，致使井徑縮小。這種卡鉆的特點是遇阻卡的位置固定，上提困難，下放容易，起出的鉆桿接頭上經(jīng)常有松軟的泥餅，循環(huán)時泵壓增大。這種卡鉆處理方法常采用倒劃眼方法進(jìn)行處理。3、沉砂卡鉆由于鉆井液性能差，粘度切力小，加至泵排量小使鉆井液對巖屑的懸浮能力變差，攜砂能力減弱，巖屑不能及時帶出井筒，當(dāng)循環(huán)停止時（如接單根或修泵），大量的巖屑下沉到井底，埋住鉆頭或部分鉆具，形成卡鉆。沉砂卡鉆的現(xiàn)象是：卸開方鉆桿，鉆具內(nèi)倒返鉆井液，開泵泵壓

36、升高，嚴(yán)重時開不開泵；上提遇卡，下放遇阻，活動范圍很小，轉(zhuǎn)盤扭矩增大，打倒轉(zhuǎn)嚴(yán)重。沉砂卡鉆的預(yù)防措施是：堅持大排量鉆進(jìn)；接單根要快（不超過5分鐘），遇阻卡還要硬放硬提，應(yīng)盡快地進(jìn)行循環(huán)和活動鉆具；開泵不能過猛，以免泵壓過高蹩漏地層，造成大量巖屑下沉卡鉆；最根本的還是從鉆井液性能上下功夫，調(diào)整好鉆井液性能，以滿足攜帶巖屑的要求。地層坍塌卡鉆一般發(fā)生在吸水膨脹剝落掉塊的頁巖、泥巖，膠結(jié)不好的礫巖及玄武巖、砂巖等地層。坍塌的原因是：鉆井液礦化度小，失水量大，浸泡時間長；鉆井液密度小，液柱壓力不足以平衡地層壓力，鉆井液失水造壁能力差，不能形成足以維持井壁穩(wěn)定的泥餅；由于定向井（水平井）井斜較大，井眼高

37、邊地層因膠結(jié)不好而掉塊；由于打定向井，鉆具組合中穩(wěn)定器數(shù)量較多，起鉆時產(chǎn)生抽吸作用而引起井壁坍塌；起鉆時未能腦量灌鉆井液，使液液柱壓力小于地層壓力。井塌現(xiàn)象比較容易判斷，一般在嚴(yán)重城堤之前，先有大塊的泥餅和小塊的地層脫落，從井眼返出；有時在鉆井液中攜出大量未經(jīng)鉆頭切削的上部地層的巖石塊；鉆進(jìn)中轉(zhuǎn)盤扭矩增大，出現(xiàn)蹩鉆，上提遇阻，泵壓忽高忽低，甚至蹩泵。預(yù)防井塌的措施：使用低失水、高礦化度、優(yōu)質(zhì)防塌鉆井液；鉆進(jìn)破碎地層時，要適當(dāng)增大鉆進(jìn)液密度；起鉆時要連續(xù)灌鉆井液，盡量簡化鉆具組合，少下穩(wěn)定器，以免起鉆引起抽吸作用。5、鍵槽卡鉆定向井全角變化率較大的井段，形成急拐彎，鉆具在這樣的井眼中旋轉(zhuǎn)，起下鉆

38、時鉆具上下掛刮井壁，時間長了就會在井壁上磨出一個細(xì)槽，起鉆時直系較大的鉆鋌、穩(wěn)定器或鉆頭進(jìn)入該細(xì)槽底部被卡，這類卡鉆稱為鍵槽卡鉆。鍵槽卡鉆的特點：鉆具未卡之前，往往可以下放，但上提則遇卡，而且上下活動遇卡位置不變；倒劃眼轉(zhuǎn)開后，轉(zhuǎn)盤扭矩不大；遇卡部位大多是下部鉆具結(jié)構(gòu)中最上部直系變大的連接處，如鉆鋌頂部及上扶正器頂部是鍵槽卡鉆的常見位置，卡鉆之后開泵循環(huán)，泵壓正常。形成鍵槽卡鉆的原因根據(jù)鍵槽卡鉆現(xiàn)象的分析，形成鍵槽的原因有以下幾方面：鉆具對地層的拉磨是形成鍵槽的最主要原因；與地層因素有關(guān)，地層松軟形成鍵槽快；與井身的井斜角和全角變化率有關(guān)。井斜角大、鉆具對下井壁的正壓力大，產(chǎn)生的摩擦力大，形成

39、鍵槽快；井眼全角變化率大，鉆具作用在井壁上的力也增大，形成鍵槽快；與鉆具結(jié)構(gòu)有關(guān)。鉆具外徑尺寸大，不易產(chǎn)生鍵槽；預(yù)防形成鍵槽及鍵槽卡鉆的方法優(yōu)化定向井剖面設(shè)計，盡量降低井眼造斜率、降斜率級全角變化率；優(yōu)化井身結(jié)構(gòu)，增加套管層次，減少裸眼井段長度；優(yōu)化鉆進(jìn)參數(shù)，多采用鉆井新技術(shù)，提高鉆井速度，減少起下鉆次數(shù)，以降低鍵槽的形成機會；控制好井身質(zhì)量，控制好井身軌跡，全角變化率控制在較低范圍內(nèi)；發(fā)現(xiàn)有鍵槽，不要輕易改變鉆具組合，起鉆時鉆鋌、鉆頭到達(dá)鍵槽處不要用調(diào)整提升；鉆具組合中帶上鍵槽破壞器，起下鉆時在井眼急拐彎處主動劃眼，以防產(chǎn)生鍵槽或破壞鍵槽。破壞鍵槽的方法對于一些局部性的或初始階段的鍵槽，根據(jù)

40、所在井段的位置，在鉆柱上帶鍵槽破壞器，采用常規(guī)的隨鉆破壞的方法消除鍵槽。使用的工具：可用舊的螺旋扶正器改制成鍵槽破壞器，這種鍵槽破壞器可以正劃眼，也可以倒劃眼。改制方法是將硬質(zhì)合金焊條焊到舊扶正器裙體上，并使其和鉆頭直徑相等，兩頭堆焊成錐形。鉆具組合：為了有效地使鍵槽破壞器進(jìn)入鍵槽，下部組合為“挑擔(dān)式”組合：鉆頭6根鉆鋌鍵槽破壞器隨鉆震擊器6根鉆鋌加重鉆桿操作方法：下鉆到預(yù)計鍵槽井段上部100米，每下一柱上下活動一次，發(fā)現(xiàn)阻卡即開始劃眼；嚴(yán)格控制鉆壓，一般5噸左右為宜，并限定轉(zhuǎn)盤扭矩，防止扭壞或倒開鉆具；采用大排量循環(huán)，因鍵槽內(nèi)的巖屑床破壞，返出的砂子比正常鉆進(jìn)時多得多；鉆頭工作時間不要超過正

41、常鉆進(jìn)時間的三分之二，否則鉆頭外徑磨小，劃過的井段需要重劃，還有可能磨壞鉆頭巴掌造成牙輪事故；同一位置如劃眼三遍仍有阻卡現(xiàn)象，往往是鉆頭部位遇卡，此時可越過阻卡位置往下劃眼，當(dāng)鍵槽破壞器到達(dá)阻卡位置后，再徹底破壞鍵槽及臺階，這樣，起鉆時阻卡現(xiàn)象就會消失；采用隨鉆震擊器可以解決破壞鍵槽過程中遇到的不太嚴(yán)重的阻卡問題，順利破壞鍵槽。6、泥包卡鉆由于鉆井液性能不好，鉆頭水功率不足，鉆入泥頁巖地層不能及時消除井底巖屑。鉆進(jìn)液與巖屑摻混在一起緊緊包住鉆頭形成球狀物，起鉆拔活塞，當(dāng)上提到縮徑段則卡死，這就是泥包卡鉆。泥包卡鉆的特點是：卡鉆前鉆頭在井底有蹩跳現(xiàn)象，機械鉆速降低，甚至沒進(jìn)尺，起鉆遇卡嚴(yán)重，循環(huán)

42、時有泵壓升高和蹩泵現(xiàn)象。預(yù)防措施：采用低粘度、低切力、低固相的優(yōu)質(zhì)鉆井液，采用合適排量，注意泵壓變化，避免在鉆進(jìn)中形成短路循環(huán)，合理選擇鉆頭類型。必須指出：造成卡鉆往往不是單一的一個因素，而是多個因素共同作用的結(jié)果。因此，在實際工作中，應(yīng)根據(jù)卡鉆的具體現(xiàn)象，進(jìn)行全面分析，找出卡鉆的最主要原因，制定正確的解卡措施，迅速解除卡鉆事故?？ㄣ@事故的處理方法在全體情況下，一旦發(fā)生卡鉆事故，都要上提下放活動鉆具，并設(shè)法接方鉆桿循環(huán)鉆進(jìn)液，以求盡快解卡，但在上提下放活動鉆具時應(yīng)根據(jù)卡鉆的性質(zhì)分別對待。泥餅粘附卡鉆：在不超過鉆具允許拉力負(fù)荷的前提下，可適當(dāng)活動鉆具，若無效，則采用泡油、泡解卡鉆井液，若仍無效，

43、就要采取其它處理方法。鉆頭泥包卡鉆：要盡量開大排量循環(huán)，并調(diào)整鉆井液性能，切不可強行上提，以免使鉆頭卡的更緊；小心啟動轉(zhuǎn)盤，逐漸提高轉(zhuǎn)速。地層垮塌或沉砂卡鉆：要力爭小排量開泵蹩通，恢復(fù)循環(huán)鉆井液，并轉(zhuǎn)動鉆具將垮塌物沖洗出來，切不可硬提，以免越提越死，采用泡油、泡解卡鉆井液等措施后解卡，但提不出來，可采用倒劃眼方法起出鉆具。鍵槽卡鉆：原則是輕提，倒劃眼，不要強行上提，如果鉆具卡死加壓下放無效，可以考慮從卡點以上倒出鉆具，接下?lián)羝鲗?，下?lián)艚饪ê笤偬幚?。若是下鉆遇阻加壓過大在，插入縮徑的小井眼中，發(fā)生卡鉆，應(yīng)以上提為主，活動鉆具，不能猛放，以下?lián)魹橹鹘饪ā８鶕?jù)不同性質(zhì)的卡鉆，采用上提下放，轉(zhuǎn)動鉆具

44、，循環(huán)鉆井液等簡單方法處理無效時，應(yīng)根據(jù)卡鉆性質(zhì)的不同，采取其它方法處理，定向井（水平井）因其井眼軌跡的特殊性，在發(fā)生卡鉆進(jìn)行處理時，相對于直井要復(fù)雜一些，但思路基本相同，可參照直井事故處理方法來處理定向井（水平井）的井下事故。鉆具事故的處理及打撈井下落物在定向井鉆井過程中，由于井斜以及全角變化率的影響，控制井身軌跡采用的復(fù)雜鉆具組合以及頻繁起下鉆，給井眼帶來了比直井更多的微電子技術(shù)情況。特別是深定向井、大位移定向井，因其井深井眼大，不規(guī)則，斜井段裸眼井段長，鉆井時間長，事故因素增多。鉆具事故在定向井鉆井過程中也是較常見的事故，特別是在轉(zhuǎn)盤鉆井中，由于井眼軌跡的變化，彎曲鉆具在井下受力復(fù)雜，當(dāng)

45、檢查不嚴(yán)，操作不當(dāng)，就要發(fā)生損壞，如折斷、脫扣、粘扣等。發(fā)生鉆具事故后，井內(nèi)所遺留的鉆具叫“落魚”，打撈“落魚”是一項十分細(xì)致的技術(shù)工作，處理正確，事故能很快解除，若處理不當(dāng)，“落魚”在井下時間過長，就會增加事故的復(fù)雜性，使處理困難甚至造成井眼報廢，遭受巨大的經(jīng)濟損失。為了減少和杜絕鉆具事故的發(fā)生，我們就必須加強鉆具的科學(xué)管理，嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程，把鉆具事故盡量消除在發(fā)生之前，一旦發(fā)生事故，要做到正確處理，及時排除。常見的鉆具事故鉆桿、鉆鋌折斷：由于定向井（水平井）較深，井眼不規(guī)則，鉆井液性能不良，以及地層等方面的原因，使摩擦扭矩增大，或鉆具長時間在彎曲較嚴(yán)重的井段旋轉(zhuǎn)，均會造成折斷。鉆桿絲扣折

46、斷：是在鉆桿事故中民主管理最多的一種事故，而且多發(fā)生在鉆桿絲扣未端折斷因為這里是連接的薄弱環(huán)節(jié)，鉆柱工作時的拉應(yīng)力及彎曲應(yīng)力都在細(xì)扣末端形成應(yīng)力集中，同時受有交變應(yīng)力，而旌疲勞破壞。鉆桿本體折斷：這是由于本體有傷痕、腐蝕等缺陷，受到大的拉力、扭力（如發(fā)生卡鉆后強拉、強扭）而折斷。鉆鋌粗扣折斷：常見的是鉆鋌母扣根部退刀槽余扣處和公扣的根部易折斷。這是由于鉆鋌的剛度大，工作時受有壓力、扭力和彎曲力等復(fù)合負(fù)荷。若絲扣加工質(zhì)量不好或操作不當(dāng)都會發(fā)生鉆鋌扣折斷事故。脫扣脫扣是絲扣并未損壞，而鉆具在井內(nèi)自動退開脫扣。主要產(chǎn)生在井下情況不正常，如發(fā)生蹩鉆、轉(zhuǎn)盤反轉(zhuǎn)從而將絲扣倒開?；刍凼墙z扣受力后拉脫滑開

47、。這主要是由于絲扣磨損太厲害，如扣型磨尖、強度下降；上扣不緊，鉆井液沖刺時間時間長了而產(chǎn)生滑扣；或扣型不合標(biāo)準(zhǔn)，不易上緊，也會造成滑扣事故。粘扣絲扣粘結(jié)在一起不易卸開的現(xiàn)象稱粘扣。絲扣上的過緊；扣加工粗糙；絲扣油太稀或有砂子都易引起粘扣，尤其是當(dāng)鉆井中發(fā)生跳鉆、蹩鉆時更易發(fā)生粘扣。鉆具事故處理鉆具的各種事故除粘扣以外，其它事故的發(fā)生都會使部分鉆具留在井下，因此需要將留在井內(nèi)的鉆具打撈出來。打撈時應(yīng)根據(jù)“落魚”情況、定向井井眼的實際情況，選擇適當(dāng)?shù)拇驌品椒按驌乒ぞ撸匾獣r另設(shè)計特殊的打撈工具進(jìn)行打撈，常用的打撈方法有以下幾種。對扣打撈在井下事故的處理過程中，對扣打撈是一項十分常見的又十分重要的

48、技術(shù)。定向井對扣打撈的原則：對扣前，應(yīng)先下鉆頭通井劃眼，破壞落魚以上鍵槽及臺階，把上部井眼搞暢通。鉆具對扣要考慮三個原則：要對得上；要起得出；對扣后震不開起不出時要留有退路，避免事故復(fù)雜化。定向井中各種對扣打撈技術(shù)原鉆具對扣打撈（適用固操作失誤或其它原因使鉆具落井）原鉆具對扣的基本方法下鉆快接近魚頭時提前開泵沖洗魚頭，以防魚頭被沉砂或掉塊埋死，造成對扣困難。慢慢下放鉆具找魚頭，發(fā)現(xiàn)碰魚遇阻時，剎住剎把，慢慢轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤，注意泵壓變化。鉆具進(jìn)入魚頭后，泵壓會升高，繼續(xù)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤時，扭矩一直增大，釋放扭矩后，上提鉆具懸重增加，說明扣已經(jīng)對上，需要充分緊扣后方能起鉆：下放鉆具，使對扣處處于中和點位置，用卡

49、瓦卡住鉆桿加正扣扭矩，13/4圈/300米，重復(fù)多次，直到釋放正扭矩后，施加的正轉(zhuǎn)圈數(shù)全部倒回，說明扣已對緊。用帶引子口的對口接頭進(jìn)行對扣打撈魚頭不太正時（定向井這種情況居多），用普通對扣接頭對扣難進(jìn)魚頭，采用對扣接頭公扣割一引子口的方法下鉆對扣，碰魚后可通過轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤，引子口拔動魚頭使之進(jìn)魚以便對扣。其對扣方法跟原鉆具對扣方法相同。彎鉆桿對扣打撈在打撈落魚過程中，由于井眼大，魚頭偏，下直鉆桿對扣有時找不到魚頭或碰魚后對不上扣，這種情況下，用彎鉆桿對扣比直鉆桿對扣較容易，彎鉆桿對扣的操作方法是：下鉆到接近魚頭時，提前開泵沖洗魚頭，然后慢慢下探，若無碰魚顯示，提起鉆具，轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤，使彎鉆桿的彎曲方向

50、改變，再慢慢下探，這樣反復(fù)進(jìn)行，直至找到魚頭為止，對扣方法與原鉆具對扣打撈方法相同，對扣后，如果落魚是卡住的，既可進(jìn)行震擊，倒劃眼或其它打撈作業(yè)。但是，對于彎鉆桿帶卡瓦打撈筒打撈鉆具組合而言，打撈過程中碰到魚頭后，就盡量少轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤，引鞋套住魚頭后，慢慢下放鉆具，直至有明顯的懸生下降，此時泵壓升高，說明卡瓦已套住魚頭，上提鉆具懸生增加，說明撈住落魚，然后即可起鉆。若落魚卡死，既可進(jìn)行震擊或其它打撈作業(yè)，用這種方法應(yīng)注意彎鉆桿的選擇。另外，下鉆時，應(yīng)控制下放速度，防止彎鉆桿插到井壁引起頓鉆。用帶引的對扣接頭進(jìn)行對扣打撈在落魚打撈過程中，由于魚頭不正或魚進(jìn)鍵槽，下光鉆桿接頭對扣找不到魚頭或難進(jìn)魚頭這種

51、情況下，下入帶引鞋的對扣接頭，可以把魚頭先拔入引鞋，使之套住魚頭，然后慢慢下放鉆具進(jìn)行對扣，如帶彎鉆桿，效果會更好。用加大尺寸對扣接頭對扣打撈因爆炸松扣或因扭矩大導(dǎo)致鉆具漲扣脫扣后，用變通對扣接頭或原鉆具對扣對不上時，就需要用加大對扣接頭進(jìn)行對扣打撈。其對扣打撈方法同原鉆具對扣打撈，只是對扣接頭尺寸比變通的對扣接頭大2mm左右。公錐打撈公錐是一個圓錐體，中間帶水眼，上部有粗扣和鉆具相接，圓錐體上車有打撈絲扣，經(jīng)表面滲碳淬火，使表面硬化，而內(nèi)部韌性大。有的公錐表面帶有切削槽，是為了積存造扣時產(chǎn)生的鐵屑。國產(chǎn)公錐的錐度有1：16,1：24，和1：32三種。一般用的是1：16，是撈鉆桿內(nèi)加厚處。但是

52、內(nèi)平鉆桿和鉆鋌最好用1：24或1：32的公錐。打撈螺紋是8扣/英寸，55º的三角螺紋，螺紋最大直徑上部留有未車扣，以作為絲扣損壞后修理時用。API標(biāo)準(zhǔn)的公錐，一般錐度是1：12，打撈螺紋為5扣/英寸的鋸形齒，全角為89º5，半角分別為28º30、60º35，齒高為19毫米，表面全車有打撈扣，沒有切削槽，打撈扣的強度大，不易損壞。公錐有正扣公錐和反扣公錐，還有帶引鞋的扶正公錐，短公錐等。公錐是常用的打撈工具，打撈時把它插入“落魚”水眼內(nèi)，然后加壓旋轉(zhuǎn)造扣，以達(dá)到打撈“落魚”的目的。只要魚頂規(guī)則，能夠造扣，魚頂管壁較厚，如接頭、鉆桿加厚部分、鉆鋌等均可用公錐

53、打撈。對管壁薄的鉆桿體部及油管都不宜用公錐打撈，否則造扣時，會將魚頂擠破撈不住，同時還會增加以后打撈的困難。鉆具折斷后，明顯的反映出：1、懸重下降；2、泵壓降低；上提下放方入有變化。發(fā)生鉆具折斷事故應(yīng)調(diào)整好鉆井液沖洗魚頂，立即提鉆，檢查鉆具斷口，水眼尺寸，然后選擇公錐，一般要求公錐造扣處應(yīng)在公錐尖端10厘米以上，離公錐最大直徑510厘米，打撈絲扣完好，水眼通暢既可使用。畫好公錐草圖，計算碰魚頂，造扣及造好扣的方入等工作，接好公錐下鉆，下至魚頂半米處，開泵循環(huán)鉆井液1020分鐘，記住這時的泵壓和懸重。然后停泵或開泵下探魚頂，在方鉆桿上做好碰魚頂及開始造扣處的位置，慢慢下放，根據(jù)泵壓、懸重、手摸方

54、鉆桿及司鉆剎把上的感覺等，可以判斷公錐是否碰到魚頂，公錐是否插入“落魚”水眼。碰到魚頂插入水眼時，懸重下降，泵壓上升，方鉆桿摸到有掛絲的感覺。若公錐未插入魚頂，滑到旁邊去，則泵壓不增加，方入不合，無掛絲感覺。確切判斷公錐憶插入魚頂，情況正常，即可邊轉(zhuǎn)邊加壓造扣，壓力由小到大逐步增加，不要一下加較大壓力，否則會把魚頂壓彎，這里要特別注意觀看指重表的指示。一般127mm鉆桿加壓456噸。輕壓造扣時，轉(zhuǎn)盤也是逐步地轉(zhuǎn)，先轉(zhuǎn)半圈停轉(zhuǎn)，再轉(zhuǎn)半圈多，松回來（摘開離合器），再轉(zhuǎn)一圈逐步造扣。先造34圈，開泵循環(huán)，泵壓上升，循環(huán)通了還可以繼續(xù)造扣。造扣時懸重上升，這時要慢慢地下放鉆具。當(dāng)造扣到計算的方入，摘開

55、離合器轉(zhuǎn)盤有倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象，表示扣已造好。開泵循環(huán)20分鐘試提，如沒有卡鉆現(xiàn)象，在淺井可上提1米，猛剎三次，證明公錐造扣牢固，方可起鉆。起鉆時不許用轉(zhuǎn)盤卸扣。如造扣時發(fā)現(xiàn)循環(huán)不通，則可造兩三圈試提，若沒有卡鉆現(xiàn)象，可以把扣造好起鉆。若有卡鉆現(xiàn)象，提不丐，可以用水泥車蹩壓循環(huán)，絕不能繼續(xù)造扣，提不起時要大力上提，把公錐提脫，起出打撈公錐。然后按卡鉆處理。當(dāng)下入公錐摸不住魚頂，首選要對魚頂深度進(jìn)行校對，校對方入計算有無錯誤，若有誤差，則可方入多下點摸魚頂，若魚頂偏離井眼摸不到時，可以下放彎鉆桿帶公錐或公錐帶壁鉤的工具或帶引鞋的公錐（井眼條件要允許）進(jìn)行打撈。公錐打撈有一定的缺點，若造扣后“落魚”被卡，不

56、易脫開；造扣時扭力大小不易掌握。母錐打撈母錐與公錐的作用相同，所不同的是母錐是在“落魚”的外部造扣打撈，的以在內(nèi)錐上車有打撈絲扣。一般多用于打撈鉆桿本體，不能打撈接頭，因為接頭直徑大，母錐在接頭外不易套入，即使套入，由于接頭硬度大，也不易造扣。如鉆桿本體外部不規(guī)則橢圓度大的魚頂，母錐造扣不緊，不易撈住。因此，母錐使用不如公錐普遍。母錐也有正扣和反扣兩種?？ㄍ叽驌仆泊驌瓶ㄍ叽驌仆驳慕Y(jié)構(gòu)主要由可撈爪、可循環(huán)、可脫開機構(gòu)組成。打撈筒下入井中，距魚頂一米處循環(huán)鉆井液20分鐘，然后下放鉆具，慢轉(zhuǎn)，將“落魚”由引鞋導(dǎo)入。若魚頂不規(guī)則，控制環(huán)銑去魚頂毛刺，魚頂經(jīng)過圓形密封圈進(jìn)入卡瓦，這時卡瓦上移脹開“落魚”

57、通過。當(dāng)魚頂頂部進(jìn)入上密封膠皮時，即可上提卡瓦打撈筒，抱住鉆桿，筒體相對卡瓦上移，螺旋面使卡瓦收縮閉合咬住“落魚”?？ㄍ弑趁婧蛢?nèi)牙均為左旋鋸齒狀牙齒，撈住后不得轉(zhuǎn)動井下鉆具，以免“落魚”滑脫。上下密封膠皮和下部密封膠皮環(huán)，是防止循環(huán)鉆井液從魚頂漏失。撈住后起鉆不能用轉(zhuǎn)盤卸扣。當(dāng)“落魚”在井里被卡，循環(huán)鉆井液解卡無效，需要丟掉“落魚”時，上提卡瓦打撈筒，大于鉆具和“落魚”總重，然后猛放，使卡瓦打撈筒的筒體相對卡瓦下行，即卡瓦在斜面上上升，然后上提卡瓦打撈筒，上提負(fù)荷超過打撈鉆具12噸（不包括“落魚”重量），正轉(zhuǎn)打撈筒幾圈，筒體轉(zhuǎn)動控制圈轉(zhuǎn)動，控制圈又帶卡瓦轉(zhuǎn)動上行，從而松開“落魚”。如此重復(fù)操作

58、幾次即可丟掉“落魚”。定向井中因扭矩大或鉆具疲勞而折斷，或魚頭不規(guī)則，或鉆具本體折斷，無法用公錐打撈，就需要用卡瓦打撈筒打撈?？ㄍ叽驌仆泊驌仆膊僮鞣椒ㄈ缦拢焊鶕?jù)落魚的外徑尺寸，選擇合適的卡瓦尺寸?？ㄍ叽驌蒲b配必須裝好密封圈，雙鉗緊扣。下鉆快到魚頭時，提前開泵沖洗魚頭，然后慢慢下放鉆具進(jìn)行打撈，發(fā)現(xiàn)遇阻無泵壓升高時，剎住剎把，慢慢轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤，先使引鞋套住魚頭，再慢慢下放鉆具，至再次遇阻，且泵壓升高時，上提鉆具；如泵壓下降，懸重增加，說明已撈住落魚，即可起鉆；若魚卡住，可震擊；若上提時泵壓降為原數(shù)值，懸重?zé)o增加，需要重復(fù)以上過程，直至撈住為止。若撈住后，落魚卡死，震擊解卡，就可以通過正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤或猛放猛剎的方法，使卡瓦松開。注意事項落魚