钻井工程基本知识

第一章钻井工程基本知识石油和天然气是宝贵的能源和化工原料，它们埋藏在地下几百 M上千M甚至超过万M的岩层中。为了寻找油气藏，开采石油天然气，需要钻井，需要一整套俗称钻机的钻井机械及设备。研究、设计、制造钻并没备，并使其随着钻井工艺技术的发展不断地改进更新，是石油机械工作者的任务。因此，我们需要学习有关钻井工程的一些基本知识，了解钻井工艺对设备的要求，掌握钻并设备的组成、工作原理、特点和发展简况。 嚼^润属钞瘗睐杨尻赖。本章内容分为四节。石油地质常识一般性介绍油气成因，油气藏形成的地质条件及探查方法，油、气物理性质及我国油气资源的分布简况。郦沟第粉爱也谴净。钻并工艺概述介绍常规钻井，即钻直井的钻井方法、钻井工艺过程、钻井参数、井斜及其控制等方面的基本知识和定向并的概念。 残鹫楼静铸《丽》藏常规钻并技术简要介绍几种常规钻井技术的基本概念和特点，如喷射式钻井、平衡压力钻井、常规定向钻井的造斜方法与工具等。 r钢极镇桧猪锥。钻井技术的新发展介绍几种跨世纪的油气钻探新技术及时钻井设备的要求，如欠平衡钻井、深并超深并钻井技术、水平并技术与导向钻具、小并眼钻井技术及钻机和井下钻并系统，连续柔管钻并技术及设备等。弹贸摄尔霁毙挪专卤尻。第一节石油地质常识.地壳的组成地球自生成至今已有45—60亿年，平均半径为637lkm。地球内部可分为地核、地慢和地壳三个同心排列的圈层，如图1—1所示。各团层物理状况可参见表I—1。II养技箧1W志类蒋蔷。暴】一地球内部步圈融物理状猊网层深度/km唐度"E'cm-J>sat/v，r地无地埋地模332goo— P1 ..7〜£932-5.66_鼻刀~16136fiOO360ooa1570001 2口冲7200。地壳厚度各处并不相等。最厚处达70—80km,最薄处只有5-6km,平土匀为33km,地壳由岩石组成，岩石依成因的不同可分为火成岩、变质岩和沉积岩三大类。火成岩又名岩浆岩，是高热的岩浆冷凝后形成的岩石，呈块状，元层次，致密而坚硬，如花岗岩、玄武岩、正长石等。 厦礴恳蹒骈畤翥继0T骚。沉积岩火成岩、变质岩和早期形成的沉积岩，经风吹、雨打、温度变化、生物作用等被剥烛、粉碎、溶解形成碎屑物质及溶解物质，再经风力、水流、洲rr、海洋搬运至彳氐凹处沉积下来，越积越厚，经压实、固结而形成了沉积岩。沉积岩有层次、儿隙、裂缝和溶洞，并有各种古代动植物残骸遗迹形成的化石。 茕桢广鲫献选块网踊泪。(3)变质岩沉积岩或火成岩在地完内部的物理化学国家加高温、高压、岩浆的风化等影响下，改变了原来的成分和结构，变质成为新的岩石，如石灰石变质为大理石等，称变质岩。 鹅娅尽揖鹤惨屣茏I1石油和天然气生成在沉积岩中，绝大多数储藏在它的孔隙、裂缝和铭洞里。而在火成岩和变质岩中则很少有石油和天然气存在。 麓丛妈息为瞻债蛭练浮。.沉积岩种类及特点

沉积岩可分为砂岩、泥岩、石灰岩三种，(1)砂岩普通的砂粒被泥质或石灰质胶结成为砂岩。依颗粒直径不同可分为以下几种:砂岸名称麻中砂岩曲鳍>10.57OJM.25砂岩具有孔隙，可以储存油、气、水等流体。岩石孔隙体积与岩石总体积之比称孔隙度。由于岩石存狂孔隙，在压力作用下能通过油、气、水，这种性质称为岩石的渗透性。砂岩 (孔隙大)和灰岩(裂缝发育)都是渗透性好的岩石。圣^僮1t龈讶骅汆。(2)泥岩普通的颗粒直径小于0.01mm的泥土经成岩作用而形成。呈块状的称泥岩。泥岩呈薄片层状的称为页岩。富含石油质的页岩称油页岩，可以提炼石油。(3)石灰岩石灰岩俗称石灰石，主要成分为碳酸钙，呈块状，致密而坚硬。由于地壳的运动作用和地下水的侵蚀，常有裂缝和溶洞，石油和天然气即储存其中。 渗彩呛俨匀谓鳖调砚金帛。3地质构造由于地壳发生升降、挤压招皱及水平移动，使原来一层层平铺着的沉积岩发生变形，形成地完的各种构造。(1)背斜构造是指岩层向上弯曲的褶曲，其核部地层比外田地层老，如图 1—2所示。(2)向斜构造是指岩层向下弯曲的褶曲，其核部地层比外因地层新，如图 1—3所示。(3)单斜构造岩层向单一方向倾斜，如图1—4所示。(4)断层岩层田地壳运动而断裂，在断裂两侧的岩层发生了显著的相对位移，这种断裂称为断层。固1小背斜将造用1-3向斜构造固1小背斜将造用1-3向斜构造罔卜4酸斜胸造二、石油的化学组成和物理性质石油是在地完中所形成的可燃有机矿物，具有流动性，成分极为复杂。.石油的元素组成石油主要由碳、氢两种元素组成，碳约占 80%—88%,氢约占10%—14%,石油中还含有少量的氧、硫、氮,约占0.3%—7%。钱^卧泻噬圣骋睨圆嬴石油中若碳、氢元素含量高，且碳/氢值低，则油质好；若氧、硫、氯元家含量高，则油质相对较差。.石油的化合物组成石油中碳、氢、氧、硫、氮等元素，一般都是以化合物形式存在。分为两大类：一类是烧，即碳氢化合物，是石油主要组成部分，约占 80%以上。另一类是含有氧、硫、氮的化合物，或称为非燃化合物。氧、硫、氯三种元素在石油中含量虽然很少，但它们的化合物在石油中的含量 (质量)有时可达30%.不利于石油的开采、练制和加工。 施^凤袜备鄱®轮烂蔷。.石油的组分组成根据石油成分被不同溶剂选择溶解及被介质选择吸附的特点近的组，称为“组分”，每个组分内包含性质相似的一部分化合物。 嬲熟俣阉^圄阊邺钱用蚤。(1)油质油质为碳氢化合物组成的、谈色粘性液体，是石油的主要组成部分。油质含量高，石油质量相对较好。坛搏乡忏篓锲铃油质中含有石蜡，是一种熔点为 37—76C的烷烧，呈淡黄色或黄褐色。石蜡含旦高时石油易凝固，油井易结蜡，不利于开采。 蜡建夥寤幸艮住铉锚金市赘。(2)胶质胶质主要成分是碳氢化合物，但氧、硫、氮含量增多，一般为粘性或玻璃状的固体物质。石油中胶质含旦少，约为1%,是渣油的主要成分。酷簪昙JW遥闫撷凄。(3)沥青质沥青质比胶质含碳氢化合物更少，含氧、硫、氯化合物更多，为黑色固体物质。胶质和沥青质称为石油的重组分，是非碳氢化合物比较集中的部分。含量高时，石油质量变差。(4)碳质碳质以碳元家状态存在于石油内，含量很少，称残碳。.石油的物理性质石油的物理性质包括颜色、密度、粘度、凝固点、溶解性、荧光性等。(1)颜色石油一般呈棕色、褐色或黑色，也有无色透明的凝析油。胶质、沥青质含量愈高，颜色愈深。因此，石油颜色越谈，质量越好。 铺依雕I稠鹏踪韦辕耀。(2)密度标准条件下(20C,0.101MPa)每立方M原油质量.单位为t/m'(吨/M3)或每立方厘M原油质量，单位为g/cm3(克/厘M3),原油密度一般在0.79—0.95g/cm3标准条件下原油密度与4C纯水密度的比值称原油相对密度，或称比重，常用符号 D420:。表示，原油比水轻，其比重小于1o®蹶震彦决绥^饴夏锦。(3)粘度地下采出的石油在提炼前称原油。原油流动时分子间产生摩擦阻力，用粘度表示其大小。粘度小者，流动性好。 猫蚕ft绘燎舶诛髅既尻。原油粘度用符号"/表示，单位为mPa•s(毫帕・秒)，1毫帕•秒=1厘泊。在地层条件下测很的原油粘度叫地层粘度，地层粘度大于 50mPa•s、比重大于0.92的原油称为稠油，(4)凝固点原油失去流动性的温度或开始凝固时的温度称为凝固点，原油中含蜡少，重组分含量低者凝固点低，利于开采和集输。凝固点在 40c以上的原油称为凝油。锹籁饕迳琐奥鸥娅蔷。(5)溶解性石油难溶于水，但易溶于有机溶剂。石油可与天然气互溶，溶有天然气的石油，粘度/」、，禾1J于开采。横氽if簧硕饨芹龈话鸯。(6)荧光性石油在紫外线照射下会发出一种特殊的光亮，称为石油的荧光性。借助荧光分析可鉴定岩样中是否含有石油。 甄峰隔槿籥将区周偎虢荥。(7)导电性石油为非导电体，电阻率很高，这种特性成为电法测井划分油、气、水层的物理基础。表1—2列出我国部分石油物性和组分含量。表1—2我国几个油田石油物性和组分含 量油田比T门网。粘度行0c凝词点/C油忸/弘股质小法大技0.W04237923ZS.715,9]3J江汉a.ass0L1.R713.917-mI3,B5工门0.£用4L2,S51022.175..监乱0曲利X井0. .]3114.525.0<a.os氏4三、天然气的化学组成和物理性质天然气也是在地壳中生成的一种可燃有机矿物，是以气态碳氢化合物为主的可燃混合气体。通常所说的天然气是指油田气和气田气。 尧侧闺藕绛^绚!!知督。1.天然气的化学组成

天然气主要成分为甲烷（CH4）、乙烷（C2H6）、丙烷（C3H8）和丁烷（C4H10）,其中甲烷含量可达80%以上。此外还含有少量的二氧化碳（CO2）>一氧化碳（CO）、硫化氢旧2$）及氮32）、氧（02）、氢（H2）。识篮篌金昆缢蝶竟嗜俨凄。天然气中，乙烷以上的烃称为重烃，依重烃含量将天然气分为干气和湿气两种。干气中甲烷含量达 95％以上，但含有 5%~10%以上乙烷、丙烷、丁烷等重烃。湿气常与油共生，是油田或气田中的气。 7栗!饿劳月鼠错痫嫦胫汆。2．天然气的物理性质天然气无色，有汽油味，可燃。天然气物理性质指其密度、粘度和溶解性。（1）密度 天然气密度在 o．6~1.0g/m3之间，湿气含重烃多，密度大于干气。（2）粘度 气体粘度是气体内部摩擦阻力的表现，天然气粘度与其组成、压力和温度有关，计量单位是mPa•s（毫帕•秒），如某天然气0c时的粘度为0.12X10-4Pa•s,即为0.0l2mPa-s。春翱T灭萦欢壕t鹫金帛。（3）溶解性 天然气溶于石油和水，且更容易溶于石油。四、油气生成自17世纪以来油、气的成因一直是石油地质界研究的课题。经长期探索，逐渐形成了石油是由沉积岩中分散有机物质生成的认识。到 19世纪60年代形成“晚期生油理论”，认为：石油是沉积岩中不溶有机物质，称为干酪根。 鲨胃输，出襁金甲济雇统康。古代生物遗体，在合适的地质、生物环境与条件下，发生一系列复杂的分解、聚合反应，首先转化成一种不溶有机物质，分散于沉积岩中。这类物质称为干酪根，也称为沉积有机质，是生成石油、天然气的母质，又称为石油母质。 硕濒谄撵棒揣爨敬。I型，腐泥I型，腐泥I型于酪根（腐植型 ），是生型；n型，腐泥一腐植型，又称为中间型；出型，腐植型。 阕擞麟媛迁择植秘it。古代菌藻类和各种水生低等植物，畜含类脂物和蛋白质，在适宜的环境条件下，形成（腐泥型），是生成油的主要物质。 氨噜螂富贸恳？wt颔泉。古代陆源高等植物，畜台木质素和碳水化合物，在适宜环境条件下形成n型干酷根成天然气的主要母质。缸循资赢隼孙滋御赘。生伯母质，在适宜的环境条件下 （还原环境、生物化学作用、无机催化剂作用以及适宜的温度、时间）,经过进一步转化便可生成石油和天然气。 怂阐迳醇啸重是凉。石油天然气也可通俗地认为是由古代生物遗体在适宜的自然环境和地质条件下生成的。古代陆地上的动、植物遗体，被水流带到内陆湖泊、海湾盆地，与原来水中的生物一起混同泥沙沉积下来形成有机淤泥，已形成的淤泥又被后沉积的妮沙层覆盖，和空气隔绝处于缺氧还原环境。随着岁月流逝，有机淤泥中的有机物质经过一系列复杂的物理化学变化，就转变成石油或天然气。 谚辞^担^谄动律泻舜u五、油气藏与油气田1.油气藏有机淤泥中的有机物质，在成岩过程中逐渐转化成石油或天然气，此有机淤泥层称为生油层。生油层中分散存在的石油或天然气，当遇有适宜的因闭地质构造时，便发生运移和聚集，形成油气藏。油气藏是同一圈闭内具有同一压力系统的油气聚集。凡储存的油、气量较多，在当前的技术条件和经济条件下，具有开采价值的油气藏称为工业油气藏。 啜觐言圭缘锡嗫^^错铸。聚集油、气的构造称为储油构造，由不渗透的岩层把聚集的油、气圈闭起来，依储油构造类型，其所聚集的油气藏可分为三大类。 受绐H钿寞辎檄库。（1）构造油气藏 由如图 l—5所示的背斜储油构造，以及图 1—6所示的断层遮挡储油构造等所困闭的油气聚集，称为构造油气藏。 11渍蟆俾阅剜鲫胃暹藏。

地面地面图1—5背斜储油构造图1—6断层遮挡储油构造I—油；2—气；3—水；1一油；2一气：3—水：4一砂岩；封忧蕊氯^苍UK悯鹫。4—不渗透泥岩盖层：5—不渗透泥岩底层5—泥岩；6—不渗透断层(2)地层油气藏由如图I—7所示的地层超覆储油构造及图1—8所示的地层遮挡储油构造等所团闭的油气聚集，称为地层油气藏。 颖刍堇蚊悖亿顿裳赔洸。(3)岩性油气藏 由岩性圈闭所聚集的油气称岩性油气藏，如图1—9所示，其特点是油源是单一的，油气是原生的。激缪I詹盟骤翅PfitB窥聪。圈闭中只聚集储存石油和水的叫油藏；圈闭中只聚集储存天然气的叫气藏。圈闭中石油和天然气同时聚集储存的叫油气藏。 跳鳏余曼跻鳗鸿钱言说朝京。地面地面图1一9图1一9岩性圈闭储油结构沉积盆地称为油气盆地。1一被圈闭的油砂岩层； 2—不渗透泥层图1—7地层超覆储油构造 图1—8地层遮挡储油构造一油；2―气；3—水；4一泥岩；l—油；2—气；3—水；4一不渗透岩层5—变质岩基底.油气田从石油地质意义上说，油气田是指单一局部构造、同一面积内油藏、气藏、油气藏的总和。苦该局部构造范围内只有油藏称油田，只有气藏称气田。同一油气田可以是一种类型的油气藏，也可以是多种类型的油气藏。挤贴^电爰结®#哓类。人们通常所说的大庆油田、胜利油田、四川气田等则主要是从地理意义上或指行政管理单位而言。实际上，它们内部含有多个地质意义上的油田或气田。 赔靛期咨包骤辽辈袜金卷。图1一9岩性圈闭储油结构I—被圈闭的油砂岩层；2—六、我国的自油气盆地在漫长的地质历史时期内，不断下沉接受沉积的地区称为沉积盆地。具有油气生成和聚集条件，并发现具有工业油气藏的碾麓储决穗赛金卜册我国富含油气资源，含油气盆地约有50个。其中主要的有：松辽盆地、渤海湾盆地、塔里木盆我国富含油气资源，含油气盆地约有地、准葛尔盆地、鄂尔多斯盆地、四川盆地和海域含油气盆地。 裳颤谚剑芈蔺。(1)松辽盆地 松辽盆地位于我国东北部，包括东北三省，面积 26万平方公里，是我国最大的含油气盆地之一。大庆油田位于松辽盆地内，年产原油超过 5000万吨。仓姬螺t嘱珑言描牌(2)渤海湾盆地 渤海湾盆地包括北京市、天津市、河北省、山东省和河南省、辽河省一部分及渤海海域全部，面积近 20 万平方公里。是我国目前仅次于松辽盆地的含油气区。胜利、大港、辽河、任邱和渤海等油田位于此盆地内，年产原油总量超过 5000万吨。绽离琏顿娱wm蠲缔嬴(3)塔里木盆地 塔里木盆地位于新疆南部地区，面积约 56万平方公里，是我国最大的盆地。该盆地生油层多，但直到目前勘探程度还较低，根据“稳定东部，开发西部”的方针，正处于加强勘探和综合研发开发中。 骁顾烽号息琉漕蒸。(4)准葛尔盆地 准葛尔盆地位于新疆境内天山北部，面积约 13.4万平方公里，是我国大型含油气盆地之一，独山子等油田位于该盆地内。 51针煤暧障银缰歌b凉。(5)鄂尔多斯盆地 鄂尔多斯盆地位于我国黄河河套地区，面积约 33万平方公里，长庆油(气)田位于该盆地内。金留诗浬艳损楼余世饕食掰®。(6)四川盆地 四川盆地位于四川省东部及重庆市，面积 19万平方公里，四川盆地内已发现了许多油气田，主要是气田。四川油田位于该盆地内，主要生产天然气。(7)我国海域含油气盆地 我国海域辽阔，渤海、黄海、东海的海域总面积达 360万平方公里。大陆架宽广，水深 200m以内的大陆架达 130万平方公里。经过普查和勘探，已发现 6个大型含油气盆地：渤海盆地、南黄海盆地、东海盆地、珠江口盆地、北部盆地和莺歌海盆地。我国沿海油气资源很丰富，估计储量达数百亿吨，目前正在加紧进行海上油田的勘探和开发，海上石油产量目前已超过 1000万吨，具有广阔的勘探开发前景。 栉缎欧锄熟a种^瑶镂。七、油气勘探要找到地下的油气藏．就要进行油气的勘测与探查。油气勘探方法和技术，随着生产经验的积累和科学技术的进步，得到不断发展和完善。目前进行油气勘探的主要方法和技术有 4种，即地面地质法、地球物理法、遥感技术和钻探法。 辔惮楝刚殓撰瑶丽阉应。.地面地质法直接观察地表的地质现象，寻找是否有露在地面的“油气苗”，研究岩石、地层情况，分析地下是咨有储油构造。在边远新区进行地质调查时，这种方法仍可发挥一定作用。 崛扬福氤ms浸兴涣蔺。2地球物理法地球物理法自诞生之日起就始终和最新的技术成就相关联，是一种应用高新技术的勘探方法，包括地球物理勘探和地球物理测井。 爵叁搪言内烬忧毁厉饿警。(1)地球物理勘探 人们已知不同岩石具有不同的物理性能，如密度、磁性、弹性等。在地 面上利用多种专用的精密仪器进行测旦，了解地下地质构造情况，判断是否有储油构造，即地球物理勘探法。则觎惬靠痪k晖园栋洸。地球物理勘探法包括重力勘探、磁力勘探、电法勘探和地震勘探。近年来，不断吸取物理、数学、地学、电子学和计算机技术发展的最新成就，地震勘探技术得到了迅猛发展，成为地质油气勘探的一种主要方法。地震勘探既能在地表条件恶劣、地下地质条件复杂的新区寻找新的油气资源，也能在老油区寻找后备储量、提高采收串，已成为降低勘探风险，提高开发效益的现代化技术手段。 胀鳗弹奥秘舔户挛钮聪。2)地球物理测并 地球物理测井在油气勘探和开发领域都发挥着重要作用，是油气勘探、开发中采用的一种高新技术手段。通俗地说，地球物理测井，是采用专用的测井仪器，如数控测录系统等，沿井眼自上而下测录地层的各种物理性能曲线．应用解释放术对测并曲线进行综合分析解释，以正确地识别地层，了解地层含油、气、水的情况，为寻找油气藏和开发油气田提供科学依据。 鳏卿陶寿和诵帮废

.油气遥感技术航空、航天技术的发展，油气勘探的迫切需求，使遥感技术在油气勘探方面得到了研究、开发与良好的应用，并逐步发展成为一种经济、迅速、有效的油气勘探方法。 禀虚媛赈维跻脓扩1g枭。遥感技术能提供宏观真实和形象的信息。遥感信息以数字、图象形式记录了地面不同物体的光谱特性。油气资源逻感就是根据被记录的电磁波特性的差异，来判别含油气盆地内地质体或地质现象的屑性，地质体的结构及其组合关系。对裸露区，可获得直接地质信息；对覆盖区，可获得深部的间接地质信息。隔篁境鞋噩烧呜旧指对油气遥感信息进行处理可得到油气地质遥感图象，对油气地质遥感图象进行处理和解释，可寻找油气资源，油气滔感技术的发展，形成了两种油气资源探测方法。(1)间接找油法利用滔感图象进行目视地质构造解释，推断沉积盆地的地质构造.寻找油气聚集区。(2)直接找油法地下如有油气，地表会出现煌类微渗漏，可直接从逻感图象上提取、识别油气信息，预测油气藏。洒氟唠麓蔑描阍氤.钻探法钻探法，就是打井找油气。在地质法、地球物理法和遥感法巳初步查明的储油构造上钻井，以确切探明地下是否有油、气及油、气、水的分布。钢荣产涛困蔺。第二节钻井工艺概述石油钻井是一项系统工程，涉及到石油地质、油圆化学、岩石力学、钻井机械与工具的现代设计技术，以及电子技术、计算机技术与人工智能等在钻井测量及自动化、智能化钻井方面的应用。 慨褥^葩触乐鹏烬解暗。本节概略介绍常规钻井(通常指钻直井)的钻井方法、钻井工艺过程、钻井参数、并斜及其控制等方面最基本的知识和定向钻井的概念。 饱兖争音翁B台癞别演。一钻井方法从地面钻一孔疽直达油气层，即钻井。井的示意图如图 1—10所示，图中分别标明了井口、井身、井壁、井底及井径、井段和井深。钻井的实质就是耍设法解决破碎岩石和取出岩屑、保护井壁、继续加深钻进方面的问题。 禺铉伸号欤谦鹃饺竞荡赚。人类通过长期的生产实践和科学研究，创造了两种有工业实用价值的钻井方法，即顿钻钻井法和旋转钻井法。.顿钻钻井法顿钻钻井法又称冲击钻井法。相应的钻井设备称顿钻钻机或钢绳冲击钻机。其设备组成及工作原理如图 1—11所示。莹谐龌新赏组ft绐殿减。

周期地将钻头提到一定的高度向下冲击井底，破碎岩石。在不固1—11顿钻钻井木意图周期地将钻头提到一定的高度向下冲击井底，破碎岩石。在不断冲击的同时，向井内注水，将岩屑、泥土混成泥浆，等井底泥浆碎块积到一定数量时.便停止冲击，下人捞砂筒捞出岩屑，然后再开始冲击作业。如此交酋进行，加深并眼，直至钻到预定深度为止。 效肃鹏铺轿感镣缚褥耀。用这种方法钻井，破碎岩石、取出岩屑的作业都是不连续的，钻头功率小、效率低、速度慢，远不能适应现代石油钻井中优质快速打深井的要求，代之面起的便是旋转钻井法。纳畴鳗呐哪祺致口腻鳌镂。.旋转钻井法图1—11顿钻钻井不意图转钻井法包括地面驱功转盘旋转钻井和顶部驱动钻井法及井下动力钻具旋转钻井法。(1)转盘旋转和顶驱旋转钻井法 转盘旋转钻井法的设备组成和工作原理如图 I—12所示。井架、天车、游车、大钧及绞车组成起升系统，以悬持、提升下故钻柱。接在水龙头下的方钻杆卡在转盘中，下部承接钻杆柱、钻铤、钻头，钻杆柱是中空的，可通入清水或钻井浓。工作时.动力机驱动转盘，通过方钻杆带动井中钻杆柱，从而带动钻头旋转。控制绞车刹把，可调节由钻柱重量施加到钻头上的压力即俗称钻压的大小，使钻头以适当压力压在岩石面上，连续旋转破碎岩层。与此同时，动力机驱动钻井泵，使泥浆经由地面管汇一水龙头一钻杆杜内腔一钻头一并底一环形空间一泥浆净化系统，进行钻井液循环，以连续带出被破碎的岩屑并保护并壁。凰撵鳍笳铁频钙蓟纠庙。图1—12转盘旋转钻井示意图钻杆代替了顿钻中的钢丝绳，钻头加压旋转代替了冲击。所以，转盘旋转钻井法破碎岩石和取出岩屑都是连续的，克服了冲击钻井的缺点，提高了钻井效率。 灭暧骇^猎辆靓馔80年代研究开发了顶驱钻井系统，首先成功地应用于海洋钻机，目前已迅速扩展用到陆地深井、超深井钻机上，呈现良好的发展前景。顶驱钻井系统的设备组成、工作原理将在第三章第五节中介绍。镑鹏饷£伍镖^赞浑H骚。（2）井下动力钻具旋进钻升法 从顿钻到转盘钻，是钻井方法上的一次革命。但随着钻井深度的增加，钻杆在井中旋转不仅要消耗过多的功率，且容易引起钻杆折断事故，这就促使人们朝钻杆不转或不用钻杆的方向去寻求驱动钻头的方法。将动力装置放到井下去，从面诞生了井下动力钻具旋转钻井法。目前常用的井下动力钻具有祸轮钻具和螺杆钻具两种。 携^频噪阐f廉谴P!泸。①涡轮钻具钻井图1—13是涡轮钻具结构组成示意图。它下接钻头，上接钻杆柱。工作时，钻井泵将高压钻井液经钻杆柱内腔泵入涡轮钻具中，驱动转子并通过主轴带动钻头旋转，实现破岩钻进。 ®鞭雏纨颗将讨跃满赚。涡轮钻具钻井的地面设备与转盘钻相同。但钻杆柱是不转动的，节约了功率，磨损小，事故少，特别适用于定向井和水平井。 夹蝶闾轮鼠档蓦迁镂减。涡轮钻具转速偏高，不易配用牙轮钻头，若采用聚晶金刚石切削块钻头 （PDc钻头）及在PDC钻头基础上发展起来的、热稳定T更好的巴拉斯钻头 （BDC钻头），可在高速旋转和高温下钻井。因此，PDC和BDC钻头的出现以及近年来钻测技术的发展，为涡轮钻具的应用开辟了广阔的前景。 视通翱询金童脑钧榄糊。②螺杆钻具钻并螺杆钻具是一种由高压钻井液驱动的容积式并下动力钻具。钻井浓驱动 （螺杆）转子在衬套中转动，带动装在它下端的钻具破岩钻进，单螺杆钻具结构如图 1—14所示俏潞镉#m撮®镑^黛图1—13涡轮钻具结构示意图l、5钻井液； 2一止推轴承； 3一中间轴承；4一涡轮； 6—下轴承； 7一钻头，9一外壳图1—14螺杆钻具结构示意图余思彳给mt犍轿级链排t。-中间轴承；l一旁通阀；2一单螺杆马达总成8—主轴； 3—万向轴总成； 4一传动轴总成螺杆钻具钻井，钻杆柱也是不转动的，特别适用于定向井、水平井和其他特种作业钻井。小尺寸螺杆钻具，用于小井眼和超深井钻井。 雕懑轲金名侥张磔阵轸蔼。螺杆钻具结构简单，工作可靠；能提供大扭矩、低转速的特性。适于配用普通牙轮钻头，也可配用金刚石钻头，可提高钻头进尺和使用寿命，这些性能优于涡轮钻。因此，螺杆钻具也是一种钻定向井、水平井、深井的很有发展前途的井下动力钻具。 厉骐鎏农杀IW狱颗憾雕。3．实验研究中的新钻井方法目前钻井深度已超过万 M。旋转钻钻井法导致钻井机械及设备愈来愈庞大和复杂。因此，近些年来，人们一直试图利用现代科学的最新成就，开辟破碎和清除岩石的新途径，积极探索和实验新的钻井方法。新提出的钻井方法大致可分为：熔化及气化法、热胀裂法、化学反应法和机械诱导应力法 4类。镀锌过润启娅淌骆蠲演。这些方法的共同特点是，据弃了用钻头加压旋转破碎岩石的原理，如实验成功，必将引起钻井方法和钻井工艺技术方面的重大变革。 橙贰轲誉16该槛辎增赛。二、钻井工艺过程一口井从开钻到完钻要经过多道工序，完成破碎岩石、取出岩屑并保护并壁、固并和完并件事，从而形成油流通道。石油机械工程技术人员应了解一口井的钻井过程，了解钻机的使用操作及钻井工艺对钻井设备提出的要求。通莺赚羟宾呗撷鹉讼凑。1.井身结构与钻具组台(1)井身结构 井身结构指的是下人并中套管层数、尺寸的钻头直径，如图 l—15所示。一口井的井身结构是根据已摹握的地质情况和要求的钻并深度在开钻前拟定的。①导管 防止地表十层培塌，引导钻头人并，并导引上返的钻井液流人净化系统。导管通常下人的深度为30—50m。峻缺贪畸縻袁悯盒莘糖。②表层套管 下人表层套管的目的在于加固上部疏松岩层的并壁，封住淡水砂层、砾石层或浅气层；安装并控设备井支撑后下人的技术套管重量。一般探度为 100m,最探可达300—400m。该栋谖碉慧油露I6窿锭。③技术套管 位于表层套管以内的套管。下技术套管是为了隔绝上部的高压油、气、水层或得失层及坍塌层。深并、超深井及地质情况复杂时，需下若干层技术套管。 女浑萱攫苹埔吕仑庙。④油层套管 下人井内的最后一层套管，形成坚固的并筒，使生产层的油或气由并底沿这层套管流至井口。在各层套管与并壁的环形空间，都应注人水泥加固 (固并 )。为节省钢材，降低钻井成本，在满足钻井工艺要求的前提下，应少下或不下技术套管；有的并在技术套冒下部下人尾管即衬管。 膏靠讹嬲梗业燮塾罗新。(2)钻具组合 钻具组合，或称钻具配合．是指根据地质条件与并身结构、钻具来源等决定钻井时采用何种规格的钻头、钻铤和钻杆、方钻杆配合连接起来组成钻柱。合理的钻具组合是确．保优质快速钻并的重要条件。 鳗川反褛悦湛健®®鸭骞。人井钻具应尽量简单。能满足要求时，尽量只用一种尺寸钻杆，以简化钻井器材的准备，便于起下作业和处理井下事故。但在深井时，由于钻校自身很重，钻杆强度不够，便采用复合钻杆，两种钻杆尺寸可相差一级，大尺寸者在上部。 不啬金L虚络潮鳗留余褰舒浮。口井的并身结构和钻具组合可以在钻井过程中根据具体情况作适当调整。选择钻机时必须保证该钻机的起重能力能满足提升员重钻柱和下最重套管柱的要求。制定钻机标准系列时，应根据与系列并深 L相应的标准井身结构与钻具组合机的有关基本参数。2．钻前准备一口井开钻前应做如下各项的钻前准备工作：定井口位置、修路及平整井场、打水泥基础、备足各种钻井器材，如钻杆、钻铤、钻头及钻并泵配件等。 隶言匡荧鉴^豫台饕3．钻进钻进是进行钻井生产取得进尺的唯一手段。开钻前各种准备工作及钻进过程中可能需要采取的各种措施，都是为了使这一阶段的工作顺利进行，以取得优质、快速打井效果．缩短建井周期，降低成本。洗^腻馥着^骡横石羽奏。（1）全井钻进过程①第一次开钻 下表层套管。②第二次开钻 在表层套管内用小一些的钻头往下钻进。如地层情况不复杂，可直接钻到预定井探完井；若遇到了复杂地层，用泥浆难以控制时，便要起钻下技术套管 （中间套管）。金巴烦罚檀oowm镉粉。②第三次开钻 在技术套管内用再小一些的钻头往下钻进。依上述同样顺序，或可一直钻达预期井深，或再下第二层技术套管，再进行第四次、第五次开钻，最后钻完井探，下油层套管，进行固井、完井作业。 惬轨缉蕤绅顽阳湾翼嶷（2）钻进作业概括起来钻进作业可包括如下 5道工序。①下钻将由钻头、钻挺、方钻杆组成的钻杆校下入井中，使钻头接触井底，准备钻进。②正常钻进 又称纯钻进。启动转盘 （或井底动力钻具 ）通过钻杆校带动并底钻头旋转，借助手刹车，给钻头施加适当的压力 （钻压 ）以破碎岩石。与此同时，开动泥浆泵循环泥浆，冲洗井底，携出岩屑.保护井壁，冷却钻具。根据不同的地层情况、钻进深度、钻头类型等，使钻头转速 n（r/min）、钻压P（t）、泵流量Q（L/min）和泥浆性能各自都处于最佳参数值，以获得最快的钻进速度。 贞厦给牵《OiWo③接单根 随着正常钻进的继续进行，井眼不断加深，需不断地接长钻杆校；每次接人一根钻杆，此作业称为接单根。采用顶驱钻井系统时，每次接入一立根 （由2到3单根组成）。嗜鳍级厨胀锢碾毁新。④起钻需要更换新钻头时，便将井中全部钻柱取出，称起钻作业。 每次起卸一立根，每一立根构成一个起钻操作循环。蓟镇竖牍受洗铃骞。⑤换钻头 起钻结束，将钻头提出井口，用专用工具卸下旧钻头，换上新钻头。换完钻头，便又开始下钻，重复上述作业。下钻-正常钻进-接单根 （立根）-起钻-换钻头-下钻，构成正常钻进作业的大循环，重复不已，直至钻达预定井深。 龄践砚语蜗铸转能撰裸。钻进作业的各道工序中，仅纯钻进取得钻井进尺，其余都是辅助操作。应研制、推广、应用井口机械化装置，使送钻、接单根、起下操作实现机械化，减轻工人劳动强度，创造安全工作条件；缩短钻井生产辅助时间，提高经济效益。 绅薮疮额番牙标舞t赛。．固井在“井身结构”中已经介绍了各层套管的名称和作用。在井服内下入一层套管，井在套管与井壁的环形空间里灌注水泥浆进行封固，称为固井。依井身结构的不同，钻并过程中有时仅需下一层套管（如油层玄管 ）；有时需下多层套管 （如表层容管、技术套管、油层套管 ），最终形成一串轴心线重合的套管柱，如图1—16所示。因此，一口井从开始到完成，有时需要进行数次固井作业。 饪梦狞厨若住卜诬苧径

图1—16套管层次示意图.完井合理的井底结构应保证：油层具有最大的渗透面；油藏与油井有最好的流通性；能防止油、气、水互窜；对多层油井，能保证备油层互不窜通，以便进行分层开采。 煌毙潜贲粤。完并是钻井工作的最后一道重要工序。油井完井的方法有多种。当下油层套管固井后，油层为水（气）泥和套管封固，必须设法使油层与井简沟通，普通采用射孔完井法。对于岩石比较坚匠和稳定的油（气）层，在没有油、气、水互相干扰的情况下，可不采用特油 (气)层用水泥封固的完井方法，而采用裸眼完井法、贯眼完井法、衬管完井法等方法来完井。 铸岂涛孰跃轮前姬键。(1)射孔完井法钻开整个油层后，下油层套管注水泥，再下射孔枪，发射子弹射穿安管、水泥环和油层，使油层与油井通过这些弹孔孔道相连通，如图 1—17所示。撷伪氢罐相需庞。图1—17射孔完井法l一套管；2—水泥环；3—油层；4一射孔弹；5—电缆(2)棵眼完井法如图1—18(a)所示，此法完井渗透面积大，油流阻力小，但井底易坍塌

图1—18井底完并法(a)棵限完井法；(b)贯眼完井法；(c)衬管完井法1一油层；2一套管；3—水泥环4—带眼筛管；5—村管；6一封隔器(3)贯眼完井法如图1—18(b)所示，钻完油层后，在油层部位下入带眼的筛管，用水泥将油层以上的套管封固起来(水泥伞可以防止筛管处进水泥)。此法油流阻力小，但不能防止油层坍塌，不能任意选择¥由层层位。踪版梦掺钓j!绫it发薪。(4)衬管完成法如图1—18(c)所示，油层套管下到油层顶部，固井；再钻开油层，下入带孔眼的衬管。衬管长度可根据油层厚度决定。衬管上部装有一个堵塞器和悬挂器，前者用以隔开油层和井眼上部。后者将衬管悬挂于套管尾部。其优缺点类似贯眼完成法。 ^机职金因爽^蚀骞。近年来，随着水平井技术的应用，逐渐形成了水平井完成方法，且正处于发展中。水平井完井比常规井难度大，已出现的完井方法有很多种，常用的大致有裸眼完井、筛孔/割缝衬管完并、筛孔/隔缝衬管连管外封隔器完井和衬管固井完井等 4种，如图1—19所示。警11掺银锭试监廓僭泻。

图1—19水平井四种完井方法（1）裸眼完井；（2）筛孔/隔缝衬管完井；（3）筛孔/隔缝衬管完井连管外封隔器完井； （4）衬管固井完井传修执ft闺号靖金田月詹质。短半径水平井造斜曲率半径小，采用棵眼完井、筛孔/割缝衬管完井法。中半径、长半径水平井，可根据地层条件，对产旦、生产侧井、生产控制、防砂、注水注汽量控制、修井完井费用等方面的考虑，灵活地选用上列任一种。 缜霞怅涣靓螭浅蒯嘱臬.钻井事故的处理在钻井过程中，由于地质条件和人为因素常常会引起许多种井下复杂情况及事故，如井漏、井喷、卡钻、断钻杆、落物等，都应及时处理。 骥擅帜澳W兖梗是绛粤。（1）井漏、井蹋当井眼中泥浆液柱压力大于地层压力时，就会引起泥浆漏失。造成井漏的更具体原因可能有：钻遇疏松地层，开泵过猛而整漏；钻通渗透性地层，如渗透性良好的砂岩，发生渗透性漏

失；钻遏地层断裂带或裂缝如石灰岩裂缝发育地层，或者灰岩。发生井褐。并漏会使泥浆池液面下降，井口返出的泥浆量减少，甚至循环失灵。发生井褐时应首先设法提高泥浆粘度、切力，相应降低泥浆比重和泵的排量。严重漏失时，应在泥浆中加入堵漏物质，封堵漏失层。 瘫喧导^骋艳捣摩嬲心钻进时，井内泥浆的失水进入岩石颗粒之间，降低了岩石的胶结力，有些岩层，如粘土、页岩和泥岩等，经泥浆浸泡后发生膨胀、剥落掉块；从而导致并壁的不稳固和坍塌。严重井榻可能引起落石卡钻等事故。鸽夺圆觥采用优质低失水泥浆，增加并内泥浆柱的压力，避免钻头停在易塌地层时循环泥浆等，都可防止并塌的发生。(2)井喷当钻遇高压油、气、水层时.由于油、气、水层的压力大于钻井液校压力，可能造成井喳。井喷是钻井中较严重的事故。 榄阈团皱鹏篇寿10®蕴。为防止井喷，除应事前做好地质预告工作外.应在钻井时采取调整钻井液性能、在井口安装并控设备等措施。(3)卡钻卡钻是钻井中经常发生的事故，依成因不同可分为：沉砂卡钻、落石卡钻、地层膨胀卡钻、泥饼卡钻、键槽卡钻、泥包卡钻、落物卡钻等。 逊输吴贝义鳏阈媳犹麻①沉砂卡钻由于用清水钻进或泥浆粘度低、切力小，悬浮岩屑能力差，稍一停泵，岩屑就下沉，造成沉砂卡钻如图1—20(a)。接单根时间过长，或因突然故障，需停泵检修，也可能造成沉砂卡钻。 幢觇匮骇ft红卤龄镰潟。(b)落石卡祜(b)落石卡祜图1—20卡钻不息图(a)沉沙卡钻；(b)落石卡钻；⑹地目膨胀卡钻；(d)泥饼卡钻②落石卡钻钻遇琉松、胶结性不好的地层，发生井塌时造成卡钻，如图 1—20(b)所示。③地层膨胀卡钻 钻遏疏松、多7L隙和膨胀性地层时，若泥浆性能不好，失水大，渗入到地层中并浸泡地层，导致地层膨胀，井径缩小造成卡钻，如图l—20(c)所示。言甬终决震区加痫侧泉端④泥饼卡钻由于泥浆性能不好，或含砂量过大而在并壁上形成了一层很厚的泥饼。在砂岩处形成的泥饼厚，页岩、石灰岩处次之。在泥饼表面往往粘附很多岩屑，使井径变小 *当钻柱贴向一侧井壁时，钻柱承受甚大的侧向液静压力，使其紧贴泥饼，产生巨大的摩擦力，导致卡钻，如图 1—20(d)所示。医涤侣系削t睐诙办金丢凛。⑤］键槽卡钻在井斜角及方位角变化的井中，由于钻柱在“狗腿”处旋转及多次下钻，在该处拉磨以至在井壁上磨出了一条纫槽 (键槽)，一般赂大于接头直径，但小于钻头直径。若起钻时钻头拾落入此槽内，即遇卡形成键槽卡钻。 胪当为遥头姓鳍啰晕袋。为了处理卡钻事故，钻机应具备足够的短时提升能力，对机械传动的钻机，绞车应配备事故挡，转盘必须有倒档，并希望转盘转速及规矩能进行可控调节。 鹃凑鹳腐幅烛属奖选锯。三、钻压、转速、流量和钻井液性能对机械钻速的影响机械钻速是指纯钻进时每小时进尺数 (m/h)。影响机械钻速的因素有很多.除了钻头类型和磨损程度、水力功率利用、并底清洁状况外，主要是钻压、转速、流量和钻井液性能。 箕11鸭植怀疑颐噪悦废。

（kN/mm或（kN/mm或t/m）表作用在钻头上的压力简称钻压，一般采用钻头直径单位长度上的压力数值示。典型的钻压一钻速曲线如图 1—21所示。靠箱蜻荣悬薄。Vmoc（W-W。）（1—1）图Vmoc（W-W。）（1—1）图I21钻压-钻速曲线WO是门限钻压，应调节钻压值令其在 （Wa—Wb）之间，钻压随钻速增大呈直线上升。钻压大小由司钻控制钻具悬重进行调节，总钻压值由司钻台上的指重表盘显示。涛贬H镂晋锋铸揪宪骗。.转速钻头转速M,对转盘而言，即转盘转速，单位为/min。净化充分

匕x显图1—22净化充分

匕x显软地层净化不充分硬地层200 （00 200 3（X>转速r/min1—22转速一钻速曲线Vm^na（a<1）（1—2）对浅井、软地层，刮刀钻头转速一般为 200—250r/min,可高达300r/min以上；中深井或中硬地层为80—150r/min;深井或硕地层为60—100r/min。钿箱;翼莘梯榭戴样说泻。.钻井液流量钻井泵每秒钟排出钻井眩的数量称“钻井液流量”.以 L/S（升/秒）计。井底岩周末被钻井波及时冲洗干净之前，增大流量可使钻速随之提高。当流量大到已足以洗净并底、并携带岩屑上返地面时，再增大流量，对钻速已无显著影响。 俄磐凰烯浇鄙适泞噂除.钻井液性能钻井液在钻井过程中起着冲洗井底、携带岩屑、保护井壁、冷却钻头和平衡地层压力等作用。钻井液性能通常用比重、粘度和切力表示。比重大，井中液拄对岩石的压力加大，岩石愈被压紧，愈难以破碎，机械钻速会下降。粘度和切力大，清洗井底的能力减弱，也会使钻速下降。此外，钻井液中困相物质含量少，钻井液中含少量原油 （15%—20%）则能提高机械钻速，如图1—23所示。0

椅gO寺爆户践澜但需强调，由于钻井液对钻井的影响是多方面的，因此在钻井过程中如何根据地质情况的变化，适时的调配性能合适的钻井校对提高钻井速度和保证钻井质量起着非常重要的作用。嗫樊暧跳谟瓒兽粪。四、井斟及控制措施.井斜常规钻井总是希望井钻得越垂直越好。实际上，由于钻头上方的钻核受压弯曲、倾斜的层状地层、地层各向异性、岩石软硬度等因素影响，井眼轴线不可能很垂直，而是一条倾斜扭曲的空间曲线，此即井斜的含义。虚酷镰宠碓峻祷胪貂。井斜是衡量井身质量的重要指标，用实际的井眼轴线在其垂宣面和水平面上投影的一些参数来标识井斜情况，井作为控朗井身质量的指标。这些参数有：井斜角、井斜方位角、并斜变化串、方位变化串、井底水平位移、全变化角、全角变化串等，如图1—24所示。典顶鳄笋类!!蛛纪思座才一图1T4井眼轴线的垂直与水平投影图(1)井斜角“井眼轴线的切线与份垂线之间的夹角，如 冰，期“3。(2)井斜方位角0井眼轴线的切线在水平投影面上的方向与正北方向的夹角。方位角从正北开始，依次顺时针方向计算，如井眼轴线上 1.2,3点在水平面上投影为122',3',相应井斜方位角为01,02,93。结释跄^畸藕绽^蕴。⑶井斜变化率Ka单位井眼长度(一般取30m)内井斜角变化值，Ko=△M△L(°/30m)。罅，出金它解缥评缗肃鲜腰。(4)方位变化串品单位长度井段(30m)方位角的变化值，Ke=△L(°°/30m)。(5)井底水平位移井口和井底两点在水平投影面上的直线距离，如图中的 03'。(6)全变化角£某井段相邻两测点间井斜与方位白^空间角度变化值，如图 1—25所示，简称全角，

又称“狗月退角”。爷缆金巨耨it厕梆墓笺凝。(7)全角变化串Ke单位长度井段内全角的变化值，又称狗腿严重度。全角变化串即井服曲率，不可混同于井斜变化率Ka。锲炽暹余曾萨蜷窦补飙鹰。钻定向井和水平井，常用到井眼曲率K和曲率半径R,其具体计算方法、公式可查阅有关专著。为保证井身质量，对直井井眼轴线的偏斜程度有规定要求，称井斜标准，各油田依地层条件等具体情况有自己的规定，通常采用的井斜控制参数为最大全角变化串和井底最大水平位移。举例说明如某井，设计井深2000m,规定井底最大位移不超过 50m;最大全角变化率：测点在0一1000m范围内不大于1°40',测点在图P25全变化角图P25全变化角1001—2000m范围内不大于210'井斜超过规定标准将引起一系列不良后果：给钻井本身增加难度，甚至引起钻井事故，如钻杆柱的过度磨损或折断、键槽卡钻、下套管不畅；井底水平位移过大等，会打乱油层面上井眼的合理分布，降低采收率；井斜偏大，会影响以后的分层开采及注水采油效果等。钻井时首先应尽量采取措施防止井斜。醇库踪佥设脚濒谄采用满眼钻具钻井，是一种行之有效的防斜钻井方法。满眼钻井法，又叫刚性配合法，是广泛采用的快速钻直井的重要措施。 嬷鳏贼汗H薮港责沫锯。钻头上部的钻铤，在钻压作用下会产生弯曲，使钻具在井内不居中，导致产生井斜。通过在钻铤弯曲处加上扶正器增加受压部分的刚度，减小与井壁间的间隙，使钻具居于井眼的中心，防止井斜，此即满眼钻井防斜的原理。具体做法一般是：采用大直径钻铤或方钻铤，在计算好的位置用硬质合金配两个以上扶正器，如图I—26所示，扶正器与井壁间隙小，约5mm。图1—27是一种满眼钻具的下部结构示意图：53/4”钻杆下接7”钻铤3柱，8”钻铤3柱和钻头(d250—248n、m),在8”钻铤上加焊3个①240mm扶正器，位置分另在钻头上方1.3,8.5和2lm处。讯蛔贺粽枢辄锁度。4凿汗畲方钻艇电24DHvti

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钻头图1-26大钻精,方钻铤加焊扶正器ffiL-27 一种橘眼钻具下部结构示意图.纠斜钻井过程中，当发现井斜已超过规定位时，应及时采取措施纠正。纠正方法有多种：采用钟摆钻具纠斜；采用造斜工具纠斜 (造斜方法同定向井)井身，即用水泥填死井斜严重井段，从其上井斜合格处重钻新的井眼。 完蹙闲鲸擦铉襟薮。采用钟摆钻具，增大钟摆力(纠斜力)纠斜，是实际钻井过程中主要的纠斜方法。图 1—28(a)表明了钟摆力的产生及纠斜原理。 辗蔺官司啬适篮异铜金鹘票。井斜已发生，斜井内钻柱下部贴向并壁下侧。钻铤弯曲后与并壁接触点 T称切点，切点以下一段钻铤的质量为Go以切点了为支点，引起钻头压向下侧并壁的作用力严。力厂促使钻头钻切下侧井壁，逐渐减少并斜。力 F称为降斜力或纠斜力，因类似钟摆，周期回荡作用于下侧并壁，故又称为钟摆力。蜀金昭妥婵锵户泼。采用大尺寸钻铤或加重钻铤，或在原切点赂高位置安装扶正器，可提高切点位置、增大切点以下钻铤段长度，即增大质量 G,使降斜力F随之增大，降斜效果更好，如图1—28(b)所示。眯瞰蟠艮癞唠阁跷图1-28 图1-28 钟提力降科抻根式隆斜原理Zb)inr技正舒增大寿料力五、定向钻井、丛式钻并和水平钻井由于对海洋、陆地油气藏勘探开发的迫切需求和科学技术的进步，定向钻井技术获得发展并已广泛应用。为了开发多种类型的泊气藏，尽可能的提高油气产量、提高采收率、降低成本，获得更好的经济效益，在定向钻井的基础上又发展了丛式钻井和水平钻井技术。 闵K隽剜颂岗.定向钻井控制井眼轴线沿预定轨迹行进，钻达目的层位的钻井方法称定向钻井。(1)定向钻井的应用①在岸上打定向并，勘探开发近海和湖泊下面的油气田。②在适宜设置井场的地方打定向并，勘探开发局山、森林、沼泽、城镇等处的地下泊气田，如图 129所小o③地层条件影响，打直井不能有效开发油气藏时，采用定向钻井技术打大斜度并、侧钻井、多底并和水平并。④处理事故。如钻柱折断无法打捞时，可在落鱼顶部打水泥塞另钻侧井达目的层’井喷失火、难以控制时，可在其附近钻定向救授井，钻达失火井并底，注入压并液控制并喷并灭火。 楝彳寡¥开阈灯伞馍言皆粮。图1-29 定向钻井应用示意图(2)定向井井身剖面类型 定向井剖面是由直井段、增斜、稳斜、降斜井段依用途采取不同的组合而成，如图1—30所示。奠卜侑＞绊旗金留鹏鲍嘤⑻ (b) (c)图L30定向井井身剖面图1一垂直段门一增斜段，3—稳斜段川一隆斜段图l—30(a)用于大斜度井、悬空侧钻井等。图1—30(b)用于较深的井，如我国四川的多底井及水平井。图1—30(c)适用于多层开采的油井，可使每一油层的井网布置比较规则平台钻多筒密集井时，采用这种剖面。弃铀健迁馀氟熊鸾觐K。.丛式钻并应用定向钻井技术，在同一井场或同一钻井平台钻多口井，即丛式钻井。分为：(1)海洋丛式钻井在一座海上钻井平台上、采用定向钻井方法可钻 60口以上的丛式井，大大提高了钻井平台和设备的利用率，降低了钻井成本。 调南W鹦震钺馒提刿薮。(2)陆地丛式钻井近年来陆上丛式钻井发展很快。在沼泽、沙漠等地面条件恶劣地区打丛式井，能满足勘探开发新油田的需要。在森林、农业地区打丛式井可大大节约占地面积，减少钻井设备搬迁安装时间和钻前工程量。丛式井采油可减少集输计量站、集输管线和油建工程旦，便于实现自动化管理。属耸^榻鳍晋^兖蕈腰。.水平钻井使钻人油层部分的井眼轨迹呈水平状态的钻井方法称水平钻井。水平钻井屈定向钻井范畴而又独具特色，近 30年来发展迅速。水平井已成为提高油气产量和采收串的崭新技术途径，应用广泛。 苧暧蕤雇黄暹闩香东涕。(1)水平井的应用①开发低渗透性油藏 在低渗透性地层中钻水平井穿入产层，增加了泄油长度，流动阻力很小，较压裂处理可大大提高油气产量和采收率。 编摄襦辞倭惮^噜缗赞。②开发裂缝性油藏天然裂缝大多数是垂直或近似垂直的，油气储藏在裂缝中。垂直并只能钻到一个甚至钻不到产层，而水平井可横向钻穿多个裂缝产层。 箪啬癫浏净赶钩婿鳄凫。②开发薄层油气藏 对于薄层油气藏，垂直并的果油井段长度即油层厚度。若在薄油层中钻水平并，可大大增加油层接触面积，显著提高产量。 顽髯璃滨厦觇燃t翼®。④其他除上述主要用途外，钻分支水平并可使成熟油田或估竭油藏“起死回生”；水平井改善了稠油热采机理(除热力降核、液力驱替外，增加了重力排替作用 )，更适用于果重质稠油；水平井可改善水驱、聚合物驱油效果*还可避免油井出砂。清潮哉诀团言音凄勒昆镒。总之，水平井可大大提高油气产量，应用水平并开发低渗透性油藏、裂缝性油气藏、薄层油气

藏，可获得较垂直并高 3~6倍以上的产量。水平井可提高采收率，应用水平并开发油气藏，采收牢有可能高达60%~80%。情淹顶媚境需避痹⑶水平井类型及特点井斜〉86。的并段称为水平并。水平井依造斜井段曲率半径的大小可分为长半径(常规)、中半径和短半径水平并，如图1—31所示。近年来又新发展了超短半径水平并 (径向水乎井)。抢^演短师讴论^阵薜。30—400ft30—400ft9t-t22m图1—31水平并类型914~305m(3000~100ft)213~914~305m(3000~100ft)213~38m(700~125ft)13~6.5m(40~20ft)ft),能钻达的水平段长度比其它方法要长，钻2一中半径水平井，曲率半径3一短半径水平井，曲率半径①长半径水平井 曲率半径为914~305m(3000~1000井技术要求相对较低，最先得到应用。 贼细螂重慧单触津津骡。②中半径水平并 曲率半径为213~38m(700~125ft),弯曲井段所得要的垂直深度及水平位移都比长半径水平并小、造斜段较短，定向控制中精度较高，适用范围广，在开发裂缝性油气藏和开发具有气维、水维油田方面有明显优越性。 圜谢班蹇捣菌胪烽^泽。③短半径水乎井 曲率半径13~6.5m(40~20ft)。弯曲并段要求的垂直深度及水平位移都很小，特别适用于复杂油层或为复杂油层复盖的油层。对于复盖很复杂的薄油层，采用短半径水平井最为理想。 蛰^搀献根彳宁余昌寤窠赞。④超短半径水平井是采用高压液体喷射出的一段水平井眼，曲率半径只有几厘 M到30厘M左右，几乎没有造斜井段。超短半径水平井适用于松软地层、浅油砂层，特别适用于被非渗透地层分隔的层状油气藏。这种油气藏储油层薄，采用常规水平井或多底井开发很不经济，而采用径向水平井可快速而经济地对该储油层延伸钻井和完井，且提高产量。 义浮掩扪殴胁纸窥皈第三节常规钻井技术石油机械工作者对钻井技术的基本内容应有所了解，以便主动配合，为各种钻井技术的成功实施和发展、完善，研制先进的钻井机械、工具和检测仪器。基于这一愿望，本节简单介绍几种常规钻井技术的基本概念和特点，下一节则择要介绍几种发展中的油气钻井新技术。 绥骅熟缙潞粉雕申搪粮。钻井技术蓬勃发展，喷射钻井和平衡钻井是 70~80年研究应用的优化钻井技术。一、喷射式钻井喷射式钻井采用喷射式钻头，钻井液通过具有特殊形状和结构的小尺寸喷嘴，形成高速射流，射向井底。充分利用高速射流的水力作用，破碎岩石、清除岩屑，和机械破碎相结合，以提高机械钻超和车占头进尺。馒锁^钥炳绪珏褊轲金鼠喷射式钻井的主要特点是：射流喷射速度高，一般在100~150m/s,不低于80m/s;泵压高,般在15MPa以上，甚至高达35MPa；泵功率高，中深井、探井配备的泵功率在735~1176kW(1000~1600马力)；喷射钻头压力降和水功串高，一般占泵压和泵功率的一半以上 (50％~75%)。流量适当，在满足环空上返液流携屑要求的前提下，控制返速在 0.5~1.0m/s范围内。僦质幅僮婢鲂溃脱帧实践表明，喷射式钻许可大幅度提高机械钻速和钻头进尺，在软地层尤为显著。喷射式钻井工作方式取决于钻头喷嘴处射出的喷射流，而喷射流可用喷射速度、冲击力和水功率三个参数来表征，据此可形成三种工作方式，即最大喷射速度、最大冲击力和最大钻头水功率工作方式．三者所持观点均认为各自的参数是影响钻进速度的决定性因素．在设计水力参数时使各自的参数达到最大值。此外，又提出经济水功率工作方式，提倡根据井底清洁的实际需要来确定钻头水功率值，而不单纯追求射流的某项水力参数达到最大值，以便经济合理地利用地面泵的水功率。 锲览娱理秽透痂簧谬薛。我国各油田普遍采用最大钻头水功串工作方式，最大钻头水功率的观点认为：破碎岩石、冲洗井底需要一定的能量。单位时间内射流所含的能量越大，钻进速度越快。因此主张：在地面泵提供一定的水功率的条件下，要把其中尽可能多的部分分配在钻头上。 杂砖土期繇5限设地面泵提供的水功率为 N.泵出口压力为 P,钻头水眼接受的水功率为 Nb,喷嘴处压力降为入。可以证明Nbmax=(2/3)N(1—3)轼桅^绷阙禀静^辞或Pbmax=(2/3)P (1—4)11头^呛踊阴自幅i匾赞。上式说明在拟订循环系统参数及选择钻进过程技术参数时应使钻头获得的水功率尽可能为泵水功率白22/3,此即最大水功率工作方式。 包刚玺苏滥夹程萤凭。为保证能采用喷射式钻井，除研制各种水力喷射式钻头外，必须配备大功率的高压钻井泵反高压闸门、高压管汇、水龙带、水龙头，配备完善的固控设备。 写鞠像谟虚^哽辫亵穆。二、平衡压力钻并平衡钻井是指钻井过程中保持井内钻井液动压力与地层孔隙压力相等，即Pfp=Pf+pa式中 Pfp一地层孔隙压力 (地层压力 )Pf一钻井液柱静液压力；pa一钻井液循环时的环空压降。钻进时保持井底压力平衡或接近平衡可降低岩石强度和岩屑的压持效应，能大幅提高机械钻速；可有效地保护地层、稳定井眼、防止井漏。 黑酱歆饼誉殁凑锚。实现平衡钻井的关键是选择合理的钻井液密度，使钻井液枝静液压力和环空压降之和同地层孔隙压力好?终保持平衡。鲤^龄^^铃耆开。平衡压力钻井技术的基础是新近发展起来的地层压力和地层破碎压力梯度检测技术、井控技术、钻井液固相控制工艺技术及计算机技术。因此实施平衡压力钻井，必须安装可靠的井控设备，防止井涌失控导致井喷；必须配置先进的固控设备，以适时调配和控制钻井液性能。 礴W鹅铜谩擞湄！纸薜。三、常规定向钻并的造斜方法与工具定向钻井始于 60年代，70~80年代已发展成熟，获得普遍应用，目前已成为一种常规钻井技术。常规定向钻井技术是水平井、大位移井、多文侧钻井技术的基础。 蠲烽鳍事昆^荀!鲂陵驼骡。定向钻井，需要用专门的造斜方法和工具，使井身沿预定的方向钻进。造斜方法有转盘造斜和井下动力钻具造斜两种，后者应用更普通。.转盘钻定向井的造斜方法和工具(1)槽式变向器 这是最早使用的一种造斜工具，常用套管焊成，下为楔形，便于插入地层。上有销

钉孔，用销钉和钻具连接，如图1—32（b）所示。毕悼皱翳交脚僦熟I泾。图l—32（a）是变向器造斜时下部钻具配合的情况。造斜时，首先使方钻杆进入方补心，定向井固定好转盘，加一定压力使变向器下部楔入地层，剪断销钉后，钻头沿斜面下行，造斜钻进。车LE驾无酱赔隽晓曾。（2）稳定器（扶正器）组合的造斜工具钻具组合为：钻头十稳定器十小尺寸钻铤 （或加重钻铤）1柱十钻铤3—4柱十钻杆。钻进时，以稳定器为支点，在钻头处可产生迭斜力，实现造斜钻进。徐鳏饮脸银尝螺觥炀懑。采用合理的稳定器安装组合，即调牲稳定器的参数、安装位置及稳定器尺寸 （全尺寸或欠尺寸）可得到所需要的增斜、稳斜及降斜钻具组合。图 1—33给出了转盘造斜7种典型钻具组合的示意图。 需镣颇镂金良it钱鹦镉移。①增斜组合a、b、c是三种增斜钻具组合。定向井中，用造斜工具进行初始造斜后常使用这种组合。增斜能力以组合 a最强，组合b次之，适用于软或中等地层；c有一个欠尺寸稳定器，增斜能力较彳氐。变赵陞?京徽嘱剑口亿殓金鼠②稳斜组合c和d是两种稳斜钻具组合，当井斜角增至所需角度后，换用稳斜钻具组合钻稳斜井段。一般稳斜组合安装三个稳定器，组合 d用于软地层，组合e有一个欠尺寸稳定器，是微增斜组合，可图1-32变向器图1-32变向器钻具配合（b）变向器③降斜组合f和g是两种降斜钻具组合。定向井井斜角超出规定要求需要降斜时，或定向井剖面设计有纠斜段时，需采用降斜钻具组合。 f是典型的钟摆纠斜钻具，只有一个稳定器且离钻头远，以取得需要的钟摆力进行降斜。 鹏筛镐春寸颛办费叹摄虏。地斜钻具就合稳制钻具蛆合地斜钻具就合稳制钻具蛆合j降斜钻具组合aLb;dcj_f_匚gnH0HU^nHnHHH^nH0M0a日安寸Tlf-n.0NHH0HHN0MnH^H—0a丁一6一一E61日6图1「33 定向井转盘钻造斜钻具组合示意图.井下动力钻具钻定向井的造斜方法和工具常用的井下动力钻具是涡轮钻具和螺杆钻具，在俄罗斯也采用电动钻具。井下动力钻具钻进时，钻校是不转动的，更有利于使用造斜工具。 梭殒镭事豕结辐嬲。用螺杆钻具和涡轮钻具钻定向井时，在钻具 J：方接上造斜工具，使造斜工具的下部产生弹性力矩和相应的斜向力，如图1—34所示。^层铢壶鲜倭言十尧常¥空。常用的造斜工具有弯接头、弯钻铤、弯钻杆、祸轮偏心短节和螺杆钻具的弯壳体。(1)弯接头常用弯度。角为。°30',I。，1°30,,2,2°30',3,3°30',最大4°更大弯度不易下井，如图1—35所示。滚彳区钮硕鹫耸蒋忆赠。(2)弯钻铤为一长3m左有的短钻铤，两端的扣都车有一弯角，相当于两个弯接头组合，可获得较大组合弯度，较易下井，如图 1—36所示。铳摩酝贻龙吉驰T拧奥凭。(3)弯钻杆将普通钻杆下端弯曲成一定角度，弯曲点距螺纹处 1~1.5m,柔性大，易于加工、便于下井，但造斜能力弱，如图 1—37所示。施金目辙魇侨幺旬络来诔聚。(4)涡轮偏心短节在祸轮钻具下部压紧短节上焊一弧形偏心铁块，如图1-38所示。在松钦易场地层中，造斜效果比弯接头或弯钻杆好。 赊^轧健朗情到殡臬系锲。

图134涡轮钻具钻定向井摩理示意图

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】一零姑杆襦一网轮钻具,3—辅具图1-3S弯搂头图1-3€弯钻挺偏心短节图1-39 涡轮道斜骷具期合1-牯杆花一站快J3T接臭，4-短瞩轮复式弯谒轮留137号钻杆的1-36 耦轮偏心短节.造斜钻具组合使斜井达到一定的造斜率，是通过选用不同造斜能力的斜向器和相应的钻具组合来实现的。图I—39为我国四川地区常用的两种涡轮造斜钻具组合。用于造斜的涡轮有短涡轮和复式弯涡轮两种。短涡轮结构与普通单式涡轮基本相同，长 3—5m。复式弯涡轮是用弯接头及相应的活动联袖节连接起来的复式涡轮利于造斜；上节长 （约8m）,可增加涡轮组数，获得较大功率。 垒翅赎^既窍扬浦蚪异。第四节钻井技术的新发展随着现代科学技术的进步，海上油气囚勘探开发的迅速发展、陆上深部利复杂地质构造油气勘探开发的进展，80~90年代以来涌现了多种跨世纪的油气钻探新技术。 衅琏贡住卜璧5m狰侦虞。一、欠平衡钻并技术欠平衡钻井是当今新兴的钻井技术之一。钻井过程中保持钻井液柱静水头施加的井底压强低于井孔的地层压强，容许地层流体进入井内，循环出井，井在地面上得到处理和控制。 翊酊荒为寻沫瞩肾疆。应用欠平衡钻井技术可提高油层动态水平，有利于发现低压储层；最大限度地避免对油层的损害，提高油井生产效率；减少采用昂贵的增产技术。欠平衡钻井可提钻井特性，即提高机械钻逆，降低钻井成本。余帛唠诠棒累阕耀箫鹉泾。欠平衡钻井适用于多种地层条件：存在井漏的油层；液敏油层，如对水基钻井液过敏成分含量过高的地层；机械封堵引起的井壁堵塞；页岩水化引起的并壁堵塞；低渗透油层；硬地层；欠压或衰蝎地层；大裂缝(开度大于100XI0-3)地层等。嬲鹤记菁俄渗摆绞余行赡。实现并保持欠平衡钻井，需配备专用注气设备，在地面向钻柱内给钻井液注人空气或氮气，以降低液柱静水头。需配备井控设备及产出流体的地面处理设备以及随钻测量仪器设备 现闾袜镒撵浦缮骞队二、深并、超深并钻并技术为了勘探开发深部的油气资源，必须钻深井或超深井。完钻井深为 4500~6000m的井，称深井；完钻井深为6000m以上的井称超深井。镶辉蔺叙档槛岂荡祸紧。我国深井、超深井主要集中于西部地区，如四川盆地、塔里木盆地、准葛尔盆地。根据我国“稳定东部、发展西部”的勘探战略，必须面临深井、超深井一系列技术难题的挑战，要研究和掌握的关键技术包括：并眼稳定技术、并斜控制技术、高效破岩与洗井技术、固井技术、钻井液与完井液技术和管住优化设计技术等。间养獐渝锌墉蚀颈锲。深井钻井中，因地层情况复杂，上部大直径井段，要用171/2”钻头钻达井深1000—3000m,甚至3500~一4000m(对于4500m以下的中深井，一般仅需钻达深度 200~700m)。如此深的大直径并眼钻进，由于大直径钻头品种不全，可选型号少，破岩机械能量不足，不能高效破岩；水力能量不足，井底岩屑清除不净，以至机械钻速低，一般只有 1—2m/h,甚至低于1m/h,在难钻的地层中达不到0.5m/h。在深部井段下51/2"(7”)技术套管后，用45/8%、”(57/8”)钻头继续钻进至目的层。在这种小井眼井段，由于钻头、动力钻具、井底增压器等技术尚未完全过关，钻速也很低。因此，深井、超深井钻井中，机械钻速低、钻头寿命短、起下作业频繁、建井周期长、费用很高。 IB甘脑^莹搂厨议樱基综上所述，为了适应深井、超深并钻井技术发展和提高机械钻速的需要，对钻井没备和钻具提出了一系列要求.主要有以下几个方面： 屡沼缱嬲廨害H球^虏。(1)加速研制和生产先进的深并、超深井钻机。国产 ZJ60级深井钻机已有机械驱动、链传动的ZJ60K电驱动的 ZJ60D和电驱动的沙漠钻机 ZJ60D5等，但尚未研制更大级别超深并钻机。深井、超深井钻机应采用电驱动，配备顶驱钻井装置，提高机械化水平。 诏弑缁觇睑贮渤,瞩。(2)深井、超深井钻机应配备三台大功率钻井泵，以保证上部大直径井段一台泵检修双泵打钻流量较大的要求，提供足够的水功率，以满足高效破岩与洗并技术对水力流量的要求，提高机械钻速。 I6冲经粮遵赂鸡躯铠瀑。(3)研制、配置高效先进的固控系统，有效控制钻井液密度和性能，保证深并、超深并钻井中稳定井眼技术、钻井与完井掖技术的顺利实施。 腮静攀轮终实髯逻赡。(4)针对地层岩性特点、研制适用于不同岩层的大尺寸 (171/2”)钻头，增加钻头品种和类型，供合理选择，以提高深并、超深并上部大井眼并段的机械钻速和钻头总进尺。如大直径 PDC钻头，能强化井底很硫的新型牙轮钻头，能适应大钻压的低速滑动轴承牙轮钻头，能适应中速和高速的滑动轴承、滚动轴承牙轮钻头等。解叙:窃鸨^^颤钻逋凯。开发中速大扔矩并下动力钻具，如涡轮钻具、螺杆钻具，尤其是要与涡轮钻具适用的钻头配套，使钻头车t速达到150~250f/min,甚至达到180~350r/min,提高并底破岩机械能量，以大幅度提高大直径井眼段的机械钻速。在深井段难钻地层，中速 (200~250r／min)、大扭矩减速器涡轮钻具配以中高速牙轮钻头，也可以较大幅度地提高机械钻速。长寿命、高转速涡轮钻具，配以自锐式金刚石钻头，国外钻井实践表明，并深在3500~6700m范围内，机械钻速可达到2.5~5m/h,单只钻头进尺可达200~500m。碱矫撮胆唠鄢t恺繁。三、水平井技术.慨述水平井技术是在定向斜井的基础上发展起来的，在 20世纪80~90年代得到了迅速发展。有长半径、中半径、短半径水平井和特殊工艺水平井，如径向水平并 (超短半径水平并 )、侧钻水平并、多分支水平井等。当前，已相应地形成了一整套比较成熟的各种水平井钻井、完井及增产技术，显著地提高了油气勘探开发综合经济效益，是世界石油工业油气勘探的一次技术革命。 阕^画胃慧觉镶镜责锲。现代水平井技术包括：优化设计技术、并眼轨迹控制技术、优化完井技术、钻井液技术以及水平并的固并、测井、射孔、防砂和增产技术。其中优化设计、井眼轨迹控制、优化完井是水平并钻井的关键技术，和钻井设备及工具、仪器有密切关系。 濯S爷金因蛔刚^霁事弃。(1)水平井优化设计技术 从研究油藏开始，综合考虑地质、钻井、测井、完并以及采油多方面要求进行优化设计。运用油藏模拟技术和三维地震资料确定油藏界面；应用计算机模拟技术进行井眼轨迹的优化设计；优选水平井井身结构和下部钻具组合等，使该水平井既能满足勘探开发要求，又能降低钻井成本。金引t滤党言午募郅侏^(2)并眼轨迹控制、检测技术 根据优化设计的井眼轨迹，研究配备先进的导向钻进系统，采用先进的随钻测量 (MWD)仪器和技术，配合专用计算机软件，实现井眼轨迹的连续控制，使钻头准确地进入水乎段井钻达最终日标。 释虑浊浑诽H蹬骗呛嘱。(3)优化完井技术 水平井完井直接关系到油井产量和生产寿命。它包括根据水平井几何类型和油藏特征选定合理的完并方法、优化设计完井方法和完井管理，侧钻水平井和多分支井 (同层多向分支井、同层叠式分支井、多层分支井)，完井难度大，需研究专用的完并技术和工具。 谢齿毁览H绿财鳞馔洁。2．典型的导向钻具组台随着定向井、水平井钻井技术的发展，研制并采用了导向钻并系统 (NaviBati。nDr川。gsystcm)。导向钻井系统包括长寿命高效钻头、导向钻具组合、随钻测量及计算机技术应用等。其中导向钻具组合是导向钻井系统的核心内容，尤应引起机械工作者的关注。 呐韦桢阖践氐黯争崩剧》。导向钻具组合主要有偏心稳定器、井下动力钻具与普通稳定器的组合，具有弯外壳的井下动力钻具与稳定器的组合，或由可调弯接头与井下动力钻具的组合。现分别介绍几种典型的导向钻具组合。 M郦晋墉祠侠舆擎。(1)导向涡轮钻具组合 由润轮钻具、倔心稳定据和 l~2个常规稳定甜组成。如图 1—40所示。偏心稳定器的偏心距愈大，导向涡轮钻具的造斜率也愈大。 ！!诅捡日迷钗鹭臻亲懂攀。(2)导向螺杆钻具组合 螺杆钻具有单弯型和反向双弯型两种，如图 1—41所示。

图171导向蝶钎钻具组合■）单用切结构;图171导向蝶钎钻具组合■）单用切结构;<b>反向般育重结构1一牯头建一糖定AH3一单琴马达“一无据堂定辨」三一无18加重钻杆E—MWD订一反向双管外竞马站I一帖头连一偏心支撑翳定器卜3一同心稳定黑图1—41（a）为单弯型导向螺杆钻具组合，由钻头、下德定器、单弯螺杆钻具、上稳定器 （无磁）、随钻测且（MWD）等组成，上接无磁加重钻杆。 纫细禀Aim禅楼咂绵金皆。图1—41（b）为反向双弯型螺杆钻具组合示意图。由钻头、反向双弯型螺杆钻具、下稳定器、上德定器（无磁）和随钻测量等组成，上接无磁加重钻托。所谓反向双弯，即螺秆钻具外壳，先以较小角度朝一个方向弯曲，然后在同一平面内以较大角度朗相反方向弯曲，两弯曲角度之差使钻头轴线偏离并眼轴线，差值大小决定着造斜率。 蹶灿忏雕镒鳍粢