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1“四合一”钻具结构在吴410区块的应用长庆工程监督处陈宏伟摘要“四合一”的使用使钻井速度大大提高。而“四合一”是指把PDC、单弯螺杆、短钻铤和稳定器四种工具一起运用的钻具组合。它具有防斜稳方位性能，复合导向的可调性，PDC的快速钻进优势从而达到了减少起下钻和滑动调整，很好的解放了机械钻速,本文从井眼轨迹控制，机械钻速出发分析四合一钻具如何对一口井的控制。关键词四合一轨迹控制技术提速2一、“四合一”钻具的结构及特点：“四和一”是把钻头、单弯螺杆，短钻挺和稳定器四种工具合并运用的一种钻具结构。它具有防斜性能，稳斜稳方位性能，复合导向的可调节性，钻头的快速钻进优势，达到减少起下钻和滑动调整从而缩短了钻井周期。二、轨迹控制1.吴410区块的地质简介表1地质分层和岩性特征地质分层设计地层岩性描述界系统组底界深厚度新生界第四系225225黄土中生界白垩系志丹统环河374149棕红色、灰色细砂岩、泥岩互层华池530156灰、褐、棕红色细砂岩、泥岩互层洛河880350紫红粗-细砂岩、粉砂岩夹泥岩。侏罗系中统安定986106灰绿、紫红、暗紫红色泥岩及浅棕、棕红色细砂岩互层。直罗1200214中厚层灰白色中砂岩。颗粒呈半棱角状，分选好，泥质胶结，较疏松。与下伏地层呈假整合接触。下统延安1439239灰色、灰黑色、深灰色泥岩与灰白色、浅灰色细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩呈不等厚互层，夹薄煤层。岩性具有多旋回特征，地层以泥岩为主，在延4+5、6、7、10层沉积砂岩，与泥岩呈互层出现。与下伏地层呈假整合接触。富县150061三迭上统延长（长1-长6）2005505深灰色泥岩浅灰色细砂岩、粉砂岩互层。泥岩质纯，性脆。砂岩成分以石英为主，长石次之，含暗色矿物及白云母碎片，颗粒半棱角状，泥质胶结，致密-较致密。一般说来吴410地区除洛河增斜率较高外，环河、华池、安定、直罗、延安、富县、延长的增斜率都比较低；而方位全井段的变化规律不强。32.表层钻进表层钻进主要工作是防斜打直，要作好表层防斜工作，首先、校正井架，使天车与转盘在一条铅垂线上，同时一开时，井眼一定要开直。再有就是操作的控制，前两三根钻挺转盘转速低些送钻时慢慢来，接着低钻压高转速打，尽量少使用全压钻进。以新锐公司32002队的旗90-83为例来介绍，本井表层打198米。表层测斜数据：序号测深井斜方位垂深位移N值E值井斜变化率方位变化率131.320.18185.2931.30000.6-557.8257.270.21174.4557.30.1-0.100.1-41.8383.370.41194.4883.40.3-0.300.876.74110.441.0183.61110.40.6-0.602.2-40.25139.350.87202.55139.31.1-1.1-0.1-0.465.56168.180.86166.34168.11.6-1.6-0.11-125.67197.10.98182.12197.12.1-2.10-0.654.6备注：从上表可一看出本井的表层控制是非常成功的最大井斜也不过一度。3.二开的施工思路1.在依照设计的前提下选择合适的造斜点。2.用本队今年一直使用良好的四和一，短钻挺长2.94米。3.剖面依设计，全井段以微欠井斜进行轨迹的控制。4.具体操作：现以新锐公司32002为例进行介绍。旗90-83井的设计数据：设计井深2092.7米,设计方位244.15度，设计位移526.88米，最大井4斜19.98度，造斜点290米。(一)、定向段二开下钻到底后钻进至测深出了表套，测斜开始定向，因根据这个井组前面大了的井来提前造斜更利于防碰。定完测斜数据：序号测深井斜方位磁性工具面位移井斜变化率方位变化率9264.30.31223.6341.72.7-0.3132.7一般情况在井斜小于6.0度时我们用磁性工具面计算如何把工具面摆到我们需要的位置是否能对一口井的轨迹进行有效的控制，工具面摆放是关键。而影响反扭角的因素很多，有反扭矩的大小、钻柱的长度、钻柱与井壁之间的摩擦力等等，因而要想确定其大小很难做到。现场一般用经验法和反算发。经验法：即在某井的某一井段初次定向或扭方位时，由于没有较近的参考点，因而只能靠老井同深度条件下的反扭值作为参考，估算一个反扭值。反算法：先给定一个定向方位角，试钻一个井段，然后根据实钻资料反算实际的反扭角。所以：341.7+97=79，（97度为角差）反扭角取20度（先我们取一值在下一点测出的数据就可反推出反扭角了）244.15+20=265-79=186（244.5度为设计方位，因测出方位接近设计方位所以直接摆到位就是，有时测出的与设计方位相差大就得根据情况看从那边到达设计值更利于防碰。）即：以我们在滚子方补心做的标记为基准转动转盘186度，定向一根。定完测斜数据为：序号测深井斜方位磁性工具面位移井斜变化率方位变化率510273.950.4263.4172.82.81.3411.5咱们在上个点把方位摆到264度，这个点测出方位是263.4，说明取的合适。再以上个点的方法计算：172.8+97=270反扭角20度244.15+20=264-270=-6即：以我们在滚子方补心做的标记为基准转动转盘-6度，定向两根。定完测斜数据为：序号测深井斜方位磁性工具面位移井斜变化率方位变化率11293.252.4228.4146.4310.2-181.1以上面同样的方法计算，然后连定两根，定完测斜数据为：序号测深井斜方位高边位移井斜变化率方位变化率12312.516.81223.05303.44.422.9-27.8以上面同样的方法计算，只是把磁性工具面换成高边因现井斜大于6度，取角度是根据十字坐标来看，横坐标代表方位纵坐标代表井斜，纵坐标上方定为0度，依次顺时针其它三方为90度180度270度。然后连定两根，定完测斜数据为：序号测深井斜方位高边位移井斜变化率方位变化率13370.0412.05232.64337.714.71873.1从这次测的数据来看井斜已经够了，方位差12.6度（对准靶心方位245.24度）即还需要扭一下即：337.7+97=75反扭角取30度690+30=120-75=45（取90度是因为现在需要全力增方位）定一根钻四根测出结果为：序号测深井斜方位垂深位移井斜变化率方位变化率14418.213.47252.28405.924.9341.9对准靶心井斜19.7度，对准靶心方位248度。备注：井斜现在比对准靶心差很多但我们可利用洛诃较高的增斜率增上去。尽量减少滑动以此达到提高机械转速的目的。至此定向完成。剩下的工作就是复合钻进和微调。(二)、复合微调段测斜数据序号测深井斜方位垂深位移井斜变化率方位变化率备注15466.213.8253462.635.50.60.4复合16523.714.3253518.449.10.90复合17572.114.8253.6565.261.11.11.3滑动2米18620.415.6250.2611.873.61.6-7.2复合19668.716.9251.8658.2872.73.3复合2071718.4252.6704.2101.63.21.7复合21765.120.1252.8749.6117.43.50.4滑动4米22813.119.5250.8794.7133.7-1.2-4.1复合23870.820251.2849153.20.80.7复合24928.520.8251.3903.1173.21.30.1滑动3米25976.521.1247.8948190.40.6-7.3复合261024.721.5249.5992.9207.80.93.6复合271073.120.8248.11038225.3-1.4-2.8复合281131.120.5248.71092.3245.7-0.40.9滑动3米291198.322.1247.21155270.22.4-2.2复合301236.822.4246.61190.6284.70.6-1.5复合311294.622.7247.61243.9306.80.30.6复合321342.821.3247.41288.6324.9-2.9-0.4滑动3米331390.821.4246.71333.4342.40.1-1.5复合341439.221.2246.61378.5359.9-0.4-0.3复合351487.620.92451423.7377.3-0.6-3.3复合361535.821.42461468.4394.61.02.2滑动4米371564.921.2242.91495.7405.1-0.7-10.6滑动7米381593.718.2243.31522.9414.8-10.41.4复合391641.816.82441568.7429.2-2.81.3复合401690.114.7244.91615.2442.3-4.32.0滑动4米411718.714.3246.51642.9449.4-1.55.4滑动2米7421757.414.4248.11680.4459.10.34.2复合431805.612.72451727.2470.3-3.6-6.4滑动4米441843.912.52441764.6478.7-0.4-2.6复合451892.211.8242.31811.9488.8-1.4-3.5复合461940.211.1241.81858.9498.3-1.5-1复合471988.210.22411906.1507.1-1.9-1.7复合482040.99239.91958515.8-2.3-2.1复合4920887.8238.42004.6522.6-2.5-3.2复合从表中可以很清楚的看出当定向基本到位后几乎没出现大段的调整，原因是很好的利用了地层自身的规律，该微调时就微调防止井斜，方位失控而减少复合钻进井段拉提速的后退。还有就是全段没有出现井斜，方位猛增猛降的情况这与四和一的使用有很大的联系。旗90-83井单点中靶半径11.1米，连斜7.75米，钻井周期7天22小时，建井周期9天9小时。结论及建议:1.四合一钻具的优越性，使全井段得到了很好的轨迹控制，减少滑动，提高了生产实效。2.滑动时反扭角的取值很重要。取好了一下就定好了,反之可使情况变更糟,而反扭角又是时常变化的,这就要求我们常查阅同井组同深度下的反扭,再根据测出结果取一合适值.反扭角一般规律为，井越深，反扭越大；所加钻压越大，反扭也越大。3.钻进过程中应及时的对测斜工具和所测数据进行检查，保证所测数据的真实性。必要时可用两套仪器测斜对比。4.充分利用好洛河的自然增斜率大钻速快的特点，在出洛河前把井斜方位调整好，在后面井段就减少滑动从而节约了时间。85.快速钻进时相应的泥浆体系也要跟上。6.不同的井组，地层各层的变化规律是不一样的，要在开钻之前多收集附近井的资料，钻进时尽量少滑动，摸清了地层的规律后同一井组剩下的井就打起来容易些，当然地层的规律不是一层不变的，这就要求我们随时做好调整的准备。7.一个点是否需要进行调整，得参照我们的预算值和当时的对准靶心井斜角，对准靶心方位角，对准靶心增斜率，允许井斜变化率，需要方位变化率，允许方位变化率,偏移距D值。参考文献1.《2007年度技术座谈会论文集》川庆钻探长庆钻井总公司第一工程项目部2007.112、《2007年度技术座谈会论文集》川庆钻探长庆钻井总公司第四工程项目部2007.113、《钻井技术手册》川庆钻探长庆钻井总公司2006.84、《定向井的基本知识》川庆钻探长庆钻井总公司2000.11