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水平定向钻机中常用的几种导向工具

发表时间:2020-12-14 

第一种︰牙板钻头。这种钻头的名字很多,脚板钻头、鸭掌钻头、导向板钻头指的都是这种钻头。针对不同的地层有不同设计,板既有一道弯的普通型,有有两道弯的增强型。一般用于软质到中等硬度并且硬度较为均匀的粘土,或者松散到较为致密的沙土。转向方法打直孔时钻杆旋转加推进;需要进行转向调整时,停止钻杆旋转,把工局面摆正到需要调整的方向后只推进不旋转钻杆,在推进的过程中注意转向角度的变化防止转向过度。

第二种摇顶钻头,摇顶钻头适用于那些单靠推进力无法穿透的质地较为坚硬的地层和软质岩石层。转向方法在朝向需要的转向方向造斜时,令钻头顺/逆时针来回摇动(俗称摇顶),在直线钻进时和牙板钻头一样旋转推进钻杆。

第三种造斜短接孔底钻具总成(BHA)。这种钻具组合一般用于大型定向钻软地层穿越。造斜短接一般为一度三十分到两度,通常与铣齿三牙轮钻头组合使用,如遇较硬地层,则推力大;如遇软地层,则造斜效果不明显。导向方法和牙板钻头一样。

第四种泥浆马达孔底钻具总成(Mud Motor BHA)。组合如上图,泥浆马达既是造斜工具,也是钻进动力工具,一般只和三牙轮钻头搭配使用,主要适用于较硬地层,岩石地层只能使用泥浆马达。对于贯穿较低的松软地层,由于螺杆的重量大而下沉,造成难以抬头。

第五种:双壁钻杆岩石钻机导向系统。这种钻机具有两套顶驱装置,专门驱动双壁钻杆系统。孔底钻具总成非常类似于泥浆马达,但是没有泥浆马达的驱动部分。转向方法︰钻头通常使用三牙轮钻头,钻头在内钻杆带动下连续旋转,而外钻杆则用于对转向控制,即把弯罩调整到正确方向。期中的弯罩同时作为旋转钻头的支撑,并且容纳探棒;内外钻杆同时旋转直线钻进。探棒紧靠钻头尾部放置,这样与多数泥浆马达相比提高了转向的响应的速度,由于钻杆的结构不能使用有线导向系统。对于短距离,地层属于软到中硬的岩石,并且面积有限的工作场所不允许使用大型的钻机和泥浆泵来驱动泥浆马达的穿越时,这种系统非常适用,效率较高。但是对于大口径,长距离的硬岩穿越来说,这种系统的效率低于泥浆马达设备。

第六种︰水平定向钻潜孔锤钻具总成。这种钻具由压缩空气作为动力,适合小型钻机短距离,中到高硬度岩石地层穿越,效率与其他导向工具相比较高。这种系统转向是通过一种带有碳化钨硬质合金齿的偏心,平端面钻头实现。这种钻头具有一个高点,在不旋转只推进的过程中可以较好地朝向需要的路径方向。如需直钻,只要施加中等的钻进力同时缓慢的旋转即可。