科钻防斜纠斜技术研究

针对科钻一井的地层情况，设置了一个课题开展钻孔防斜技术理论的研究。在主孔施工中，根据纠斜的实施情况，立项开展螺杆马达驱动的连续造斜器的研究。
 
  1．钻孔防斜技术研究
 
  从实钻地层抗钻及造斜特性的评估、金刚石取心钻头与岩石相互作用和底部钻具组合进行了研究。
 
  基于岩石弹性假设，试验研究了CCSD-PP2不同种类岩石的声波特性，包括声波的传播速度特性和频谱特性，初步分析了岩石声波特性与物理力学特性之间的关系；另外，还对不同岩石进行了室内微可钻性的试验研究，分析了可钻性与声波特性的相关关系，为可钻性综合评测方法研究提供了基础。
 
  通过一系列模拟实验，研究了人造孕镶金刚石取心钻头的各向异性钻井特性，在实验分析的基础上，结合已有的钻头与岩石相互作用模型，建立了取心钻头与岩石相互作用模型，并进行了相应的计算和分析。
 
  建立了新的底部钻具组合分析模型和计算软件。应用该计算软件，对科钻一井防斜钻具组合进行了优化设计计算，对钻进工艺参数进行了控制计算，给出了钻孔防斜的优化技术方案，阐明了钻压参数对井斜控制的作用规律。同时，采用有限元方法，对“刚柔”钻具组合高效防斜的力学机理进行了数值分析，并为主孔第一次扩孔钻进的纠斜提供了技术方案。
 
  2．螺杆马达驱动的连续造斜器及其定向钻进施工工艺的研究
 
  科学钻孔防斜达不到预期效果，在施工中发生弯曲，远离设计轨迹是很难完全避免的；同时孔内恶性事故的处理时有失败，这时必须进行纠（造）斜作业。鉴于我国石油钻井中研制的槽式变向器纠斜工具及地质勘探中用的机械式卡固偏心楔纠（造）斜工具，在孔内都存在不安全隐患；螺杆马达配小角度造斜件进行定向纠（造）斜效果不显著，而弯外管角度大的情况下钻又困难，迫切需要研究起下钻顺利、能进行定向纠（造）斜的工具。为此立项开展螺杆马达驱动的连续造斜器的研究。该造斜器不仅能在地质勘探、石油钻井等行业的钻孔中造斜，而且能在坚硬岩石中有效造斜。
 
  重点对螺杆马达与连续造斜器的有效连接、滑块的回位及限位结构、轴承的选型及润滑与冷却结构、滑块支点简化结构及上半楔支点防磨的技术措施等关键问题进行了研究。研制出的螺杆马达驱动的连续造斜器在试验钻孔和主孔进行了试验，取得一定效果。