八、鉆具組合(drill assembly)

鉆具是連通地面和井下的樞紐。在轉盤(pán)鉆井時(shí)，靠鉆柱來(lái)傳遞破碎巖石所需的能量，給井底施加鉆壓，以及定井內輸送鉆井液等。在使用井下動(dòng)力鉆具鉆井時(shí),它承受井下動(dòng)力鉆具的反扭距，同時(shí)給井下動(dòng)力鉆具輸送液體能量。

鉆具由不同的部件構成，他的組成隨著(zhù)鉆井條件和方法的不同而有所區別。

基本組成部件有：方鉆桿、鉆桿、鉆鋌、鉆桿穩定器及轉換接頭等。隨著(zhù)鉆井優(yōu)良工藝的不斷發(fā)展，對鉆柱的結構和性能要求越來(lái)越高，必須選擇可靠性的鉆柱。

常用的下部鉆具組合:

1、 滿(mǎn)眼鉆具組合(packed hole assembly)

所謂滿(mǎn)眼鉆具組合是指鉆頭上部的一段鉆柱與井眼直徑相等或者具有較小的間隙的鉆柱組合。通常采用滿(mǎn)眼鉆柱組合有一下兩種：

· 1) 鉆具穩定器組成的滿(mǎn)眼鉆具

一般由鉆具穩定器組成的滿(mǎn)眼鉆具是用兩個(gè)到三個(gè)鉆具穩定器。鉆具穩定器與井壁之間的間隙與滿(mǎn)眼鉆具組合的使用效果關(guān)系甚為重要，應當嚴格控制，一般這一間隙越小越好，尤其是近鉆頭鉆具穩定器和中鉆具穩定器，與井壁間的實(shí)際間隙過(guò)大往往導致滿(mǎn)眼鉆具組合實(shí)效。

· 2) 塔式防斜鉆具

所謂塔式鉆具是利用不同尺寸的圓鉆鋌組成的滿(mǎn)眼防斜鉆具。這種鉆具下部采用較大尺寸的鉆鋌，由下而上其尺寸逐漸減小，狀如寶塔，故稱(chēng)塔式鉆具

2、 鐘擺鉆具組合(pendulum drill assembly)

在傾斜井段中，切點(diǎn)以下鉆柱重量所產(chǎn)生減斜力，有促使鉆頭向鉛直方向鉆進(jìn)的趨勢，很像鐘擺的運動(dòng)，利用這種原理組成的鉆具成為鐘擺鉆具，鐘擺鉆具有一下三種形式：

· 1) 光鉆鋌(slick assembly)鐘擺鉆具組合

· 2) 單鉆具穩定器鐘擺鉆具組合

· 3) 多穩定器鐘擺鉆具組合

3、 鐘擺-滿(mǎn)眼鉆具組合(pendulum drill-packed hole assembly)

滿(mǎn)眼鉆具接在鐘擺鉆具之上，即組成鐘擺-滿(mǎn)眼鉆具組合方式。

塔里木油田輪南井身結構鉆具組合:

· 一開(kāi)滿(mǎn)眼鉆具組合(packed hole assembly during first spud-in)

12 1/4"鉆頭+12 1/4"井底扶正器+8"螺旋鉆鋌+12 1/4"鉆柱型扶正器+8"螺旋鉆鋌"+8"隨鉆+8"螺旋鉆鋌+NC公*NC50母接頭+5"加重鉆桿+5"鉆桿"+NC50公*NC50母保護接頭+NC50公接頭*520旋塞+5 1/4"方鉆桿(自下而上)

· 二開(kāi)鐘擺鉆具組合(pendulun drill assembly during second spud-in)

8"鉆頭+430*4A10接頭+6 1/4"螺旋鉆鋌+8 1/2"扶正器+6 1/4"螺旋鉆鋌+8 1/2"扶正器+6 1/4"螺旋鉆鋌+6 1/4"隨鉆+6 1/4"螺旋鉆鋌+5"加重鉆桿+5"鉆桿+5 1/4"方鉆桿(自下而上)

塔里木油田山前井鉆具組合

· 一開(kāi)滿(mǎn)眼鉆具組合(packed hole assembly during first spud-in)

26"鉆頭+26"扶正器+9"螺旋鉆鋌+16"扶正器+9"螺旋鉆鋌+16"扶正器+接頭+8"螺旋鉆鋌+8"隨鉆+8"螺旋鉆鋌+接頭+5"加重鉆桿+5"鉆桿+接頭+下旋塞+5 1/4"方鉆桿

· 二開(kāi)滿(mǎn)眼鉆具組合(packed hole assembly during second spud-in)

16"鉆頭+16"扶正器+9"螺旋鉆鋌+16"扶正器+9"螺旋鉆鋌+16"扶正器+接頭+8"螺旋鉆鋌+8"隨鉆+8"螺旋鉆鋌+接頭+5"加重鉆桿+5"鉆桿+接頭+下旋塞+5 1/4"方鉆桿

· 三開(kāi)滿(mǎn)眼鉆具組合(packed hole assembly during third spud-in)

· 四開(kāi)鐘擺鉆具組合(pendulum tool assembly during fourth spud-in)

· 五開(kāi)鐘擺鉆具組合(pendulum tool assembly during fifth spud-in)

九、鉆柱工作狀態(tài)

在鉆井過(guò)程中，鉆柱是在起下鉆和正常鉆進(jìn)兩種工序中交替工作的。在起下鉆時(shí)，鉆柱處于受拉狀態(tài);而在鉆進(jìn)時(shí)狀態(tài)比較復雜，處于受拉、壓、扭等狀態(tài)。在轉盤(pán)鉆進(jìn)時(shí)，鉆柱的工作狀態(tài)和受力尤其復雜，鉆柱好似一根細長(cháng)的旋轉軸。在部分自重產(chǎn)生的軸向壓力作用下，下部鉆柱不穩定而呈彎曲狀態(tài)，由于受到井眼的限制，可產(chǎn)生多次彎曲;上部鉆柱由于旋轉產(chǎn)生的離心力作用也不保持直線(xiàn)狀態(tài)，再加上扭距的作用，整個(gè)鉆柱呈一個(gè)近似螺旋曲線(xiàn)的形式進(jìn)行著(zhù)復雜的旋轉運動(dòng)。