摘要：随着科学技术的发展，随着钻探技术的创新，钻探工作效率的提高，定向滑落的原理和技术探索十分必要。本篇主要运用定向滑动滑落原理阐述相关技术。
关键词：定向井；滑动钻；进送钻原理与技术
前言
在实际打井和特定打井的过程中，一般会以打滑的方式改变井内方向，坡度，坡度。所以要用滑动弹进行钻孔操作。了解和掌握整向钻探的原理后，利用相关技术，可以提高钻探工作的效率，确保钻探工作安全有序进行。在定向和水平的开凿过程中，经常采用滑动的方式改变井眼的流向，有时还采用滑动的方式开凿竖井段。滑动进入时，钻头柱与井壁之间的摩擦力导致钓载减少，与钻头所受的压力不一致。负荷的减少值是钻头和井壁的摩擦力。其余的都加到钻头上。这种钻头的压力的载荷减少值更小的现象叫做滑动。在向下的过程中，由于钻头和井壁弹跳机的解除，摩擦状态由静止摩擦转变为动摩擦等原因，水钻的弹性能量突然释放，造成不平衡，有时钻头撞到井下，也会损伤钻头和井下动力钻。这种锥形柱的弹性能量突然释放而不平衡下降的现象，称为“钻孔蛙的运动”。为了减少地压，除了优化井底轨道，控制井底轨迹，保持良好的钻井液体系，保持钻井液性能外，还使用了主要电力推进器（又称水力压压机）和有水力振荡器的专用工具。
1 滑动钻井井底进给原理
滑动钻进的钻进原理可分为液压螺旋桨钻进原理、串弹性钻进原理和液压振动器钻进原理。
1.1 液压振动钻井原理
对于液压振荡器来说，纵向振动主要用于减小钻柱与井壁之间的摩擦阻力，从而提高钻孔过程中压力传递给钻头的效率。液压振荡器主要由动力部分、轴承系统的支承部分和阀门组成。重力加速度的极限在一到两倍之间。实际工作频率范围：10-22hz。在实践中，液压振动器本身不给钻井作业，其具体作用是减小钻柱之间的弹性，减少生产过程中的运行时间，影响摩擦系数，使摩擦系数接近数值，保证每个钻头尺寸都能得到扩展。
1.2 弹性钻柱进给原理
根据液压推力器和液压振荡器的不同，合理组合井下动力钻具。当钻头到达井底并施加一定的钻头压力时，钻杆就会停在地面上。在这一点上，当油井被观察到，钻杆停止移动，但弹性钻头会继续钻下去。在一定长度L的钻柱中，由于推力的作用，它向井底移动。在实际应用中，钻头受到静摩擦，压力为w，整个钻柱处于静、冻结应力状态。在运行过程中，随着静力时间的延长，井壁与钻柱的静摩擦系数也同步增大。但由于受冻结力的影响，分布的滑动摩擦力仍为原始值。随着钻头下沉，钻头内部压力W减小，随着弹性系数的变化，钻头的推力和摩擦力也随之变化。钻柱长度减小到S，驱动力为F=W+FpN（l-s）+fNS。当初始位压力为w时，w越大，行程可以扩展的距离就越大。当瞬时滑动摩擦系数开始接近摩擦系数时，各钻头距离增大。当内部比特压力开始增加时，比特率也随之增加。
1.3 液压螺旋桨钻井原理
对于液压推进器，它主要连接在底部钻具组合上。工作流程是通过一个气缸和活塞短节，依靠气缸内的液体压力推动活塞运动，从而对钻头施加压力。液压推力器依靠活塞末端的按钮和外缸上的导槽传递工作扭矩。当缸内液体压力大于定压时，液压螺旋桨处于完全收缩状态。当缸内液体压力等于定压时，液压螺旋桨处于工作状态；当缸内液体压力大于定压时，液压螺旋桨完全展开，导致液压螺旋桨失效。
2 定向井滑动钻井及钻井技术
在定向井滑动旋转钻井技术中，主要有传统的滑动钻井技术、液压振荡器滑动钻井技术和液压螺旋桨滑动钻井技术。在定向井和水平井中，常规的滑动钻具组合存在钻具柱与井壁之间的摩擦力，钻具柱与井壁之间存在摩擦力磨擦力各不相同，难以准确地将设计的钻头压力施加到钻头上。有没有一种相对可行的方法，使钻头上的钻头压力尽可能接近设计的钻头压力。可以，使用定向钻井技术软件进行指导，具体如下2个步骤：
1）对于不同深度，将不同摩擦系数的钻具降至井底时，计算钩载荷，钻头压力为设计值时，计算相应的钩载荷。结果打印在一个称为位压力控制参考表的表中。
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2）当司钻将钻柱释放到井底时，在下放过程中检查吊钩载荷（钻头不接触井底）。注意钩子负载和指示器读数之间的区别。然后，在表中不同摩擦系数下的“减小吊钩载荷”一栏中，找到最接近现场的值。相应的摩擦系数为钻柱与井壁之间的滑动摩擦系数。当钻头压力为设计值时，找出相应的吊钩载荷，减小钻具，吊钩载荷等于这个值。
2.1 滑动滑动技术
随着滑动电钻技术的发展，根据特定井与水平钻头与井壁之间的摩擦力系数，准确确定钻头的压力后，放在钻头上就比较困难了。不同井水深浅不同的摩擦系数，一般的滑动钻探技术主要以井下钻头的最大荷载和钻头的压力为基准值，以保证最大的负载能力。在实际操作中，钻井将钻头固定在井下，通过井下摩擦力和压力操作，分析钻头柱与井壁之间的滑动摩擦系数。确定实际操作的最大负载和钻头的最大压力值，进而保证设计挖掘装置中的负载稳定。
2.2 利用装水力振荡器通过钻头的技术
在进行滑动钻探的过程中，为了减少土压状况的出现，可以将水力振荡器连接到下面的钻井机，减少井壁与钻柱之间的滑动摩擦系数。水力振荡器可提高钻头的速度一次送出距离。其他操作与一般滑动传送的技术过程是一致的。
2.3 液压推进器滚动传输技术
实际上当滑动推进器连接在下面的钻头上时，当液压气大于一定压力时，液体推进器就完全处于收缩状态了。液缸内的液体压力与一定压力相等时，液体推进器就会处于工作状态。当液压大于一定压力时，液力推进器就处于完全伸展的状态，从而使它不能工作。钻头的行进距离是依靠钻头的弹性来进行的。其他操作与一般滑动传送的技术过程是一致的。
3 滑动钻进送钻技术的比较
3.1 井下动力滑钻柱输送技术的特点
常规的井下动力滑钻柱间歇地输送到地面钻杆上。在井底，钻柱的弹性推动钻头向前移动。钻头压力始终呈锯齿形，钻进速度低。
3.2 液压振荡器滑钻柱输送技术的特点
滑动钻井技术和传统的井下水力振荡器底部钻具组合滑动总成钻探技术进步，依靠水力振荡器的振动来减少钻柱之间的滑动摩擦系数和墙上，试图进一步提高滑动摩擦系数接近尾声，它可以减少钻井压降速度，提高钻井速度和渗透。但钻柱的振动会降低测控仪、电钻柱和钻柱的使用寿命和性能。高频振动（9~26hz）为钻柱高度）随距离的增大而迅速减小，尤其是在钻柱与井壁滑动摩擦作用下。虽然振动在震源附近更为明显，经过一定距离后，振幅减小。使用液压振荡器的优点和缺点是否大于优点还有待确定。
4 结束语
在常规的井下动力钻具组合滑动钻进中，钻头是由钻柱的弹性向前推进的。液压振荡器井下动力钻具组的滑动钻进依靠钻柱的弹性推动钻头向前进。但是，液压振动器产生的弦振动会减缓滑动摩擦系数的增加。液压螺旋桨井下动力钻具组合的滑动钻进主要依靠活塞的运动，然后钻具的弹性将钻头向前推进。地面进给钻头压力，根据钻头压力控制参考表，上下压力短，避免单向进给钻头压力。该钻具与液压推力器相结合，滑动钻进技术是最好的，钻头压力可调，平顺，液压推力器可串联使用，钻孔时可移动上部钻柱。
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论文作者:刘云飞
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/1/25
标签：钻头论文; 压力论文; 液压论文; 摩擦系数论文; 井壁论文; 振荡器论文; 技术论文; 《基层建设》2018年第36期论文;