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摘 要：TK915-4井是西北油田部署在桑东2号构造西部的一口直井。该构造地层倾角变化大，常规钻具自然造斜严重，邻井二开井斜达到10°，最终填井重钻。因此直井段常采用轻压吊打方法，严重影响钻井速度。针对这一特点，经调研，决定采用YTJ型液力推进器、螺杆和PDC 钻头的 “复合”钟摆钻具组合。经过TK915-4井一开、二开现场使用，该工具防斜打直效果好，全井最大井斜仅1.29°；同时减震效果明显，能有效保护钻头及钻柱；平均机械钻速明显高于邻井，提速效果明显。
关键词：液力推进器 防斜打直 井斜 机械钻速 高陡构造
一、YTJ型液力推力器结构及工作原理
液力推进器是一种新型井下钻压施加工具，采用液力加压方式，改变了大斜度井、水平井及开窗侧钻井中的水力效果，实现了准确加压及均匀送钻；液力加压方式可改善钻具受力状态，降低中和点高度，减小钻具弯曲和钻头倾角，从而提高钻具稳定性，用于直井或地层倾角较大地层时，可有效防斜、降斜；利用其液体弹性吸收原理使钻压保持恒定，尤其在特殊砾岩地层具有明显的减震效果，为钻头提供稳定钻压，以提高机械钻速，保证井身质量，延长钻具使用寿命，从而达到高速度、高质量、低成本钻井的目的。
1.结构
YTJ型液力推力器主要由上接头、筒体、压力心轴、密封、花键心轴等部件组成，上接头与钻铤相连，下连筒体。压力心轴在筒体内，扭矩通过筒体传递给心轴，驱动下部钻具组合及钻头。YTJ型液力推力器各部件见图1：1—上接头；2—筒体；3—密封；4—压力心轴；5—心轴
图1 YTJ型液力推力器结构示意图
2.工作原理
利用钻井液流过液力推力器以下钻具（如钻头）的压力降作用在其活塞面而产生钻压。设活塞面积为S，压力降ΔP，则YTJ型液力推力器产生的钻压为：F=ΔP·S。因此，它产生钻压的大小只与活塞面积和压力降有关，活塞的面积一定，可通过调整钻井参数改变压力降，从而得到合适的钻压。
二、现场试验应用情况
1.TK915-4井
TK915-4井是桑东二号构造西部构造上的一口直井，该井处于高陡构造带，设计井深5840m，该井位于轮台县境内，位于TK915井井北西298°41’32”，平距2337m；位于TK901井南西，方位249°02’14”，平距958.5m。井身质量要求严格，井斜控制为：3000m内<=2°，位移控制为20m，5840米内<=3.5°，位移控制为60m。防斜打快难度大。
1.1一开（148-2610m）
钻进参数：
钻压0-40KN，转速90-100rpm，排量55L/s，
钻具组合：
液力推进器+PDC钻头钟摆钻具组合：Φ346.1mmPDC钻头+Φ229mm液力推进器+Φ228.6mm钻铤+Φ345mm扶正器+Φ203.2mm钻铤+Φ177.8mm钻铤+Φ127mm加重钻杆+Φ127mm钻杆，应用效果分析：该井段进尺2462m，TYJ-229型累计入井170小时，纯钻时67.5小时，平均机械钻速36.47m/h。最大井斜0.72°/2552.3m，使用奥尤盖茨BX1956XG钻头一只，起出钻头新度98%，下口井可重复利用。
1.2二开（2610-5693m）
钻进参数见表1。
钻具组合：
1）带液力推进器、直螺杆和PDC 钻头的 “复合”钟摆钻具组合：Φ243.1mm PDC 钻头 + 5LZ244*7.0螺杆 + YTJ175型液力推进器+Φ177.8mm 钻挺+ Φ240mm 扶正器 + Φ177.8mm 钻挺 + Φ127mm 加重钻杆 + Φ127mm 钻杆。
2）直螺杆和PDC 钻头的钻具组合：Φ243.1mm PDC 钻头 + 5LZ244*7.0螺杆 +Φ177.8mm 钻挺+ Φ240mm 扶正器 + Φ177.8mm 钻挺 + Φ127mm 加重钻杆 + Φ127mm 钻杆。
应用效果分析：
①TYJ-175型累计入井时间达400小时，进尺2667m，纯钻时268.5h，平均机械钻速9.93m/h。最大井斜1.26°/4946.2m，井斜0.65°/5693m。该工具仍能平稳工作，较螺杆使用时间更长，一只液力推进器即可完成二开进尺。
②使用井段成功做到防斜打直。与同一区块邻井对比，在使用不同钻具组合期间的井斜控制方面，液力推进器、直螺杆+PDC钻头组合防斜打直效果明显。
③该井分别采用了两种钻具组合进行试验，使用钻具组合1时，无跳钻现象，而使用钻具组合2时跳钻现象异常明显。
④使用液力推进器，机械钻速明显提高。
三、结论及建议
1.YTJ型液力推力器+钟摆钻具组合可以解放钻压，提高机械钻速，缩短钻井周期，控制井斜。
2.YTJ型液力推力器可起到减震作用，有利于保护钻头和钻柱，延长钻具寿命。
3.在高陡构造大倾角地层钻进，YTJ型液力推力器钻具组合及钻井参数的优选，不仅是纠斜防斜的理想工具，也是提高机械钻速的客观要求。
4.由于该工具所具有的特殊性能，如应用到大斜度定向井中时，可简化井下底部钻具组合，减小摩阻。
作者简介：周斌，2010年毕业于东北石油大学石油工程专业，助理工程师。
关键词：液力推进器 防斜打直 井斜 机械钻速 高陡构造
一、YTJ型液力推力器结构及工作原理
液力推进器是一种新型井下钻压施加工具，采用液力加压方式，改变了大斜度井、水平井及开窗侧钻井中的水力效果，实现了准确加压及均匀送钻；液力加压方式可改善钻具受力状态，降低中和点高度，减小钻具弯曲和钻头倾角，从而提高钻具稳定性，用于直井或地层倾角较大地层时，可有效防斜、降斜；利用其液体弹性吸收原理使钻压保持恒定，尤其在特殊砾岩地层具有明显的减震效果，为钻头提供稳定钻压，以提高机械钻速，保证井身质量，延长钻具使用寿命，从而达到高速度、高质量、低成本钻井的目的。
1.结构
YTJ型液力推力器主要由上接头、筒体、压力心轴、密封、花键心轴等部件组成，上接头与钻铤相连，下连筒体。压力心轴在筒体内，扭矩通过筒体传递给心轴，驱动下部钻具组合及钻头。YTJ型液力推力器各部件见图1：1—上接头；2—筒体；3—密封；4—压力心轴；5—心轴
图1 YTJ型液力推力器结构示意图
2.工作原理
利用钻井液流过液力推力器以下钻具（如钻头）的压力降作用在其活塞面而产生钻压。设活塞面积为S，压力降ΔP，则YTJ型液力推力器产生的钻压为：F=ΔP·S。因此，它产生钻压的大小只与活塞面积和压力降有关，活塞的面积一定，可通过调整钻井参数改变压力降，从而得到合适的钻压。
二、现场试验应用情况
1.TK915-4井
TK915-4井是桑东二号构造西部构造上的一口直井，该井处于高陡构造带，设计井深5840m，该井位于轮台县境内，位于TK915井井北西298°41’32”，平距2337m；位于TK901井南西，方位249°02’14”，平距958.5m。井身质量要求严格，井斜控制为：3000m内<=2°，位移控制为20m，5840米内<=3.5°，位移控制为60m。防斜打快难度大。
1.1一开（148-2610m）
钻进参数：
钻压0-40KN，转速90-100rpm，排量55L/s，
钻具组合：
液力推进器+PDC钻头钟摆钻具组合：Φ346.1mmPDC钻头+Φ229mm液力推进器+Φ228.6mm钻铤+Φ345mm扶正器+Φ203.2mm钻铤+Φ177.8mm钻铤+Φ127mm加重钻杆+Φ127mm钻杆，应用效果分析：该井段进尺2462m，TYJ-229型累计入井170小时，纯钻时67.5小时，平均机械钻速36.47m/h。最大井斜0.72°/2552.3m，使用奥尤盖茨BX1956XG钻头一只，起出钻头新度98%，下口井可重复利用。
1.2二开（2610-5693m）
钻进参数见表1。
钻具组合：
1）带液力推进器、直螺杆和PDC 钻头的 “复合”钟摆钻具组合：Φ243.1mm PDC 钻头 + 5LZ244*7.0螺杆 + YTJ175型液力推进器+Φ177.8mm 钻挺+ Φ240mm 扶正器 + Φ177.8mm 钻挺 + Φ127mm 加重钻杆 + Φ127mm 钻杆。
2）直螺杆和PDC 钻头的钻具组合：Φ243.1mm PDC 钻头 + 5LZ244*7.0螺杆 +Φ177.8mm 钻挺+ Φ240mm 扶正器 + Φ177.8mm 钻挺 + Φ127mm 加重钻杆 + Φ127mm 钻杆。
应用效果分析：
①TYJ-175型累计入井时间达400小时，进尺2667m，纯钻时268.5h，平均机械钻速9.93m/h。最大井斜1.26°/4946.2m，井斜0.65°/5693m。该工具仍能平稳工作，较螺杆使用时间更长，一只液力推进器即可完成二开进尺。
②使用井段成功做到防斜打直。与同一区块邻井对比，在使用不同钻具组合期间的井斜控制方面，液力推进器、直螺杆+PDC钻头组合防斜打直效果明显。
③该井分别采用了两种钻具组合进行试验，使用钻具组合1时，无跳钻现象，而使用钻具组合2时跳钻现象异常明显。
④使用液力推进器，机械钻速明显提高。
三、结论及建议
1.YTJ型液力推力器+钟摆钻具组合可以解放钻压，提高机械钻速，缩短钻井周期，控制井斜。
2.YTJ型液力推力器可起到减震作用，有利于保护钻头和钻柱，延长钻具寿命。
3.在高陡构造大倾角地层钻进，YTJ型液力推力器钻具组合及钻井参数的优选，不仅是纠斜防斜的理想工具，也是提高机械钻速的客观要求。
4.由于该工具所具有的特殊性能，如应用到大斜度定向井中时，可简化井下底部钻具组合，减小摩阻。
作者简介：周斌，2010年毕业于东北石油大学石油工程专业，助理工程师。