连续管可控偏心垫块BHA滑动钻进导向性能分析

摘要：

针对小井眼连续管水平钻井过程中导向控制的要求，提出采用可控偏心垫块控制井眼轨迹的方法。在下部钻具组合（BHA）中按照一定的分布规律安装可独立控制的偏心垫块，通过控制偏心垫块的伸出与缩回，使BHA产生相对于井眼轴线的偏心位移，从而改变钻具组合的力学特性；对该钻具组合形式采用纵横弯曲连续梁法，建立了连续管可控偏心垫块BHA滑动钻进导向性能的力学模型与控制方程，并针对具体算例采用控制方程进行了求解。计算结果表明，在不同钻压条件下，钻头井斜力、钻头方位力、井斜平面内钻头转角和方位平面内钻头转角均随偏心稳定器在井斜平面与方位平面内的偏心位移呈线性变化；钻铤内径增大，钻头井斜力、方位力均表现为先缓慢减小后快速降低，钻头转角的变化很小。研究表明，控制钻具组合偏心垫块的伸出与缩回可以改变BHA的力学性能，使BHA产生相对于井眼轴线的偏心位移，达到控制井眼轨迹的目的。

关键词：连续管钻井、偏心垫块、井眼轨迹、下部钻具组合、纵横弯曲理论

分类号：TE249(钻井工程)

资助基金：国家自然科学基金创新研究群体项目“复杂油气井优化设计与钻完井控制基础研究”编号51221003;国家科技重大专项“复杂结构井优化设计与控制关键技术”编号2011ZX05009005资助。

在线出版日期：2016-04-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：44-48