水平定向鉆常用的幾種導(dǎo)向鉆頭 瑞龍鉆具
發(fā)布時(shí)間:
2021-03-18
第一種:牙板鉆頭。這種鉆頭的名字很多,腳板鉆頭、鴨掌鉆頭、導(dǎo)向板鉆頭指的都是這種鉆頭。針對(duì)不同的地層有不同設(shè)計(jì),板既有一道彎的普通型,有有兩道彎的增強(qiáng)型。一般用于軟質(zhì)到中等硬度并且硬度較為均勻的粘土,或者松散到較為致密的沙土。轉(zhuǎn)向方法:打直孔時(shí)鉆桿旋轉(zhuǎn)加推進(jìn);需要進(jìn)行轉(zhuǎn)向調(diào)整時(shí),停止鉆桿旋轉(zhuǎn),把工局面擺正到需要調(diào)整的方向后只推進(jìn)不旋轉(zhuǎn)鉆桿,在推進(jìn)的過(guò)程中注意轉(zhuǎn)向角度的變化防止轉(zhuǎn)向過(guò)度。
第二種:搖頂鉆頭。搖頂鉆頭適用于那些單靠推進(jìn)力無(wú)法穿透的質(zhì)地較為堅(jiān)硬的地層和軟質(zhì)巖石層。轉(zhuǎn)向方法:在朝向需要的轉(zhuǎn)向方向造斜時(shí),令鉆頭順/逆時(shí)針來(lái)回?fù)u動(dòng)(俗稱搖頂),在直線鉆進(jìn)時(shí)和牙板鉆頭一樣旋轉(zhuǎn)推進(jìn)鉆桿。
第三種:造斜短接孔底鉆具總成(BHA)。這種鉆具組合一般用于大型定向鉆軟地層穿越。造斜短接一般為一度三十分到兩度,通常與銑齒三牙輪鉆頭組合使用,如遇較硬地層,則推力大;如遇軟地層,則造斜效果不明顯。導(dǎo)向方法和牙板鉆頭一樣。
第四種:泥漿馬達(dá)孔底鉆具總成。泥漿馬達(dá)既是造斜工具,也是鉆進(jìn)動(dòng)力工具,一般只和三牙輪鉆頭搭配使用,主要適用于較硬地層,巖石地層只能使用泥漿馬達(dá)。對(duì)于貫穿較低的松軟地層,由于螺桿的重量大而下沉,造成難以抬頭。
泥漿馬達(dá)中的方向控制是通過(guò)一個(gè)最大不超過(guò)3度(一般用1.75度的)的彎曲實(shí)現(xiàn)的。彎頭大約位于鉆頭后面1.5米處,其功能與彎接頭的功能相同。鉆頭到彎曲的距離越短,彎曲角度越大,轉(zhuǎn)向越為迅速,轉(zhuǎn)向方法與牙板鉆頭的轉(zhuǎn)向方法一樣。
第五種:雙壁鉆桿巖石鉆機(jī)導(dǎo)向系統(tǒng)。這種鉆機(jī)具有兩套頂驅(qū)裝置,專門驅(qū)動(dòng)雙壁鉆桿系統(tǒng)??椎足@具總成非常類似于泥漿馬達(dá),但是沒有泥漿馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)部分。轉(zhuǎn)向方法:鉆頭通常使用三牙輪鉆頭,鉆頭在內(nèi)鉆桿帶動(dòng)下連續(xù)旋轉(zhuǎn),而外鉆桿則用于對(duì)轉(zhuǎn)向控制,即把彎罩調(diào)整到正確方向。期中的彎罩同時(shí)作為旋轉(zhuǎn)鉆頭的支撐,并且容納探棒;內(nèi)外鉆桿同時(shí)旋轉(zhuǎn)直線鉆進(jìn)。探棒緊靠鉆頭尾部放置,這樣與多數(shù)泥漿馬達(dá)相比提高了轉(zhuǎn)向的響應(yīng)的速度,由于鉆桿的結(jié)構(gòu)不能使用有線導(dǎo)向系統(tǒng)。對(duì)于短距離,地層屬于軟到中硬的巖石,并且面積有限的工作場(chǎng)所不允許使用大型的鉆機(jī)和泥漿泵來(lái)驅(qū)動(dòng)泥漿馬達(dá)的穿越時(shí),這種系統(tǒng)非常適用,效率較高。但是對(duì)于大口徑,長(zhǎng)距離的硬巖穿越來(lái)說(shuō),這種系統(tǒng)的效率低于泥漿馬達(dá)設(shè)備。
第六種:水平定向鉆潛孔錘鉆具總成。這種鉆具由壓縮空氣作為動(dòng)力,適合小型鉆機(jī)短距離,中到高硬度巖石地層穿越,效率與其他導(dǎo)向工具相比較高。這種系統(tǒng)轉(zhuǎn)向是通過(guò)一種帶有碳化鎢硬質(zhì)合金齒的偏心,平端面鉆頭實(shí)現(xiàn)。這種鉆頭具有一個(gè)高點(diǎn),在不旋轉(zhuǎn)只推進(jìn)的過(guò)程中可以較好地朝向需要的路徑方向。如需直鉆,只要施加中等的鉆進(jìn)力同時(shí)緩慢的旋轉(zhuǎn)即可。
第七種:定向鉆桿主要功能 定向鉆桿是定向鉆進(jìn)裝備的重要組成部分,是定向鉆進(jìn)過(guò)程中受力復(fù)雜、工況惡劣的部件,其主要功能有: 1)鉆進(jìn)時(shí)傳遞鉆機(jī)施加給鉆頭的軸向壓力,承受孔底馬達(dá)的反扭矩; 2)起下鉆具時(shí)傳遞鉆機(jī)對(duì)鉆具施加的推拉力; 3)作為介質(zhì)通道,向孔底輸送沖洗液。 為了方便孔內(nèi)事故的處理,定向鉆桿既可用來(lái)進(jìn)行定向鉆進(jìn)施工,也可進(jìn)行常規(guī)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)施工。因此,定向鉆桿還應(yīng)滿足常規(guī)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時(shí)向鉆頭施加扭矩的要求。
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