斜向井和双筒井

出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《制盐工业手册》第738页（3426字）

(一)斜向井

钻孔按预定方向偏离井眼中心垂直线、达到预定位置。

1．设计 首先要选定靶点位置，以靶点为圆心，设计靶距为半径，作圆圈，确定靶区位置，使井孔控制在靶区位置内。

其次要选择井身剖面。斜向井的井身剖面常用的有以下几种：

(1)直井段－全增斜井段

(2)直井段－增斜井段－稳斜井段

(3)直井段－增斜井段－稳斜井段－降斜井段。

斜向井的井身曲率半径(R)应大于造斜工具可能下入的最小曲率半径(R₁)，并大于钻具或套管抗弯强度允许的最小曲率半径(R₂)，即，R＞R₁、R＞R₂，计算式为：

式中 l——斜井段长(m)

△a——斜井段井斜增值(度)

式中 l_工具——造斜工具(包括钻头)长度(mm)

d_钻头——钻头直径(mm)

d_工具——造斜工具直径(mm)

δ——造斜工具与井壁的间隙值(mm)

式中 D——管子外径(cm)

E——钢的弹性系数(E=0．214×10⁶MPa)

δ——钢材屈服强度(MPa)

K——安全系数(取K=1．25)

K₁——丝扣应力集中系数

(E级钢K₁=1．75，Д级钢K₁=2．5)

此外设计斜向井，可以尽量利用地区井斜方位特性—地质自然条件，以减少人工造斜工作量。斜向井段应选在稳定、易钻井段，开始斜点可选在较软地层。斜向井段的造斜率要均匀，避免急弯。

2．工具

(1)转盘钻常用斜向器(定向器)，造斜井段钻头比直井段钻头直径小一级，造斜成功后再用领眼钻头扩眼。

使用斜向器钻斜眼计算方位的方法

例：原井斜为2．3°，方位角为78°，用3°斜向器使方位为123°。

α=78° θ=123° β=154°

作法(见图3－2－50)：依原方位角α通过座标中心O作OA线；使每1cm为1°故OA=2．3cm；在A处再作辅助座标；以3cm(即3°)为半径，以A为中心作圆；再自O作OA′，使0为12°，并与圆A相交于A′；连AA′，并量得β角为154°，OA′=2°，即斜向器应从154°之方位角下入井下。

图3－2－50 斜向器图解法求方位

(2)涡轮钻具钻斜向井常用工具有：

①弯接头(斜接头)，如图3－2－51。

图3－2－51 弯接头

弯度α有：0°30′、1°、1°30′、2°30′，3°、3°30′，最大为4°。

弯度角α按下式计算：

②偏心短节，造斜原理与弯接头基本相同，偏心短节造斜率计算式：

式中 L——涡轮钻具长度(m)

m——钻头切削面至偏心短节支撑点距离(m)

D_短节——偏心短节直径(mm)

D_钻头—－钻头直径(mm)

d_涡—－涡轮钻具外径(mm)

偏心块最大厚度

③弯钻铤，长3m左右，公母扣，车有一弯角，相当于两个弯接头的组合，可以获得较大的组合弯度，且便于下井。

图3－2－52 弯钻铤

④弯钻杆，将普通钻杆下端弯曲成一定角度，见图3－2－53。弯曲点距公扣1～1．5m。

图3－2－53 弯钻杆弯度计算：

⑤造斜涡轮

短涡轮：与普通涡轮基本相同，长度3～5m。

复式涡轮：用弯接头及活动连轴节连接而成。下节短(约3m)，利于造斜；上节长(约8m)，可增加涡轮级数，获得较大功率。

造斜涡轮技术性能见表3－2－90。

表3－2－90 造斜涡轮技术性能表(泥浆相对密度1．2)

3．使用涡轮钻斜井的钻具组合

(1)钻头+短涡轮+弯接头+钻铤+钻杆；

(2)钻头+复式弯涡轮+钻杆；

(3)钻头+短涡轮+弯钻铤+钻铤+钻杆；

(4)钻头+短涡轮+弯接头+弯钻杆+钻铤+钻杆。

4．定向钻进 无论使用任何工具，都应进行地面或井底定向。使用涡轮钻具钻定向井时，除采用地面定向或井底定向外，由于转子对定子产生反扭矩，通过外壳传递给钻具，使钻柱逆时针方向扭转一定角度，因此钻具到井底在启动涡轮前，要安放造斜工具，装置角应沿顺时针方向超前一个角度，以消除反转角对所需方位的影响。

5．在钻斜向井施工过程中，应随时根据测斜资料，绘制井斜水平投影图与设计对比，以便随时修正。

(二)双筒井

在盐业钻井中曾用一台钻机、一套钻具、一座井架、在同一井场，同时钻两口井。这种方法可节省土地，减少钻井费用，充分利用时效，并便于集中管理。双筒井设计，直井按正常设计进行，斜井按斜向井设计进行。施工方法：钻达表管后，进行固井；利用候凝时间，将转盘向前移动一定距离，并将转盘一侧垫高，形成一倾斜角度，固定好，钻第二口斜向井，钻达表管时，下表管进行固井；再转向第一口直井继续钻进。如是交叉作业，直到两口井全部完钻。也可利用两个转盘、两套钻铤，当第一口直井起钻时，另一口斜向井将钻铤接直井起出的钻具下钻，交叉作业，钻成两口井。