定向井、水平井专用工具.doc

第章定向井、水平井专用工具

第一节定向接头
一、定向接头类别
目前国内常用的定向接头有两种:定向直接头和定向弯接头,定向直接头用于弯壳体螺杆定向钻进,而定向弯接头则用于直壳体螺杆定向钻进。定向弯接头因其具有制造简单、使用方便、成本低廉等特点,目前使用较为普遍。
二、技术规格
定向弯接头规格表表1-1
外径
(mm)
内径
(mm)
连接螺纹
弯曲角度
(°)
长度
(mm)
备注
母扣
公扣

80
630
531

760
衬套内径50mm







70
4A10
431

500
衬套内径50mm







57
310
331

450
衬套内径35mm






三、基本结构
1、直接头的基本结构,包括壳体、扶正套、定向键和定位螺钉,如图1-1所示:
图1-1
,包括壳体、扶正套、定向键、定位螺钉如图1-2所示:
定向弯接头结构示意图
图1-2
弯接头弯曲度数的计算公式:
α=(a-b)/d
式中:α——弯曲角度(º)
a——长边长度(mm)
b——短边长度(mm)
d——外径(mm)
四、弯接头性能
不同螺杆钻具使用弯接头在不同井眼的造斜率表1-2
定向
弯接
头
弯曲
角度
95mm钻具
127mm钻具
165mm钻具
197mm钻具
244mm钻具
钻头
直径
mm
造斜率
°/30m
钻头
直径
mm
造斜率
°/30m
钻头
直径
mm
造斜率
°/30m
钻头
直径
mm
造斜率
°/30m
钻头
直径
mm
造斜率
°/30m
1
114

152

222

251

337







2





1
121

171

200

270

388







2











1
149

200

270

311

445







2











第二节无磁钻铤
一、作用
由于所有磁性测量仪器在测量井眼的方向时,感应的是井眼的大地磁场,因而测量仪器必须是一个无磁环境。然而在钻井过程中,钻具往往具有磁性,具有磁场,影响磁性测量仪器,不能得到正确的井眼轨迹测量信息数据,利用无磁钻铤可实施无磁环境,并且具有钻井中钻铤的特性。国外已有相当数量的无磁钻铤产品于1990年列入API标准。我国根据国外产品和产品样本制订了SY/T 5145-86《无磁钻铤》标准。
二、工作原理
无磁钻铤工作原理如图2-1所示:
无磁钻铤的作用原理示意图2-1
注:①地磁场线;②磁性测量仪;③钢钻铤;④干扰磁场线;⑤钻头接头;⑥无磁钻铤
无磁钻铤上下的干扰磁场线对测量仪器部位没有影响,因而无磁钻铤为磁性测量仪器创造了一个无磁环境,保证了磁性测量仪器测到的数据为真实大地磁场信息。
无磁钻铤材料
1、蒙乃尔合金
(1)、化学成分及机械性能见表2-1
表2-1
化学成分(重量%)
机械性能
碳
锰
镍
硅
铜
钛
铝
抗张
强度(Mpa)
屈服
强度(Mpa)
延伸率(%)
布氏硬度
导磁率








-
20
300
≤
(2)、蒙乃尔合金的特点
蒙乃尔合金虽然具有不易腐蚀的优点,但是由于镍含量高而存在以下缺点:
。。
2、铬-镍合金
这种合金钢约含18%的铬和镍。易于塑性变形导致螺纹过早损坏,特别对需要上紧扭矩高的大钻铤更为不利。其化学成分见表2-2。
非磁性铁合金化学