自动垂直钻井工具纠斜能力影响因素分析

摘要

自动垂直钻井系统可解决传统被动防斜效果不佳的问题.为使自动垂直钻井工具高效防斜纠斜,研究了其纠斜能力影响因素.通过分析钻头钻进趋势的方法来研究工具纠斜能力,基于纵横弯曲连续梁法,建立了考虑变截面处理的自动垂直钻井系统BHA力学模型,推导钻头侧向力和转角计算公式,结合钻头与地层相互作用模型,推导钻进趋势预测模型,并对模型进行了验证.在此基础上,以井斜趋势角为评价指标,结合钻头侧向力和转角,对工具纠斜能力影响因素进行了分析.分析结果表明,钻压、推靠力、翼肋位置、第一稳定器位置、柔性短节参数、钻头各向异性以及地层各向异性对工具纠斜能力影响显著,并对钻具组合进行了优化.研究结果可为钻具组合结构设计、钻井参数优选以及井眼轨迹预测和控制提供理论依据.