1、钻井摩擦；屈曲；影响因素；减摩技术我国一些油气田由于所在区域的不同导致一些储层存在特殊性，如埋藏较深、岩石性 质密度高、低孔低渗以及裂缝对产能贡献比例大等地质差异，在这种地质差异的影响下加大 了对储量应用的难度。要想对该类储层进行有效率保证的开发工作必须将目标锁定在对基质 连通面积的增加上。增加连通面积最好的途径就是裂缝，裂缝可以通过人为或对现有的天然 裂缝进行利用，如对天然裂缝实施钻穿等方式来实现。平常直井形成的储层泄流面积太小， 不容易勘探开发。水平井特殊井眼可以使储层泄流面积加大，并提升角度裂缝钻遇率，使单 井产量有所增加o针对水平井与复杂结构井技术实现致密气的经济开发已经在很多国家相继
2、 展开，并且在实践中取得了较好的成绩，然而因水平井摩阻而引发的一系列负面问题却很常 见。为此对水平井摩阻影响因素进行探讨对提高水平段的延伸力与脱压问题有着重要帮助。1.摩擦影响因素分析1.1钻柱屈曲行为钻进时，钻柱会受本身重量的影响与井壁发生摩擦，另外压力会导致钻柱发生形变， 如弯曲，这种形变又被称为屈曲。屈曲后的钻柱会受到井壁的支撑，在一定时间内其稳定性 不会受到太大影响，但是在轴向压缩载荷突破钻柱屈曲极限时，钻柱就会损坏。屈曲现象推 进了钻柱与井壁的接触，从而造成更大的摩阻扭矩。钻柱的屈曲和摩擦会对钻柱轴向力传递造成直接影响，因此钻头无法顺利钻压，放慢 钻井速度同时缩短水平井水平段长度。1
3、.2轨迹控制一般在钻井之前会先设计一条井眼轨迹曲线，因为摩阻扭矩大小会受井眼轨迹影响。 为了满足油气层勘探开发的不确定性，必须对靶点进行调控，在水平段添设更多的控制点。 为了满足井眼轨迹控制需求，需要较大的井斜起伏度，最终水平段井会变成W形，使钻井 发生更大的摩擦，后期套管的下入也会受到影响。1.3钻井液密度在对高压致密地层水平井进行钻井时，时常出现摩阻现象，并且摩阻程度较大，这主 要是由于钻井液密度过高所导致的。当钻井液密太高时，会使内部钻柱在外压差的作用下向 井壁贴进，从而加大接触面积，造成较大的摩阻。2.水平井钻井减摩技术据国内外文献以及油田实际情况，对大位移井或水平井等阻摩较大的井，惯
4、用以下措 施来减少摩阻和扭矩：优化井眼轨迹；优化井身结构与钻具；选用优质钻井液；利用降低摩 擦或扭矩的特殊工具。随着对水平井钻井技术的研究与实践，与之相对应的施工工具也应得 到进一步重视，只有加快对配套工具的研发才能使水平井作业达到理想需求。为此，本文将 对新研发的水平井钻井减摩降阻工具进行详细介绍。2.1结构图1为新型减摩降阻工具结构示意图，如图1所示，整个减摩降阻工具分为a、b、c、 d四个组成部分。a是整个工具的整体，由芯轴、止推环、控制轴承间距环、硬质合金滚轮、 安装轴、减摩轴承套与轴承固定螺丝等部件组合而成;b为A向视图，从图中可以发现在工 具外圆处分布有滚轮，数量为12个，并且有内
5、螺纹，作用是方便与上部钻柱连接。c为B 向视图，图中可以从正反两个角度观察到滚轮的分布，同样在工具下方也配有螺纹，是用来 与下部钻柱连接的。d是减摩轴承套，这是一个组合型减摩轴承套，可以将两个轴承套组装 为一个完整的减摩轴承套。每个轴承套内设有三个安装槽，每个安装槽可以安装两个滚轮。2.2工作原理水平井钻井减摩降阻工具的应用对象主要是大位移井、水平井以及定向井，不但能减 少摩阻扭矩，还能对接头与套管起到减磨损的作用，有效避免压差卡钻，大幅度提升机械钻 速，因导流槽的特殊设计可以使井眼净化效率提高。该工具适用范围较广，多数井下作业都 可应用该工具来完成，弱化钻井摩阻与扭矩。2.3主要技术参数该工
6、具的外径为165.1mm,其最大外径有187.0mm。该工具长度为1230.0mm,推荐 井眼直井215.9mm。2.4关键技术该工具的关键部件在于组合式减摩轴承套，轴承内部有涂层，外圆表面 有很多滚轮安装槽，每个安装槽可装备两个滚轮，滚轮在安装槽内可以滚动。滚轮之间相互 咬合连接在一起。首尾相连，形成一个圆环。两个轴套非常牢固，完全不会因上下受力或径 向旋转而分离。为了促进该工具在钻井时的携岩能力，在心轴的上下处分别设有螺旋导流槽，尤其在 水平井与大位移井这样容易堆积岩石碎末的井，螺旋槽可以通过扰动来阻碍岩石碎屑，起到 清洁井眼的作用。2.5特点介绍专门针对定向井与水平井以及大位移井而设定，
7、可有效减少这三类井在 钻井时所产生的摩阻与扭矩，工具耐用，不易损坏，安装便捷，使用性能稳定且作业时间持 久，工具内部自带保护零件功能，同时具备井眼清洁功能。结束语本文针对水平井对钻井所产生的摩阻及屈曲进行了介绍并总结其发生过程及原因，为 了促进水平井钻井发展，提升钻井作业质量，除了避免易引发摩阻与屈曲的因素，还要善于 利用工具，如本文所介绍的减摩降阻工具就是非常好的钻井作业工具，除了可以有效减少水 平井钻井时所产生的摩阻和屈曲，其工具自身特有的优异性也非常利于钻井作业，相信随着 减摩降阻工具的推广和应用，我国水平井钻井摩阻问题会得到有效解决。参考文献1王秀亭，汪海阁，陈祖锡,唐雪平.大位移井摩阻和扭矩分析及其对钻深的影响J.石 油机械,2005（12）作者简介毛文纵（1985.），男，汉族，湖北武穴人，毕业于长江大学石油地质专业，工程师， 现主要从事定向井、水平井技术服务工作。
