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地热井、温泉井、回灌井、专业施工厂家，从500-2500米各种地热井钻探

根据不同的地质配备不同的钻机施工。为您省时、省钱、省力。。。

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简介

东营专业地热回灌井钻探，地热能是指的存储在地下岩石及流体中的热能.我们所知道的这个地球内部处于高温灼热状态,从地表浅层的几十度直到内部的上千度高温状态,表明地球内部蕴藏着巨大的热能.

地热供暖原理

在我国黄河以北地区,冬季供暖一般是4个月到6个月.当前普遍采用的供暖方式是烧煤或者燃油,天然气及电的方式获得热量,主要以水为循环方式进行.而就在我们的脚下的许多地方储存着温度丛几十摄氏度到几百摄氏度的地热水,通过地热水与供暖媒质水的低温状态进行热交换,可以使得媒质水的初始温度大大提高.科技造就的生活的无限延展,提升着人们的幸福感,但同时也呈现出更大的制约性因素——能源.科技越*,科技产品越丰富,人们对科技力的需求越高,能源的制约就越明显.

打井机的工作原理

东营专业地热回灌井钻探，在大气压力的作用下,循环液由沉淀池经回水沟沿着井孔的环状间隙流到井底,此时转盘驱动钻杆,带动钻头旋转进行钻进,由泥浆泵抽吸建立的负压把碎屑泥浆吸入钻杆内腔,随后上升至水,经泥浆泵排入沉淀池,沉淀后的循环液继续流入井孔,如此周而复始,形成了反循环的钻进工作.

定向井的基本概念

，定向井技术是当今世界石油勘探开发领域的钻井技术之一，它是由特殊井下工具、测量仪器和工艺技术有效控制井眼轨迹，使钻头沿着特定方向钻达地下预定目标的钻井工艺技术。采用定向井技术可以使地面和地下条件受到限制的油气资源得到经济、有效的开发，能够大幅度提高油气产量和降低钻井成本，有利于保护自然环境，具有显著的经济效益和社会效益。定向井就是使井身沿着预先设计的井斜和方位钻达目的层的钻井方法。

其剖面主要有三类：

一般定向井图示

(1)两段型：垂直段+造斜段；

(2)三段型：垂直段+造斜段+稳斜段；

(3)五段型：上部垂直段+造斜段+稳斜段+降斜段+下部垂直段。

水平井是定向井的一种，一般的油井是垂直或倾斜贯穿油层，通过油层的井段比较短。而水平井是在垂直或倾斜地钻达油层后，井筒转达接近于水平，以与油层保持平行，得以长井段的在油层中钻进直到完井。这样的油井穿过油层井段上百米以至二千余米，有利于多采油，油层中流体流入井中的流动阻力减xiao，生产能力比普通直井、斜井生产能力提高几倍。

胜利油田定向井技术闻名全国，胜利油田钻井院和胜利油田钻井工程技术公司已形成了普通定向井、多目标定向井、救援定向井、丛式定向井、水平井、分支井等几十种类型的定向井施工工艺。胜利油田黄河钻井总公司和渤海钻井总公司的定向井施工能力享誉国内外。[1]

定向井的基本应用

定向钻井目前已成为陆地和海上油田开发的主要手段。定向井在石油勘探与开发中得到了广泛的应用。在地面上难以建立井场和安装钻井设备进行钻井的地区，要勘探开发地下的油气资源，*的办法就是从该地区附近打定向井。在海洋或湖泊等水域上勘探开发石油，是建立固定平台，或采用移动式钻井平台，或从岸边打定向井、丛式定向井。当在钻达油气层所经过的地层中有难以穿过的复杂地层时，用定向井可以绕过这些复杂地层，称为绕障定向井。在发生断钻具、卡钻以及井喷着火等恶性事故的情况下，采用侧钻井、救援井是处理此类事故的有效方法。近年来，各类水平井、大位移井、多分支井和二维及三维多目标井的出现和发展，更是把定向井的应用推进到了优化油藏开发方案，增加产量，提高釆收率的范围。另外，在非石油勘探开发领域，例如煤层气、卤水、地热、天然气水合物、固体矿产等的勘探和开采，以及地下核试验的采样等，定向钻井技术也有着非常广泛的应用。[2]

地面限制

油田埋藏在高山、城镇、森林、沼泽海洋、湖泊、河流等地貌复杂的地下，或井场设置和搬家安装碰到障碍时，通常在他们附近钻定向井。

地下地质条件要求

用直井难以穿过的复杂层、盐丘和断层等，常采用定向井。

如：安718段块的井漏、二连地区巴音区块的井，自然方位120-150度。

钻井技术需要

遇到井下事故无法处理或不易处理时，常采用定向井技术。如：掉钻头、断钻具、卡钻等。

经济有效的勘探开发油气藏的需要

Ⅰ原井钻探落空，或钻通油水边界和气顶时，可在原井眼内侧钻定向井。

Ⅱ遇多层系或断层断开的油气藏，可用一口定向井钻穿多组油气层。

Ⅲ对于裂缝性油气藏可钻水平井穿遇更多裂缝、低渗透性地层、薄油层都可钻水平井，提高单井产量和采收率。

Ⅳ在高寒、沙漠、海洋等地区，可用丛式井开采油气。

定向井基本分类

随着定向钻井技术的发展，定向井的种类越来越多。[3]

按设计井眼轴线形状分

Ⅰ两维定向井：井眼轴线在某个铅垂平面上变化的定向井，井斜变化，方位不变化。

Ⅱ三维定向井：井眼轴线在三维空间变化的定向井，井斜变化，方位变化。可分为：三维纠偏井和三维绕障井。

按设计zui大井斜角分

Ⅰ低斜度定向井：井斜xiao于15度，钻井时井斜、方位不易控制，钻井难度大。

Ⅱ中斜度定向井：井斜在15-45度之间，钻井时井斜、方位易控制，钻井难度相对较xiao，是使用zui多的一种。

Ⅲ大斜度定向井：井斜在46-85度之间，其斜度大，水平位移大，增加了钻井难度和成本。

Ⅳ水平井：井斜在86-120度之间，其钻井相对较难，需要特殊设备、钻具、工具、仪器。

按钻井的目的分

救援井、多目标井、绕障井、多底井等。

按一个井场或平台的钻井数分

Ⅰ单一定向井

Ⅱ双筒井：一台钻机，钻出井口相距很近的两口定向井。

Ⅲ丛式井（组）：在一个井场或平台上，钻出几口或几十口定向井和一口直井。

发展前景和发展趋势

（1）油气资源供应的紧缺形势和目前油气生产遇到的问题，为定向钻井技术提供了广阔的发展空间。

目前油气开发遇到的主要问题可概括为3个方面：一是新老油田如何提髙采收率，新油田如何优化布井方案，老油田如何开釆出更多的剩余油，二是海上油田如何开发更能降低成本，提髙产量；三是一大批低渗油藏、稠油油藏、裂缝油藏、薄油藏、边际油藏等特殊油藏如何开发更为有效。定向钻井技术在解决这些问题中都是大有可为的。

（2）中靶精度和轨迹符合率将大大提髙。轨道设计曲线、轨迹控制模式和轨迹计箅方法，将趋向于三者高度统一。

造斜工具和随钻测量、随钻定向技术的发展，已经大大提高了中耙精度和轨迹符合率。在未来的发展中，轨迹符合率必将列为定向井轨迹质量的重要评定项目。轨迹符合率高，意味着轨迹优化，有利于采油作业。目前轨道设计曲线可以有4种，但是轨迹控制模式却只有一种“恒装置角模式”，理论上只能钻出恒装置角曲线，无法准确钻出其他3种曲线设计的轨道。轨迹符合率的进一步提髙，必然要求轨迹控制模式与轨道设计曲线的高度统一。

（3）未来定向钻井工作的重心将由靶前井段向靶区井段转移。工作重心的转移，有可能引出新的定向井类型。

目前的定向钻井工作主要集中在靶前井段，重点是既要打得快、打得好，还要准确中靶。除了水平井以外，靶区井段都比较短，没有多少工作量和难度。但是从发展趋势看，水平井、多分支井和三维多目标井等出现后，意味着进人耙区以后，轨迹在靶区的延伸、发展和布置越来越受到重视。特别是三维多目标井，国内根据其轨迹特点翻译为“三维多目标井”并不*恰当。所体现的重要设计思想没有被翻译出来。实际表明靶区井段在油藏开发中的重要性，设计者将更多地考虑轨迹在靶区内的延伸、变化和发展，从而优化开发方案，提高产量和采收率。一个新油藏的开发，利用多种轨迹类型的定向井优化开发方案，这种发展趋势在论文中已初现端倪。顺着这个趋势，未来很有可能出现一种*适应于设计者意愿的新型定向井。

（4）随钻技术和导向钻井技术的发展，zui终将被引导到提高采收率的方向，可能会出现剩余油导向钻井技术。

目前正在发展的各种随钻技术（随钻测惫、随钻测井、随钻地层评价、随钻地震等）和各种导向（轨迹导向、地质导向等）钻井技术，一方面*地提髙了轨迹控制能力，另一方面使得井下信息的实时获得量大大增加，*地提髙了地下的透明度。考虑到老油田剩余油的开采有着巨大的潜力和吸引力，随钻技术和导向钻井技术必然会向着开发剩余油的方向努力，利用某种原理，引导钻头向着剩余油富集的位置和方向钻进。[4] 1、目的意义  定向井和水平井是在给定造斜井深的条件下，按照预先设计的方位和井斜钻达目的层的钻井方法。到达目的层的井段如为斜直段或降斜段则为定向井；如为水平段则为水平井。 

钻定向的目的是： 

1、地面条件限制；如高山、大河、湖泊、海洋、城市、建筑等；

2、地下条件限制；如地下断层、盐丘、穹窿等复杂地层；

3、钻井工艺要求；如侧钻井、救援井、丛式井、分支井等；

4、开发油气藏的需要。

钻水平井的目的是： 

1、开发低渗透、低孔隙度油气藏；

2、丛式钻井和海洋钻井的需要。

主要内容有： 

1、定向井和水平井剖面设计； 

2、定向井和水平井井眼轨迹测量和计算；

3、定向井和水平井井眼轨控制原理和技术。

定向井水平井剖面设计

1、设计原则： 

A、实现定向井钻井目的；

B、充分利用地层的造斜规律；

C、有利于钻井、采油和开发的要求；

D、有利于安全、快速、低成本钻井。

2、应考虑的问题： 

A、力求使设计轨迹zuixiao；

B、应使斜直段zui长； 

C、造斜点和造斜段应选在稳定地层

D、应考虑方位漂移引起的方位变化；

E、避免严重狗腿度出现。

3、剖面类型及选择 

常用的剖面类型有： 

A直——增——稳剖面。由垂直段，造斜段及稳斜段组成（三段制剖面）；

B直——增——稳——降剖面。由垂直段，造斜段，稳斜段及降斜段组成（S型剖面）；

C直——增——稳——降——斜剖面。由垂直段，造斜段，稳斜段，降斜段及斜直段组成（修正S型剖面）。

实际井眼轨迹的测量计算    

实际井眼轨迹不可能与设计*一样，这就要求我们随时测量井斜和方位的变化情况。从而使井眼按设计钻进。目前定向井测量工具有单点及多点测量仪、随钻测量仪、陀螺测斜仪等。通过这些仪器可测量任意一点的井斜和方位。根据测量的参数可以计算井眼任意点的坐标井眼轨迹的测量  为了知道实钻井眼是否与设计井眼相*，为了判断是否能钻达设计目标，必须测定地下井眼位置。而实际地下井眼的位置和实钻井眼轨迹是通过测量不同井深处的井斜角和方位角并利用它们进行计算出来的。另外，为了给造斜工具，如射流钻头、偏心稳定器、弯接头、弯外壳等造斜工具在井下确定方向，简称为定向，也需要进行测量。扭方位时确定造斜工具的装置角，又叫工具面角也需要进行测量。因此，实钻井眼轨迹的测量需要使用能够在井下测量不同深度的井斜角和方位角、装置角的测量仪器。井眼相对于地面的位置可以根据累计测量的结果计算出来。

井眼轨迹测量的目的是：

（1）随钻监测实钻井眼轨迹以保证钻达设计目标； 

（2）当需要用造斜工具定向时，将造斜工具按要求的方向定向；

（3）确保正在钻进的井眼与已钻井眼没有相碰的危险； 

（4）确定所钻井钻过地层的真垂深，以准确地绘制出地质剖面图；

（5）为了监测油层特性及钻救援井需要确定准确的井底位置；

（6）沿井身计算井眼曲率，以评价井身质量；

（7）为固井、完井和采油提供井眼轨迹数据。 

zui早的测斜仪是氟氢酸测斜仪。其测斜原理是：仪器的内容器是玻璃筒，内装氢氟酸。如果仪器在倾斜位置停留一段时间，则酸将与玻璃起反应并在圆筒面上留下指示水平位置的刻痕，据此痕迹可计算井斜角。随着定向井不断发展，对测量仪器提出了更高更多的要求，大量和同时多点测量，氟氢酸测斜仪已不能满足要求。后来出现了井下机械照相和电子照相。到60年代已具备了很好的测斜仪器和测斜方法。大量和频繁的测量工作使测量仪器不得不进一步发展，于是又研制出来单和多点测斜仪，陀螺测斜仪等，更进一步的发展是有线和无线随钻测斜仪，可以进行连续测量井眼轨迹。

井斜和方位的测量     

实钻井眼轨迹的测量主要是井斜角和方位角的测量。根据不同的测量原理有多种井斜和方位测量仪。在实际测过程中，井斜和方位测量仪是整套装在一个壳体里面，由电池或井下发电机或地面供电。测量工具用钢丝绳下入井内或在下钻时装在钻铤里面下入，也可由地面投入。某些陀螺测量工具装在电缆上入井，这样可以在地面记录测量结果。 

（1）罗盘重垂式井斜方位测量这种仪器测量井斜角的基本原理是利用地球重力场、表面水平和悬垂原理。测量方位角是采用测量大地磁场水平分力方向的罗盘测量原理。

（2）加速度计磁力计井斜方位测量  利用安装在测量仪器内的加速度计和磁通门计可测出X、Y、Z方向的地球重力加速度分量，测量出X、Y、Z方向的地磁分量，并可由这些测量值计算出井斜角、方位角和工具面角。

（3）磁偏角与无磁钻铤     

以地磁场为基础的测量井眼方位的测量仪器要对真北极和磁北极之间的差进行修正。磁偏角是磁北极和真北极之间的夹角，该角随时间而变化，并取决于地理位置和地球表面的特征。除了对真北极进行修正外，使用磁测量工具时必须特别注意磁干扰的影响。这种干扰可能是由于紧靠钢钻铤引起的，也可能是由于邻近的套管和具有磁性的地层所致。利用无磁钻铤可以把罗盘和罗盘上下的磁钢和磁场分开，并可防止对地磁场的干扰。所需要的无磁钻铤数量取决于几个因素，包括井斜角和方位角，和按照其纬度测出的井的地理位置。在高北纬地区分磁强度很xiao，罗盘读数易受附近其他磁流的影响。因此应下入较多的无磁钻铤，将其他磁源的影响减到zui低限度。

（4）陀螺方位测量 

在已下套管的井内使用磁性罗盘时，钢套管的影响会得出错误的测量结果。在附近有下套管的井的裸眼井内测量时也会如此。丛式井平台上一口定向井初始造斜时，由于紧靠已下套管的各邻井使用磁性测量仪是不可靠的。在这种情况下必须用不受磁场影响的陀螺罗盘代替磁性罗盘。 

目前使用的陀螺测斜仪中方位角的测量是用一个二自由度万向支架自由陀螺仪。在下入陀螺仪前，必须将陀螺与已知的标准方向对准，这个方向通常是真北方向。也可以使用望眼镜准确地瞄准一个基准点来定向。因为以后的测量均是以这个方向为准，所以地面任何方向的偏差都会导致测量结果的系统误差。将陀螺方向定好再将仪器装进测斜仪内，用钢丝自钻柱内下入进行测量。当读取结果时，方位根据真北来定而无须用磁偏角矫正。新一代的陀螺测斜仪不需要在地面上对准真北。它能在每个测点上独立地指向真北，因而不会受到普通陀螺仪漂移累加的影响。这种寻北的能力消除了普通陀螺测量的内在误差。 

单点及多点测量仪

（1）单点测量仪  单点测斜仪用于监测一口定向井或控制井斜的钻井过程，并帮助改变井眼轨迹时确定工具面的方向。根据采用的测斜原理和方法不同称为磁性单点、电子单点和陀螺单点测斜仪。单点测斜仪的正常测量过程是在钻头离开井底接单根时进行。使用步骤是，组装好仪器，触发定时器，然后用钢丝绳将测斜仪下入钻柱内。在井斜角较大（60—700）的情况下需将仪器泵送下入。在仪器下入过程中应上下活动钻柱，以防止卡钻。当仪器接近测斜位置时应减缓下钻速度，在测量过程中不要活动钻柱，除应用运动定时器外。定时器被触发时，要使地面的秒表开始走动，它将告诉你仪器何时正在测量。之后将测斜工具起出地面。进行处理即可获得测斜数据。

（2）多点测斜仪 

多点测斜仪工作原理与单点测斜仪相同，同样有磁性多点、电子多点及陀螺多点测斜仪。但能够在预定井段内测量并存储多组数据。在起钻前将多点测斜仪投入钻柱内，即可在起钻过程中测量全井井斜和方位。起一个立柱（约30米）测量一次。如果想得到更多的测点，可随时停止起钻等侯测量。当仪表在地面组装并开动定时器时，秒表也要同时开动。秒表与定时器同步使操作人员准确知道何时测量和测量的次数。当起出每柱钻杆时，记录人员必须记录每次测量的测量深度，和单点测斜一样，除陀螺测斜仪外，多点测斜仪也必须在无磁钻铤内进行测量。每次卸钻柱立根后应静止足够的时间而可以测量两次。这两次测量的结果应是相同的。在两次卸立根之间，钻柱正在活动时所进行的测量将忽略不计。多点测斜一般在一特定井段钻完后，下套管前进行。由于多点测斜的测点比单点更密集，所以多点测斜的井眼轨迹更具有代表性。 

随钻井眼测量仪

（1）随钻有线测量仪      

有线随钻测量仪用加速计和磁通门磁力计测量井斜和方位。井斜和方位的测量数据经电缆传递到地面计算机处理后进行记录和显示。多数有线随钻测斜仪可在钻井过程中不断检测井斜、方位和工具面角。这些数据能由装在司钻旁的显示器实时显示。因此，有线随钻测斜仪能为定向钻井提供更多、更及时的信息，以帮助操作人员调整工具面角、控制泥浆马达。由于有连续稳定的工具面角读数，使操作人员无须再对预定的反扭矩修正工具面角。

（2）无线随钻测量仪 

有线随钻测量的zui大缺点是是有线传输，这给钻井施工带来*的麻烦。特别是无法采用转盘钻井。目前已经研究了代替有线传输数据的方法。如电磁波法、声波法、压力脉冲法、压力脉冲调制法和钻杆法。而目前进入商业系统的传输方法只有压力冲和压力脉冲调制法。压力脉冲系统又分为正压力脉冲和负压力脉冲系统。  典型的随钻测量系统井下部分包括加速度计和磁通门磁力计传感器部件，由传感器转换到信号的部件，脉冲发生器部件和动力部件。在地面由压力传感器接受信号并传输到计算机进行处理。把这些信息转换成井斜角、方位角和工具面角的数据。这些信息既可传输到终端打印，也可传输到钻台显示。实际井眼轨迹绘制  使用上述任何一种方法可计算出井眼轴线上各测点三维坐标。根据这些坐标值就可以绘制定向井的实钻井眼轨迹图。根据实钻井眼轨迹图可以掌握当前井底的位置和井眼前进的方向，随时和设计进行对比，以便发现其中的偏差和及时采取措施。工程上常用的定向井实钻井眼轨迹图分为水平投影图和垂直投影图。水平投影图即为实钻井眼轨迹在水平面上的投影，垂直投影图即为实钻井眼轨迹在垂直平上的投影。

（1）水平投影图的绘制     

按比例作出直角坐标图，坐标图的纵坐标是N-S（北北），横坐标是E-W（东西），根据计算的各个测点的坐标值。即可描绘出水平投影图。

（2）垂直投影图绘制    

确定一个垂直平面，以垂直井深为纵坐标，以水平位移为横坐标，按比例作出直角坐标图，然后将各个测点计算的坐标值一一描在坐标图上，zui后将各点光滑地连接起来，即可得到井眼轨迹垂直平面图。

5、井眼轨迹的控制    

井眼轨迹的控制是钻定向井成败的关键，因为有许多影响井眼轨迹变化的因数，无论是直井或定向井都必须控制井眼轨迹，否则都不可能按设计井眼轨迹钻达目标。

地层及其各向异性

（1）地层各向异性     

地层各向异性用各向异性指数表示，它是指沿垂直地层层面的可钻性大于沿平行地层层面的可钻性。因而造成钻井时沿某一方向切削多，而沿另方向少，从而引起井斜；

（2）地层倾角

在大倾角陡构造上钻井，井斜一般都很严重，其井斜的规律是：  当地层倾角大于450时，井斜沿地层下倾方向井斜；    

当地层倾角xiao于450时，井斜沿地层上倾方向井斜；

（3）地层软硬交替 

当钻井软硬交错层时，钻头同时与软硬地层接触，在软地层一侧的力比硬地层一侧的力xiao，在钻头上产生力矩，使井眼沿上倾方向井斜。   

除此之外，断层也会造成井斜。    

地层因素对井斜的影响，实质是地层造斜力的作用。

其实质是施加钻压后，钻柱发生弯曲变形，在钻头上产生侧向力，由于侧向力的作用，使钻头合力方向不再与井眼轴线重合，造成井斜。为了防止井斜，应当使钻柱组合在施加钻压后，产生的钻头侧向力为零，使钻头合力与井眼轴线重合。  钻井过程中通过下部钻柱给钻头施加钻压，当钻压超过钻柱弯曲的临界钻压时，钻柱就会发生弯曲，从而在钻头上产生一个指向井壁的侧向力，这时钻头合理与井眼轴线发生偏离，钻进方向不再与井眼轴线重合使井眼发生偏斜。 

钻头结构引起的各向异性 

钻井过程中，钻头主要是沿其自身的轴线前进的，钻头设计时很少考虑钻头的侧向切削问题。但是，一般钻头都有不同程度的侧向切削能力，这对钻进轨迹有一定的影响。例如大多数三牙轮钻头都设计成超顶和移轴，使钻头产生侧向切削。钻头轴向切削能力与侧向切削能力的差异称为钻头各向异性。由于钻头各向异性的影响，钻头即使在各向同性地层钻进，也不能按钻头合力方向钻进。

井眼轨迹控制     

井眼轨迹控制包括直井和定向井，方法不尽相同，但基本原理却都一样。

直井井斜控制      

钻井过程中的井斜问题一直是国内外钻井专家、学者研究的重要课题。这是由于井斜直接影响到油气井的钻井成本和勘探开发的经济效益。迄今为止国内外已有大量的文献研究这个问题，中国的白家治等是这个课题研究的杰出代表。由于他们的研究成果，使防斜问题取得了很大的进步，形成了一整套井斜控制理论和原理。但是根本性的突破还未取得，也就是说还没有建立一套有效的防斜理论和技术来控制井斜问题。这是因为影响井斜的因素十分复杂，建立的数学模型无法反映所有因素的影响，特别是地层因素的影响很难确定。建立的数学模型只能在一定的条件下使用，不能反映钻井过程的客观规律。尽管如此，目前的井斜控制理论在一定程度上也能减缓井斜，并控制井斜在一定范围之内。这是钻井工程和油气勘探开发所允许的。行之有效的防斜理论和技术有待进一步研究。 

控制井斜实质就是控制钻头造斜力，使其为降斜力。要达到这个目的，地层造斜力是不可改变的，*可控制的是下部钻柱组合和钻井参数，通过改变下部组合和调节钻井参数可使钻头侧向力为降斜力，抵抗地层造斜力的作用强度，使井斜控制在一定范围内。目前使用的钟摆钻具、塔式钻具、偏心钻铤等是以增大降斜力为目的的钻柱。他们可以起在直井中防斜，在斜井中纠斜的作用。

刚性满眼钻柱、方钻铤、螺旋钻铤等是以强大的刚度反抗地层造斜的作用。在直井中防斜，在斜井中稳斜，井斜了不能使用刚性满眼钻柱。但是通过调节扶正器安放间距和钻井参数，刚性满眼钻柱也可以是增斜或降斜钻柱。钟摆钻具防斜  这种钻具是在钻头的上方一定距离处，一般是18—27米左右按装一个扶正器。当其发生井斜时，扶正起靠下井壁上，扶正器下面的钻柱重量在钻头上产生一个指向下井壁的力，这个力就是钟摆力，是降斜力，使井斜减少。钟摆钻具使用关键是扶正器的安放距离，太大在扶正器下面产生新切点，钟摆失效；太xiao钟摆力也xiao，效果也不好。钟摆钻具的特点是在直井中能防斜，在斜井中可纠斜。

刚性满眼钻具    

所谓刚性满眼钻具是指组成下部钻具的刚度大，在钻井过程中不会发生弯曲变形。要实现这种钻井，一是采用大尺寸钻铤，二是在下部钻柱上安放三个以上的扶正器，其中一个扶正器必须紧靠钻头，使钻柱扶正器填满井眼。

其防斜原理是： 

* 在紧靠钻头处安装一个近钻头扶正器，在地层造斜力很大的情况下，近钻头扶正器支撑在井壁上，限制钻头横向移动，抵抗地层造斜力的作用，减少由于下部钻柱弯曲而产生的钻头倾斜角； 

* 使用大尺寸钻铤加扶正器使井眼填满，在较大的钻压下钻柱不会发生弯曲，保持钻柱在井眼内居中，减少钻头倾斜，限制了由于钻柱弯曲产生的造斜力。  为了充分发挥刚性满眼钻具的作用，则至少要安装三个扶正器。用有限元法和连续梁法可以计算刚性满眼钻具的力学特性。

塔式钻具  

下部钻具是由几种不同尺寸组成，并且是紧靠钻头处的直径zui大，随后逐渐递减，形如塔形。故叫塔式钻具。这种钻具组合下部钻具重量大、重心低、钻头工作平稳，并能产生较大的钟摆力。塔式钻具在井径易扩大地层中钻进防斜效果好，井斜变化率xiao。

偏心钻铤 

偏心钻具是将普通钻铤的一侧开孔或削掉一部分重量，这样就成了偏心钻铤。当钻柱旋转时就会产生偏心旋转，从而产生指向重边的离心力。这个离心力在由高边向低边运动时产生加速运动敲打并切削下井壁，从而在斜井中起纠斜作用，由于偏心旋转钻柱不会发生自转，在直井中可防斜，在斜井中可纠斜。     

还有一些防斜方法，原苏联的双效防斜钻具、柔杆钻具、水力加压钻具等。 

定向井井眼轨迹控制 

定向井井眼轨迹控制包括造斜、稳斜、降斜和扭方位等作业。使用造斜器、带弯接头或弯外壳的螺杆钻具、带弯接头或偏心扶正器的涡轮钻具、偏心喷射钻头、以及调整下部钻具组合等都能不同程度实现井眼轨迹的控制。要使井眼轨迹按预先设计的方位和井斜钻进，首先必须选择满足设计造斜率的造斜工具沿预计的方位造斜。这需要通过造斜工具或利用地层自然造斜来完成。钻井方式不同，使用的造斜工具也不一样，常用的造斜方法分为转盘造斜和井下动力钻具造斜两种。

下面是常用的改变井眼轨迹所使用的工具和方法。 

（1）转盘造斜                  

 ① 槽式变向器                

zui早使用的一种造斜工具，主要参数

这种工具的使用条件是xiao尺寸钻头及钻柱组合，轻压慢转。  

这种造斜工具的缺点是：施工烦琐、效率低、可靠性差、易损害钻具。

② 喷射式钻头造斜    

利用不对称水眼或偏心水眼钻头，先冲出一个斜井眼。适用于较软的地层造斜，造斜时在钻头上方安放扶正器。

③ 锚式钻头    

利用钻头内外压力差的作用，将钻头推向井壁的一侧，使钻头产生横向切削作用。

④ 偏心钻头    

由偏心刀片和和水眼组成，适用于钻第二井眼造斜。

（2）井下动力钻具造斜 

① 弯接头加螺杆钻具或弯外壳螺杆钻具   

这种造斜工具是将螺杆钻具接在钻头上，弯接头接在螺杆钻具上或直接将弯外壳螺杆钻具接在钻头上，再上面接无磁钻铤和钻柱。造斜时将弯曲方向指向设计方位，用转盘锁住钻柱。开泵后螺杆钻具心轴旋转带动钻头也旋转，但螺钻具的外壳及弯接头和整个钻柱不旋转。这样钻进方向就沿弯接头或弯外壳的方向钻进。这种造斜工具是目前普遍使用造斜工具，zui大特点是可以连续造斜，造斜效率高，操作方便。表征造斜工具造斜能的大xiao叫造斜率。 

② 涡轮钻具加弯接头或弯外壳涡轮钻具    

这种造斜工具的造斜原理和方法与螺杆钻具相同，不同之处是蜗轮钻具与螺杆钻具水力特性不同，蜗轮钻具比螺杆钻具的特性更为复杂，操作时必须使涡轮在zui大功率的转速和扭矩下工作。

（3）下部钻具组合    

下部钻柱组合是指用于给钻头施加钻压的那一部分钻柱，这部分钻柱主要是钻铤、扶正器、钻头等组成。由于钻铤的尺寸、扶正器直径、扶正器的安放位置和数量都要影响下部钻柱的力学特性，即影响下部钻柱的增斜、降斜和稳斜特性。但无论那一种钻具组合都将在钻头上产生一个侧向力，这个力可能是增斜力、降斜力或稳斜力。给定的钻具组合必然是其中的一种。所以通过改变下部钻具组合可达到早斜、稳斜和降斜的目的。下部钻柱组合力学特性可用经典的力学方法求解，如zuixiao能量法、纵横弯曲连续梁法、有限元法。通过这些方法可以求借求解给定钻柱组合产生的钻头侧力是增斜、稳斜或降斜。目前已有这种计算软件，使用非常方便。

（4）弯接头和弯外壳马达 

大多数中半径定向井和水平井钻井系统使用带弯接头（0-20）和稳定器的弯外壳马达（0-2.50）。弯外壳与挽接头相比有如下优点：钻头倾斜时受到的侧向载荷xiao，可改善钻头的性能；更容易进行工具的准确定向和起下钻；下钻时可减少钻头碰撞井壁台肩；减少作用在马达径向轴承上的径向载荷；可以象正常转盘钻那样旋转弯外壳马达，实现稳斜钻进；弯外壳的角度能够产生很好的预测角度变化；弯外壳使弯曲部位更靠近钻头，可产生更高的造斜率或井眼曲率，zui高可达300/30米。在大斜度井中广泛使用。

（5）可变弯接头    

法国石油研究院和法国SMF公司联合研究出了一种钻定向井时可在地面遥控井眼轨迹的可变弯接头。这种可变弯接头内装一个自由活塞，每当排量超过预定的临界值时，自由活塞就要向下运动。活塞在向下运动过程中转动与上短节倾斜一定的角度的下短节，从而改变弯曲角度。活塞向下运动后又向上运动，并借助机械部件将下短节锁紧在新的位置上。这种弯接头所能产生的zui大弯曲角为2-30，具体情况由外径而定。    这种可变弯接头与有线随钻测量仪和井下马达一起使用时，将其调后再下井，这样钻头就不会碰到井壁台肩。钻头下到井底后井下马达一旦启动，其反扭矩便转动可变弯接头的下短节，使可变弯接头的弯曲角度变到预定值。弯曲角度可在0-40范围变化。    茹塞尔1987年发明了一种可由地面启动的可变弯接头，这种可变弯接头利用泥浆压力来启动圆柱心轴并改变弯曲角度。   

司可也非尔发明了一种通过投球来启动的弯接头。当球在这种可变弯接头内坐放好后，作用在活塞上的压力将心轴向下推，使传动轴偏斜。用钢丝取出这个球即可恢复稳斜钻进。