八、钻具组合(drill assembly)

钻具是连通地面和井下的枢纽。在转盘钻井时，靠钻柱来传递破碎岩石所需的能量，给井底施加钻压，以及定井内输送钻井液等。在使用井下动力钻具钻井时,它承受井下动力钻具的反扭距，同时给井下动力钻具输送液体能量。

钻具由不同的部件构成，他的组成随着钻井条件和方法的不同而有所区别。

基本组成部件有：方钻杆、钻杆、钻铤、钻杆稳定器及转换接头等。随着钻井优良工艺的不断发展，对钻柱的结构和性能要求越来越高，必须选择可靠性的钻柱。

常用的下部钻具组合:

1、 满眼钻具组合(packed hole assembly)

所谓满眼钻具组合是指钻头上部的一段钻柱与井眼直径相等或者具有较小的间隙的钻柱组合。通常采用满眼钻柱组合有一下两种：

· 1) 钻具稳定器组成的满眼钻具

一般由钻具稳定器组成的满眼钻具是用两个到三个钻具稳定器。钻具稳定器与井壁之间的间隙与满眼钻具组合的使用效果关系甚为重要，应当严格控制，一般这一间隙越小越好，尤其是近钻头钻具稳定器和中钻具稳定器，与井壁间的实际间隙过大往往导致满眼钻具组合实效。

· 2) 塔式防斜钻具

所谓塔式钻具是利用不同尺寸的圆钻铤组成的满眼防斜钻具。这种钻具下部采用较大尺寸的钻铤，由下而上其尺寸逐渐减小，状如宝塔，故称塔式钻具

2、 钟摆钻具组合(pendulum drill assembly)

在倾斜井段中，切点以下钻柱重量所产生减斜力，有促使钻头向铅直方向钻进的趋势，很像钟摆的运动，利用这种原理组成的钻具成为钟摆钻具，钟摆钻具有一下三种形式：

· 1) 光钻铤(slick assembly)钟摆钻具组合

· 2) 单钻具稳定器钟摆钻具组合

· 3) 多稳定器钟摆钻具组合

3、 钟摆-满眼钻具组合(pendulum drill-packed hole assembly)

满眼钻具接在钟摆钻具之上，即组成钟摆-满眼钻具组合方式。

塔里木油田轮南井身结构钻具组合:

· 一开满眼钻具组合(packed hole assembly during first spud-in)

12 1/4"钻头+12 1/4"井底扶正器+8"螺旋钻铤+12 1/4"钻柱型扶正器+8"螺旋钻铤"+8"随钻+8"螺旋钻铤+NC公*NC50母接头+5"加重钻杆+5"钻杆"+NC50公*NC50母保护接头+NC50公接头*520旋塞+5 1/4"方钻杆(自下而上)

· 二开钟摆钻具组合(pendulun drill assembly during second spud-in)

8"钻头+430*4A10接头+6 1/4"螺旋钻铤+8 1/2"扶正器+6 1/4"螺旋钻铤+8 1/2"扶正器+6 1/4"螺旋钻铤+6 1/4"随钻+6 1/4"螺旋钻铤+5"加重钻杆+5"钻杆+5 1/4"方钻杆(自下而上)

塔里木油田山前井钻具组合

· 一开满眼钻具组合(packed hole assembly during first spud-in)

26"钻头+26"扶正器+9"螺旋钻铤+16"扶正器+9"螺旋钻铤+16"扶正器+接头+8"螺旋钻铤+8"随钻+8"螺旋钻铤+接头+5"加重钻杆+5"钻杆+接头+下旋塞+5 1/4"方钻杆

· 二开满眼钻具组合(packed hole assembly during second spud-in)

16"钻头+16"扶正器+9"螺旋钻铤+16"扶正器+9"螺旋钻铤+16"扶正器+接头+8"螺旋钻铤+8"随钻+8"螺旋钻铤+接头+5"加重钻杆+5"钻杆+接头+下旋塞+5 1/4"方钻杆

· 三开满眼钻具组合(packed hole assembly during third spud-in)

· 四开钟摆钻具组合(pendulum tool assembly during fourth spud-in)

· 五开钟摆钻具组合(pendulum tool assembly during fifth spud-in)

九、钻柱工作状态

在钻井过程中，钻柱是在起下钻和正常钻进两种工序中交替工作的。在起下钻时，钻柱处于受拉状态;而在钻进时状态比较复杂，处于受拉、压、扭等状态。在转盘钻进时，钻柱的工作状态和受力尤其复杂，钻柱好似一根细长的旋转轴。在部分自重产生的轴向压力作用下，下部钻柱不稳定而呈弯曲状态，由于受到井眼的限制，可产生多次弯曲;上部钻柱由于旋转产生的离心力作用也不保持直线状态，再加上扭距的作用，整个钻柱呈一个近似螺旋曲线的形式进行着复杂的旋转运动。