《石油工业概论》教案-二次开钻钻具组合 教案

授课章节项目/任务钻井施工过程钻进工程/二次开钻授课方式理论课eq\o\ac(□,√)实践课□理实课□其他□授课次数第次授课内容二次开钻钻具组合计划课时2教学目标与要求知识目标：掌握定向井二次开钻直井段和造斜段钻具组合。能力目标：能使用钻具组合进行定向井施工。素质目标：能够独立分析问题、解决问题、团队合作。教学重点与难点重点：定向井二次开钻直井段和造斜段钻具组合难点：定向井二次开钻直井段和造斜段钻具组合处理方法：以案例驱动，激发学生学习兴趣；依据钻井工程设计资料、图片、案例等方法处理重难点问题教学资源多媒体教室、资源库和在线课平台、现场资料和专业技术标准等教学过程主题/任务/活动教学方法/教具时间分配导课案例驱动/现场案例10min定向井直井段钻组组合案例驱动/现场案例30min定向井造斜段钻具组合案例驱动/现场案例50min总结讲解10min作业/技能训练分析二次开钻组组合设计。教学评估课前任务评估、课前测验、课堂表现、小组评价、课堂测验、课后作业等。教研室主任签名：年月日教学设计导课：本节课学习二次开钻钻具组合。一次开钻钻井结束，做完准备工作，即开始二次开钻施工。二次开钻钻井过程中，至关重要的是,如何优选井底钻具组合，按照施工及技术要求进行井眼轨迹控制。直井二次开钻的施工关键是防斜打直，选用的钻具组合主要起纠斜与防斜作用；定向井二次开钻的施工关键是定向造斜，常用的钻具组合按其用途可以分为：弯接头带井下马达造斜钻具、增斜钻具、稳斜钻具、微增斜钻具、降斜钻具五种钻具组合。接下来我们重点学习直井二次开钻和定向井二次开钻钻具组合。一、直井二次开钻钻具组合直井二次开钻常用的钻具组合与一次开钻一样，主要有两种：满眼钻具和钟摆钻具（标准钻具）。常见钻具组合如表所示接下来我们学习定向井二次开钻钻具组合二、定向井二次开钻钻具组合定向井二次开钻的钻具组合涉及到直井段和造斜段。（一）直井段直井段施工的最基本要求是严格控制井斜角，将井眼钻直，循环清洗井眼，保证井眼干净，为下步定向造斜做好准备。根据直井段长短和地层是否易斜，考虑作业者的施工经验和控制轨迹的水平，制定合理的测斜计划，建议直井不超过200m测斜一次。钻具组合主要有满眼钻具和钟摆钻具。（二）造斜井段所谓造斜，是指由垂直井段开始钻出，具有一定方位的斜井段的工艺过程。造斜点是开始造斜时的深度，是垂直井段开始倾斜的起点。为了实现预期的目的，需借助造斜专用工具，井底动力钻具造斜工具和转盘造斜工具1井底动力钻具造斜工具井底动力钻具又称井下马达，包括涡轮钻具、螺杆钻具、电动钻具三种。目前常用的动力钻具是螺杆钻具，造斜时动力钻具接在钻铤之下、钻头之上。在钻井液循环通过动力钻具时，驱动动力钻具转动，并带动钻头旋转破碎岩石。动力钻具以上的整个钻柱都可以不旋转，有利于定向造斜。如图所示动力钻具造斜工具的种类有三种：弯接头、弯外壳马达、偏心垫块。２转盘造斜工具转盘造斜工具包括槽式变向器、射流钻头、下部钻具组合（ＢＨＡ）、导向式马达等，其工作特点是在钻进过程中，井内钻具带动钻头旋转破岩。1）槽式变向器（斜向器）槽式变向器结构及原理如图所示，它是早期造斜工具，现在仅用于套管内开窗侧钻或不宜用动力钻具的井内。2）射流钻头钻头上安放1个大喷嘴、2个小喷嘴，靠大喷嘴射流冲击出斜井眼，如图６－２－３所示。3）下部钻具组合下部钻具组合，仅用于有一定斜度的井眼进行增斜、降斜或稳斜。组合形式有：（1）增斜组合（杠杆原理）：如图所示，按照增斜能力的大小分为强、中、弱三种增斜组合,。钻压越大，增斜能力越大；L1越长，增斜能力越小；近钻头扶正器直径减小，增斜能力也减小。使用时应保持低转速。（2）稳斜组合（刚性满眼钻具原理）：如图所示，按照稳斜能力的大小分为强、中、弱三种稳斜组，。使用中要注意保持正常钻压和较高转速，可使用双扶正器串联代替近钻头扶正器增强稳斜效果。（3）降斜组合（钟摆原理）：如图所示，按照降斜能力的大小分为强、弱两种降斜组合。使用时要注意保持小钻压和较低转速，对于强降斜组合，Ｌ１越长，降斜能力越强，但不能与井壁有新的接触点。4）导向式马达组成：弯外壳马达加两个以上扶正器，如图所示。工作方式：滑动钻进—定向造斜；旋转钻进—增、降、稳斜。这种造斜马