導向鉆井的實現主要靠導向工具,導向工具分兩大類:
1)滑動式導向工具
滑動式導向工具的特征是導向作業時鉆柱不旋轉 ,鉆柱隨鉆頭向前推進,沿井壁滑動。滑動式導向存在許多缺點:鉆柱的扭矩、摩阻大;井眼清洗不徹底;械鉆速慢等等,但目前仍占主導地位。
定向鉆井大多使用井下動力鉆具,主要的滑動式導向工具有:彎外殼馬達、可調彎接頭、可變徑穩定器等。滑動式導向工具組合方式:鉆柱+MWD/LWD+動力鉆具+鉆頭。
2)旋轉式導向系統 (RSS)
旋轉式導向工具直接引導鉆頭沿期望的軌跡鉆進,從而避免鉆柱躺在井壁上滑動,使井眼得到很好的清洗,同時允許根據地層選擇合適的鉆頭。這樣可顯著地減輕或消除滑動式導向工具的不足。
目前旋轉式導向工具主要有:VDS自動垂直直井鉆井系統、SDD自動直井鉆井系統、ADD自動定向鉆井系統、RSD旋轉導向鉆井系統,RCLS旋轉閉環鉆井系統等。
旋轉導向鉆井特點
1)在鉆柱旋轉的情況下,具有導向能力;
2)可以與井下馬達一起使用;
3)配有全系列標準的地層參數及鉆井參數檢測儀器;
4)配有地面&井下雙向通訊系統,可根據井下傳來的數據,在不起鉆的情況下從地面發出指令改變井眼軌跡;
5)工具設計制造模塊化、集成化;
6)可以在150℃以上的高溫井中使用;
7)不需要特殊的鉆井參數,就可以保證優的鉆井過程;
8)導向自動控制,以保證準確光滑的井眼軌跡。