井下扩眼工具的研究现状分析

黄 韬，何世明，汤 明，马日春，李华军，姚耕华

(西南石油大学 油气藏地质及开发工程国家重点实验室，成都 610500)

在现今的深井、超深井的钻井作业中，经常因井眼直径小而产生环空压耗大、固井质量不稳定等问题。复杂地层小井眼钻井中也经常出现井眼缩径、卡钻等井下复杂情况[1]。因此，利用井下扩眼工具在不改变套管尺寸的情况下扩大复杂地层裸眼段井眼尺寸，在降低钻井作业的成本、提高油气井建井质量、优化井身结构、提升固井质量等方面有重要意义[2-3]。

1 扩眼工具的发展历程

现今国内学者在井下扩眼工具的研究与优化方面尚处于起步阶段，有关扩眼工具理论分析和实际应用的研究较少[4-10]。但是，国外学者自20世纪90年代以来，已经在井下扩眼工具的研发、优化与应用方面开展了大量研究。

1994年，Kalloo发表文章阐述了双心钻头在深井钻井中成功应用的实例[11]；在1995年，Sketchler等人介绍了一种新型双心钻头及相关底部钻具组合在小井眼水平井钻井中的应用[12]，T.M.Warren等人提出了用固定式刀片优化扩眼器的相关研究项目[13]；除普通扩眼工具的应用及优化外， John Cook、L. F. Eaton等学者于1998年提出了旋转导向扩眼工具(SRWD)的概念，并阐述了旋转导向扩眼技术的原理及相关现场试验情况[14-16]。20世纪以来，在利用扩眼工具解决井下复杂难题、优化和改善井眼质量、提高钻井工程效率等方面，相关学者也做出了相应的研究及阐述[17-21]。

2 井下扩眼工具基本类型

自20世纪以来，扩眼工具经过了最初的固定切削刀翼式、早期机械展开扩张式、中期悬臂液压展开扩张式和后期滑移液压展开扩张式等数代发展。……