钻三公里用什么钻杆！
20世纪90年代以来，小井眼钻井技术作为一种经济的钻井技术取得了很大的发展。该钻井技术的发展促进了小井眼钻井设备和配套工具的技术进步，反过来又促进了技术的进一步发展。目前，小井眼钻井设备及配套工具的最新进展主要表现在以下几个方面。
小井眼钻机
小井眼钻井方法包括旋转钻井、井下马达钻井、连续取心钻井等。，其配套小井眼钻机包括小型常规石油钻机、采矿连续取芯钻机、修井机、连续油管作业机和特殊小井眼钻机。瑞典、美国、德国、加拿大、比利时、意大利、澳大利亚和罗马尼亚都开发并应用了新型小井眼石油钻机，但总的来说，专用小井眼钻机很少，改进型小井眼钻机仍占大多数。
目前国外公司有代表性的小井眼钻机主要有:低成本的美国垦丁小井眼钻机；瑞典石油勘探公司的小井眼液压钻机配有小型防喷器，可钻直径50.8-76.2mm、深度217-2666的小井眼；Foraslim苗条身材苗条身材苗条身材苗条身材苗条身材苗条身材苗条身材苗条身材苗条身材苗条身材苗条身材苗条身材苗条身材苗条身材苗条身材苗条身材苗条身材苗条身材苗条身材苗条 苗条身材苗条身材苗条身材苗条身材苗条身材苗条身材苗条身材苗条身材苗条身材苗条身材苗条身材苗条身材苗条身材苗条身材苗条身材苗条身材苗条身材苗条身材苗条身材苗条身材苗条 意大利索利梅克公司引进的G-100、G-G—100HD、G-150、G-200、G-250小井眼钻机是目前世界上唯一的小井眼钻机。 AMOCO与NABOR公司联合开发的SH11小井眼石油钻机，配备数控系统和专家井控系统，全液压驱动，钻井液净化系统更清洁、更离心；欧洲规划项目研发的小井眼石油钻机采用顶驱系统、SH111和SH66高强度钻杆，还配备了取芯装置、录井和测井装置、井涌监测和报警系统。英国钻井设备公司开发的小井眼钻机采用液压驱动，钻井深度可达3000M m，新型钻杆排放系统和先进的检测仪器不仅能钻井，还能取心。
小井眼井下钻具组合
1.小井眼钻头
(1)牙轮钻头目前国外使用的是改进型碳化钨合金镶块(TCI)牙轮钻头，如美国贝克公司研制的牙轮钻头，能适应200 r/m 98.4 m的转速，锥壳厚，轴径小，钻头长度由常规的146mm降低到121mm，提高了效率。从目前的发展情况来看，单牙轮钻头将成为一种低成本、高效率的钻井工具，适用于各种地层的小井眼钻井。加拿大使用单牙轮钻头研究研磨性硬砂岩，一个单牙轮钻头的进尺相当于两个三牙轮钻头的总进尺。
(2)专门开发了以dbs公司和christensen公司为代表的金刚石钻头、抗偏斜小尺寸pdc钻头、热稳定聚晶金刚石钻头(tsp)和天然金刚石钻头。这种钻头能适应高转速，可用于连续取心和钻井。新型pdc聚晶金刚石钻头tsd金刚石钻头在深中硬地层具有良好的钻进和扩孔效果，在降低扭矩和冷却钻头方面优于普通pdc和tsd钻头。圆顶设计的金刚石钻头耐磨结构更紧凑，更适合钻硬岩石。阿莫科还开发了防涡动钻头，以避免小聚晶金刚石的过早损坏，并在穿透能力方面取得了突破。小型聚晶金刚石钻头将成为小井眼技术的一个发展方向。
(3)混合型pdc/tsp钻头美国maurer工程公司为美国能源部开发了混合型pdc/tsp高效钻头。PDC切削齿置于前排齿中，高速钻软地层；TSP切割齿放在PDC切割齿的后排，用来钻容易损坏PDC切割齿的硬夹层。钻头在特定的大功率电机的驱动下可以有效地破碎岩石。
(4)小井眼连续取芯钻头在连续取芯作业中，1000-3000m井深的井有59%使用金刚石取芯钻头，硬质合金钻头在小井眼取芯中的应用仍在研究中。目前国外已经研制出双体钻头，可以提高取心质量。通过用绳索打捞装置更换钻头塞来改变钻头的功能，从而可以对钻头进行钻孔或取芯。
目前，国内已研制出152.4MM牙轮钻头、PDC钻头、双心-偏心BDC钻头、不动式钻头和单牙轮钻头，但牙轮钻头的使用寿命与国外同类产品存在差距。
2.钻井液马达
目前，国外已有高、中、低转速、各种直径的小井眼钻井液马达，其耐高温性能已超过200摄氏度。美国Maurer工程公司为美国能源部开发了85.73mm大功率小井眼钻井液马达。使用pdc/tsp高效钻头，机械钻速可提高2倍，钻井成本可降低50-60%。
美国Anadrill公司和英国壳牌研究与开发机构开发了一种仪器化井下导向马达，以改善地质导向的效果。固定马达与可调弯壳系统相结合，可使钻具具有多种造斜功能，最大造斜率可超过65438±05度和30.5米，国内也研制成功了各种尺寸的小井眼钻井液马达。
3.钻杆
为了适应小井眼钻井，使整个钻井过程中钻柱尺寸最小化，国外开发了高强度特种钻杆。标准新钻杆包括外径为88.9毫米、接头为101.6-127毫米的小井眼高扭矩钻杆，以及专门为85.73毫米英寸井眼设计的外径为65毫米的钻杆。
4.减少钻柱振动和疲劳损坏的井下工具。
为了减少钻柱的振动和疲劳损伤，国内外使用的主要配套工具有:防斜PDC钻头、减少扭转振动的柔性转盘或顶驱、钻井液马达和液压增压器、新型抗疲劳钻杆接头。图1显示了井下液压增压器，它可以延长钻头的寿命。在许多地层中，钻进速度比旋转钻进快3-5倍，钻进成本可降低50-70%。目前已经有串联的液压稳压器，目前多达三级，工作原理与单级相同，只是稳压器需要施加更大的WOB。
5.射流冲击器
在小井眼钻井过程中，射流冲击器配合使用，冲击H旋转组合钻井既能提高钻井速度，又能防止井斜，从而提高钻井质量，降低钻井成本。
6.小井眼打捞和震击工具
目前，国内外已研制出多种适用于小井眼的打捞筒和震击器，如用于打捞83.2MM和89.6MM钻具的104MM打捞筒，用于高压小井眼的各种尺寸的井下循环接头——液压支撑接头、液压压裂圆盘接头和安全接头。耐高压小井眼震击器有两种:单作用和双作用。牡丹江和高枫等国内石油机械厂生产小井眼打捞和震击工具，但材料不足。
7.小井眼钻具报警系统
目前，国外已成功研制出一种用于小井眼连续油管钻井的钻具报警系统，可以检测连续油管的损坏情况，避免严重的井下事故。该系统通过井筒中的传感器将连续油管的损坏情况传送到地面控制室，并从仪器控制面板向操作者提供可视和可听的井下钻具信息。
小井眼连续取心装置
小井眼连续取心技术起源于采矿连续取心技术，本质上是绳索取心。一般来说，小井眼连续取心装置包括取心钻机、取心钻杆、取心钻头、岩心筒和其他必要的工具。现在已经可以在104.8MM或更小的井眼中取心，并采用了钻柱防振技术来提高岩心收获率。Amoco公司采用薄壁钻杆和电缆可回收岩心筒连续取心钻井系统进行取心。该系统采用顶部驱动旋转外扁钻杆，连续取心长度可达12.19m，开发井平均取心收获率为98.3%。图2显示了Amoco公司用于小井眼取芯的井下钻具组合。我国常规小井眼取心工具的发展主要以四川油田为基础，如川6-3。煤炭部已完成绳索取心工具的研制。
小井眼井控设备
为了保证小井眼钻井的安全，国外对小井眼井控防喷器和除气器进行了改进和完善，开发了基于检测钻井液进出井流量和声波反射原理的先进的地层溢流检测系统。国外井控设备包括:全密封和半密封闸板防喷器、钻柱内防喷器、脱气装置和动平衡压井所需的管汇，并储备了性能良好的重钻井液。
公司开发的小井眼井控专家系统可通过计算机进行现场连续监控:smedving公司开发的Gaskick系统；INTEQ公司开发动态模拟器和溢出检测软件；壳牌的井涌早期探测系统可以探测到0.16立方米的侵入。
随钻气侵检测仪在胜利油田1999进行了测试。使用便携式计算机进行数据处理和分析，使用钻井泵产生的压力波作为探测器的声源。目前，随钻气侵检测仪已广泛应用于小井眼钻井，并取得了良好的效果。该仪器的研制成功对提高我国小井眼和复杂地层钻井的井控技术具有重要意义。
小井眼固井工具
国外已研制成功一种新设备，可用于50.8毫米连续油管小井眼固井。由连续油管末端的J形槽和65毫米密封件组成的特殊装置可以自动连接或起下88.9毫米套管柱末端的密封井眼套筒。这个工具可以回收，容易调整和重复使用。固井发生事故时，可切割使连续油管起出井眼。当常规固井方法无法实施时，该工具提供了一种经济的固井方法。
发展建议
(1)在小井眼技术中，完善的设备和配套工具是技术发展的关键。目前，小井眼绳索连续取心专用钻柱、使用油基钻井液时的井涌监控装置、钻杆的台肩连接等都有待进一步研究。
(2)与国外相比，国内小井眼设备和工具不完善，限制了小井眼技术的发展。目前已开发的小井眼工具多用于152.4MM井眼，规格型号单一。
(3)小井眼技术成本低，必将成为石油工业的主流技术。建议国内油田根据小井眼技术成本低的特点，制定设备及配套工具的发展规划，加快小井眼设备及配套工具的开发和应用。
(4)从目前国内小井眼技术应用情况来看，仍存在后期作业工具与小井眼钻具不配套的情况，建议加强小井眼钻采一体化工具的研发。
(5)从降低钻井作业成本和提高机械钻速的角度出发，建议加快小井眼钻机的改进和发展以及高速小井眼钻头的研究。