文档介绍：1、 管柱的摩阻和扭矩
钻大位移井时，由于井斜角和水平位移的增加而扭矩和摩阻增大是非常突出的问题，它可以限制位移的增加。
管柱的摩阻和扭矩是指钻进时钻柱的摩阻和扭矩，下套管时套管的摩阻和扭矩。
（1) 钻柱扭矩和摩阻力的计算
为简化计算，作如下假设：
* 在垂直井段，钻柱和井壁无接触；
* 钻柱与钻井液之间的摩擦力忽略不计；
* 在斜井段，钻柱与井壁的接触点连续，且不发生失稳弯曲。
计算时，将钻柱划分为若干个小单元，从钻柱底部的已知力开始逐步向上计算。若要知道钻柱上某点的扭矩或摩阻力，只要把这点以下各单元的扭矩和摩阻力分别叠加，再分别加上钻柱底部的已知力。
钻柱扭矩的计算
在弯曲的井段中，取一钻柱单元，如图2—1。
该单元的扭矩增量为
（2—1）
式中 △M — 钻柱单元的扭矩增量，N·m
R — 钻柱的半径，m ；
Fr — 钻柱单元与井壁间的周向摩擦力，N 。
该单元上端的扭矩为
式中 Mj — 从钻头算起，第j个单元的上端的扭矩，N·m ；
Mo — 钻头扭矩（起下钻时为零），N•m ，
MI — 第I段的扭矩增量，。
钻柱摩阻力的计算（转盘钻）
转盘钻进时，钻柱既有旋转运动，又有沿井眼轴向运动,因此，钻柱表面某点的运动轨迹实为螺线运动。在斜井段中取一钻柱单元，如图2-2。图2中，V为钻柱表面C点的运动速度Vt ，Vr分别为V沿钻柱轴向和周向的速度分量；F为C点处钻柱 所受井壁的摩擦力，其方向与V相反；Ft ，Fr分别为F沿钻柱轴向和周向的摩擦力的分量，即钻柱的轴向摩擦力和周向摩擦力。
由图2-2
(2-3)
(2-4)
Fs = f N (2-5)
式中 F S — 钻柱单元的静摩擦力，N ；
f — 摩擦系数；
N — 钻柱单元对井壁的挤压力，N 。
(2-6)
式中 T — 钻柱单元底部的轴向力，N ；
W — 钻柱单元在钻井液中的重量，N ；
θ, △θ,Δφ — 钻柱单元的井斜角 ，井斜角增量。
减小管柱扭矩和摩阻的措施
为减小管柱在大位移井中的扭矩和摩阻，在大位移井 的设计与施工中要采取各种必要的措施。
优化井身剖面。
增强钻井液的润滑性
用润滑性能好的低毒性钻井液。许多大位移井采用油基钻井液，一般来说，润滑基对油基钻井液性能影响较小，而油水比对润滑性影响较大。
优化钻柱设计、使用高强度钻杆
底部钻具组合可少用钻铤，而使用高强度加重杆。
使用降扭矩工具
使用不转动的钻杆护箍可有效地减小扭矩。
对于套管，可在套管上加箍或使用加厚套管。近几年国外应用选择性浮动装置下套管技术，可降低套管的摩阻。这种技术的原理是在套管全部或部分地充满空气，通过降低套管在井的重量来降低套管的摩阻。用的较多的是部分充气，这种方法可使套管的法向力降低80%。
提高地面设备的功率
使用顶部驱动系统
2、钻柱设计
钻柱设计包括底部钻具组合设计和钻杆设计。在大位移井中一般使用高强度薄壁钻杆，以减少扭矩和摩阻。对底部钻具组合（BHA），尺寸越大，钻柱的扭矩和摩阻也越大，这并不利于大位移井钻进，所以在保证钻压需