稳定器

稳定器（stabilizer；balancer）又称扶正器， 是稳定井下钻具，起防斜作用的工具。连接在靠近粗径钻具的一段钻杆柱上，用来稳定钻进方向的装置，是石油、天然气及地质勘探钻井工程中，防止井斜变化的重要工具。

背景现状1928年首次使用稳定器，60年代从理论上认识到多稳定器的重要作用并付诸于实践，之后还进行了大量理论研究，取得了丰硕成果。钻井施工中仍广泛采用。

在国内，某些探区预探井和生产井以深井和超深井占有很大一部分，国内钻具生产厂家也相应的开发和研制深井工具。由于井下工况复杂，在钻井过程中，普通的稳定器在井下工作寿命短，经常出现失效事故。提高稳定器的井下工作寿命是国内各油田公司和钻具厂家的一个重点研究课题。

我国各油、气田从1983年开始使用三螺旋稳定器以来，其结构基本没有什么变化。现有的三螺旋稳定器，大都是采用再螺旋条上镶嵌一定数量的硬质合金块增加表面耐磨性。但是，硬质合金快的脱落现象十分严重，掉入井内后，影响钻井速度，减少钻头寿命，增大钻井成本。因此，可以对现有稳定器的螺旋结构、本体结构及螺旋槽的形状进行优化设计，改善稳定器螺旋部位的载荷条件，从而提高稳定器的疲劳寿命。新开发的稳定器以提高工作段的抗磨损性能和螺纹接头的联接可靠性为主要发展趋势。1

功能控制井眼轨迹：稳定器在钻具组合中主要起着指点和扶正作用，稳定器安装的位置将井斜角和井眼曲率控制在规定范围内，也使钻铤的绝大部分重量集中在钻头上，减少钻柱和钻头上所承受的非井眼中心力和其他外力。随着稳定器的发展和大量开采水平井和定向井，稳定器成为现代井眼轨迹控制技术中不可或缺的井底钻具。

扩眼作用：在弯曲井眼或井眼缩径处，它随钻柱一起钻进，其下端本体与工作段过渡的倒角处，起着一定的扩眼作用。

休整井壁：随稳定器与井壁摩擦接触的过程中，对井壁有不同程度的修整作用，使井壁更光滑平整，提高井身质量。2

作用稳定器的稳定作用主要是减轻钻杆柱弹性系统在孔内的径向和轴向的剧烈振动；减少钻头和钻杆偏磨；保证取心质量；防止井斜或用人工定向钻进。稳定器的结构比较简单，是带有肋骨片（直条或螺旋形）的粗径接头。其稳定器的形式可分为钻柱型，井底型。

结构类型按安装位置分井底型（又称近钻头型）和钻柱形，这两种稳定器又称整体式稳定器。2

井底型：用于满眼钻具组合防斜或旋转时增斜。其工作段直径应尽量接近钻头直径，且紧接钻头安装，以便约束钻头的横向摆动。它的特点是两端均为母扣。

钻柱型：用来组成满眼钻具组合或摆钟钻具组合。应设计成欠尺寸，其外径应比钻头小5-10mm。其较井底型稳定器长，且下端为公扣，上端为母扣。作为钟摆钻具组合的钻柱型稳定器受力情况更严酷，因而失效频数更高1。

按组装结构分分为整体式、套装式和可拆式2

按扶正棱形状分分为螺旋线式、直棱式和偏斜直棱式2

其他的比如可换套筒稳定器，是石油、天然气及地质勘探钻井工程中，防止井斜变化的重要工具，在配备较大刚性的钻铤和施加较大钻压的使用情况下，合理使用稳定器，使井斜变化率和方位变化率较小，能避免产生“狗腿”，并提高井深质量和钻井速度，降低钻井成本。通过更换扶正套，以适应不同井径，提高使用寿命。
可换套筒稳定器由主体、稳定套、护套组成。稳定器工作表面的耐磨材料有四种：①表面镶嵌硬质合金柱；②表面镶嵌金刚石复合体；③表面低温钎焊硬质合金块；④表面堆焊耐磨焊条。

本词条内容贡献者为:

杜强 - 高级工程师 - 中国科学院工程热物理研究所