高陡构造直井防斜、打快调研防斜和控制井斜技术的理论研究很早就为钻井学术界所重视,并列为重要的研究内容
早在50年代,以美国学者Lubinski和Woods等人为代表[1]首先研究了光钻铤在钻压作用下的弯曲问题,探索了弯曲规律,导出了有关计算模式,在防斜问题的理论研究方面作了开创性的工作
在此理论的基础上提出了在钻铤适当部位加一个稳定器来防斜(即钟摆钻具),并编制了一整套实用图表来计算稳定器的安置位置,为以后钟摆钻具防斜技术提供了理论依据
60年代是以Hoch[14]为代表,根据钻柱在井内受到钻压的纵向作用,弯曲后因井壁的限制而受到井壁的反作用力,实际上是下部钻柱看成是纵横联合载荷的梁,以此为依据提出了双稳定器防斜钻具的理论,这是以后满眼钻具发展的基础之一,在Hoch理论指导下,60年代广泛使用了满眼钻具,以后又出现了在钻头上又加了一个近钻头稳定器,即至少有三个稳定器的钻具组合
在“满眼”思想指导下,又出现了“方钻铤”、“螺旋钻铤”防斜,可以说满眼钻具的出现,使钻井的防斜问题取得了很大的进展
1973年美国学者Walker[18]提出了用小势能法求解下部钻具的受力和变形,Amoco公司Millheim,和Warren[19]首先用有限元法求解钻柱下部结构的受力和变形,Shell公司的Fischer和Brad1y使用差分法求解下部钻柱的受力和变形
以上三家研究的共同特点是,所提供的模式都能解出钻头上所受的侧向力和钻柱与井壁的切点上所受的力,计算程序都相当复杂,需要大型计算机,另外,由于力学模型过于简化,计算结果与实际都存有一定差距
Lubinski在1983年曾来华讲学,系统介绍了70年代以来的研究成果,修正了过去研究中的不妥之处,并在过去研究的基础上,仍然用解微分方程的方法进一步求解多稳定器钻具组合的受力和变形,编制了计算机程序
70年代以来,研究中的一个重要特点是把地层造斜