液压机构的工作原理是从地面往连续油管内泵入一个小球，当小球下行到球座上时，连续油管开始憋压，当压力达到某一高度时，连接工具的剪切销钉被剪断，使下部钻具组合与连续油管分离。
剪切机构的工作原理是当发生卡钻时，上提连续油管，当连续油管被施加到一定的拉力时，连接工具的剪切销钉被剪断，使下部钻具组合与连续油管分离。当连续油管起出井口以后，使用打捞工具来回收下部钻具组合。
5、连续油管钻井的应用
连续油管钻井按钻井的类型分，有直井、定向井、水平井；按工艺方式分，有欠平衡压力钻井、平衡压力钻井和过平衡压力钻井。从技术难度来看，钻直井不需要特殊的工艺设备，而钻定向井和水平井则需要复杂的工具设备，如开窗磨铣工具和定向控制设备。
目前世界上最大的连续油管钻井项目是Shell公司在美国加利福尼亚Mckittrick油田实施的115口井项目。该油田井深约236～293m。该项目使用哈里伯顿公司生产的连续油管设备和技术及Dyna泥浆马达，钻井承包商几乎每天完成一口水平井。
1991年Orgy能源公司在美国德克萨斯应用外径为φ50.8mm、壁厚为4mm的连续油管成功地钻成了一口水平位移为992.4m的水平井。这也是目前运用连续油管钻井技术所钻的水平段最长的水平井。
1997年Apche公司运用连续油管钻井技术在加拿大阿尔伯塔钻成了垂深为2572m的Hamatanall-18水平井。该井在垂直井段及造斜井段均采用常规钻机完成，水平井段采用连续油管欠平衡压力钻井技术，水平段长为366m，井径为φ120mm。
1997年壳牌英国勘探与生产公司为提高英国北海Cormorant油田剩余油的可采储量，运用连续油管进行套管开窗侧钻。窗口深度为3862～3866m，总井深4137m，井径φ98mm，下φ73mm尾管，射孔完井。该井日产油1780t。
ARCO公司在普鲁德霍湾应用连续油管所钻井的造斜点井深多为2700～3000m，井深3350m，连续油管钻井长度360m，通常是通过φ88.9mm、φ114.3mm、φ139.7mm生产油管钻的，其中有三口分支井。
6、连续油管钻井技术新进展 6.1 连续油管直径不断增大（最大尺寸达φ168.275mm），制造材料由碳钢发展到调质合金钢、钛合金等合金材料及复合材料，强度从低强度发展到高强度（屈服强度已达960MPa），焊接技术由多焊缝发展到少焊缝，直到无焊缝。
2.连续油管疲劳破坏的精确模拟，提高了钻井作业的可靠性。
3.连续油管注入头进展显著，HR480型注入头的强行下入能力可达180kN，低速最大拉力达450kN，高速最大拉力达180kN，注入头链条可以更换。
4.在过程控制系统、电缆安装系统、数据采集系统等方面也取得了明显进展。 5.电动连续油管钻井系统研制试验成功。该系统的核心部件是井底电动钻具总成。它采用了电潜泵马达而不是常规的容积式马达。电潜泵马达与行星式变速箱连接，能够把输出轴转速降低到与钻井条件相适应的转速。该马达由地面上的一台与变速驱动装置相连的便携式计算机控制。该井下电动钻具总成经现场试验证明，具有很多优点：（1）可以使钻头转速与钻井液流量无关；（2）可以获得井下数据；（3）可以改变旋转方向；（4）可以采用欠平衡压力钻井；（5）可以使循环压力与地层压力获得动态平衡；（6）可实现自动控制井斜和方位，降低起下井底钻具总成的次数，提高连续油管的使用寿命。
定向器工作原理为：
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定向器由驱动活塞、螺旋凸轮、防倒转棘轮、平衡活塞、回位弹簧及液压油等配件共同组成。在定向器的下部有一个小孔，该孔使定向器下部的平衡活塞的下端与井眼环空连通，这样就使螺旋凸轮的下端受到的压力等于井眼环空压力。开泵时，由于钻具内部的压力大于井眼环空的压力，钻具内部的压力推动螺旋凸轮前进，回位弹簧处于被压缩状态。螺旋凸轮前进的过程中，带动定向工具外壳顺时针方向（向下看）转动20°，放倒转棘轮防止工具倒转，并一直保持工具所处的状态不变，直到停泵为止。停泵时，钻具内部压力等于井眼环空压力，螺旋凸轮在回位弹簧的作用下复位，定向器仍然保持停泵前所处的状态不变。再开泵时，定向工具外壳再顺时针方向（向下看）转动20°，通过重复开、关泵操作，就可在地面设置井下动力钻具的工具面方向。
井下MWD和井下动力钻具组装到一起，MWD测量井下动力钻具的工具面位置。当需要设置井下动力钻具的工具面方向时，重复开、关泵操作，直到动力钻具的工具面方向符合施工要求为止。
SPERRY-SUN 公司连续油管钻井定向器技术规范 工具外径 工具长度 上部扣型 下部扣型 每次开泵变换角度 最大输出扭矩/1000Psi 最大流量 可承受最大压力
挠性油管钻井技术由于采用高强度的油管进行连续钻井作业，施工过程中可以节约大量的地面操作时间，降低劳动强度，有效避免井下事故的发生。同时由于采用欠平衡技术钻进，可以大大提高钻井速度，降低对油气藏的损害，减少作业成本。
挠性油管钻井技术适用于老井加深、开窗定向井和水平井、修井、完井作业等施工。 由于该技术占用的操作面积小、费用低、可操作性强，其发展势头十分强劲。 小井眼钻井技术
3\7.5' 2-3/8\20° 500ft-lbs 160GPM 1500Psi 3-5/8\9.5' 2-3/8\20° 800ft-lbs 200GPM 1500Psi 2-7/8\2-3/8\
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二、地质导向仪器及工艺的发展
1、声波随钻测井仪
声波测井测量的是由发射极发射的到达不同距离的两个（或多个）接收极的沿井壁的滑行纵波的时间差，根据该时间差，可以用来确定地层性质、岩层机械物理性质、地层界面、地层孔隙度、地层密度、地层渗透率、地层流体性质及饱和状态、地层中存在的裂缝等多种地层物性参数，能对地层进行全方位的地质评价。
和其它随钻地质评价仪器相比，随钻声波测量仪器具有普通地质导向仪器所不具有的显著特点，主要包括：
1、 用声波测井仪器测量地层的孔隙度、密度，不需要安装放射源，可减少施工的投入 和对环境的污染。
2、 利用声波反射成像技术，可以实时得到高质量的随钻地震图像，对于了解井眼附近 的裂缝分布及对地层储层的储量进行评价。
3、 岩层的机械物理性质可用于实时指导优化钻井参数，对于提高钻井速度、回避钻井 施工风险具有重要意义。
4、 单套仪器就能得到其它随钻地质仪器共同施工所得到的组合地质参数，光钻铤结构 简化了井下钻具结构，避免了其它仪器所采用的稳定器结构对施工带来的风险。
目前，虽然有很多随钻声波测井仪器已经获得了商业性的应用，但是仍然具有一定的局 限性，主要表现在以下几方面：
1、 产品尺寸单一 虽然随钻声波测量仪器已经在现场获得成功的应用，但是受制造工艺的限制，出现的声波测量仪器的外径尺寸都在6-3/4”以上，对于能用于小井眼、超小井眼施工的仪器，目前至少还没有投入使用。
2、 抗恶劣施工环境的能力有待于进一步提高
随钻声波测量仪器都采用合成陶瓷作为声波的发射接收系统。合成陶瓷虽然硬度很大，但是其强度有限，在现场施工环境恶劣的情况下，容易断裂，从而导致施工失败。 3、 实时数据传输速度限制了其功能的进一步发挥
目前无线测量系统数据传输速度大都在每秒钟1位数据左右，采用负脉冲组合编码技术可获得每秒5位数据的速度，即使ANADRILL采用连续波方式传递信号，现场常用的也只有每秒6位。这样的数据传输速度，对于需要大量数据以获得高精度的声波测量系统而言还是显得太慢。
现在，世界上有多家公司正倾全力致力于随钻声波测量仪器的改进、研究、开发工作。成熟后的随钻声波测井仪器，可因取消随钻中子孔隙度测量仪和随钻岩层密度测量仪而取消放射性作业，利用声波测井分辩地层而取消自然伽玛测井作业，同时进一步简化井下钻具结构，提高施工安全和施工效果，应用前景非常广阔。
2、电磁波地质导向仪器 随着油气田的勘探开发，、有效地保护油气资源，提高油井产量，提高陆地、滩海以及海上钻井的速度和效益，需要进行欠平衡钻井的井数越来越多，欠平衡钻井技术的应用越来越广泛。为了有效地开发低压易漏失油层、有效地保护油气层，提高油井产量和钻井施工效益，欠平衡钻井技术的应用越来越广泛。
而在欠平衡钻井过程中，井眼轨迹的控制无法使用常规的有线和无线随钻测量仪器，井下的测量数据必须通过电磁波方式传输。同时为了在欠平衡井眼中监测地层岩性和孔隙压力的变化，也必须采用电磁波方式传输自然伽玛、地层孔隙压力等参数，所以电磁无线随钻测量仪器是实现欠平衡钻井和有效进行井眼轨迹控制的必不可少的井下仪器。
电磁波无线随钻测量仪器包含了常规无线随钻测量仪器的功能、但又不局限于常规无线
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随钻测量仪器的功能，它包含如下两个基本点显著特点：
①、电磁无线随钻测量仪器使用电磁波将井下数据传送到地面，有效地解决了在欠平衡条件下钻井或测井数据的传输问题，而且数据的传送速度比常规泥浆脉冲MWD无线随钻测量仪器快。
②、可以和地质测量仪器组合使用，形成电磁波随钻地质导向系统。
电磁无线随钻测量仪器主要作用为：
①、可用于普通、泡沫、空气钻井施工，使欠平衡钻井、水平井及其它特殊工艺井钻井技术得到了进一步完善与提高通
②、可以用于开发低压易漏失油藏及其他类型的低压油藏，有效地保护油气层，提高采收率和单井产量；
③、由于随钻随测，可以实时监测井眼轨迹和分析地层变化，地质导向功能能有效地控制井眼轨迹在油层最佳位置中钻进，特别适用于不同类型水平井和特殊工艺井的施工。 ④、可以及时分析和监控钻进过程中地层压力的变化，使钻井工程师和油藏工程师及时了解油层物性和动态情况，及时调整泥浆类型和性能以减少钻井液等因素对储层的影响。同时可以获得无污染的油藏特性数据，为准确分析油层物性和产能、高效开发油藏提供依据。
⑤、适用范围更广，可以替代普通无线随钻测量仪器，在普通定向井、水平井中使用，可以作为欠平衡钻井的配套仪器实现欠平衡条件下的钻井，还可用于极浅层钻井、穿越河道等工程施工。
⑥、提高钻井施工效率，避免钻井施工风险和油藏开发风险。 由于电磁波无线随钻测量仪器属新技术产品，目前在国际上还只有美国的Sperry-Sun公司、科学钻井（Scintific Drilling）公司以及法国的地质录井（Geoservice）等公司。以上三个公司仪器的性能能在不同程度上满足各种钻井施工的需要，但是都存在以下不足：
①、施工深度受到限制
电磁波传输媒介对电磁波的传输影响很大。对于电导率高的媒体，电磁波衰减幅度 大，使其传输距离受到了很大限制，如果在施工井段上部存在盐水地层，则信号很难传至地面。
同时，由于井下仪器靠自备电池供电，不可能具备强大的发射功率，电磁波因受其发射功率的限制也难以实现远距离传输。
目前，在施工条件良好的地区，电磁波无线随钻测量仪器测量深度一般在垂深3500~4000米之间。
②、地质评价参数不全面 到目前为止，用于施工的电磁波无线随钻测量仪器在进行地质导向时，都只能进行地层自然伽玛的测量，还没有完全实现对地层的综合实时评价。
目前人们正在寻找能克服以上不足的科学方法，相信随着欠平衡钻井技术、挠性油管钻井技术的发展，只要电磁波的远距离传输问题得到解决，能进行全面地质评价的电磁波地质导向仪器一定会得到广泛应用。
3、超小型地质导向仪器 超小井眼钻井技术、连续油管钻井技术能大幅度提高井眼的钻井速度、降低油气开发费用，发展势头十分强劲。
但是目前超小井眼测井技术还局限在电缆测井，技术还不十分成熟，普遍存在电缆下放困难、测量时间长等缺陷，制约了超小井眼钻井技术的发展。 地质导向仪器超小化是钻井技术全面发展的必然趋势。
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4、旋转动态测量仪器
在目前的钻井施工中使用的测量仪器大部分都是由三轴重力加速度计和三轴磁力计组成的测量系统，为了保证测量数据的可靠性，测量时必须保持仪器处于静止状态。由于必须静止测量才能得到准确的结果，其结果是因测量占用了大量的钻机时间而难以提高施工效益，同时钻具静止其间，容易形成粘卡，造成井下事故。
目前世界上唯一采用旋转动态测量技术进行钻井施工的公司是Anadril Schlumberger公司的PowerPulser无线随钻测量系统。该系统的测量部分也是采用传统的三轴重力加速度计和三轴磁力计结构，但是由于该系统采用了与众不同的计算方法，因此能实现旋转动态测量。
PowerPulser无线随钻测量系统处于动态测量时主要测量的数据是与井眼平行的重力加速度分量（计为GX）和磁场强度分量（计为HX），因为这两个参数即使在钻具旋转时也是保持不变的。计算时，还要考虑先前在该井静态测量时所获取的总重力加速度值（计为G）总磁场强度（计为H），以及G和H之间的夹角（计为α），因为这三个值在同一地区总是保持不变的，仪器处于静态的情况下获取的这三个参数完全可以用于定向参数的计算。最后，计算机根据以上5个参数，就可计算出井斜、方位和磁倾角。
上述旋转动态测量技术在施工过程中获得了成功的应用，动态测量结果和静态测量能很好的吻合，下图 所示的就是旋转动态测量和静态测量时井斜结果对比情况。
图、PowerPulser连续动态测量和静态测量井斜结果对比图
实践表明：PowerPulser在进行旋转动态测量时，必须避免两种情况，否则将导致测量结果严重失真：
一是要保持钻具旋转稳定，避免井下钻具涡动、上下震动，尽量避免在恶劣施工环境下采用动态测量方式。
二是在直井、设计方位在正东/正西方向或与磁力线几乎平行的情况下，测量结果的精度都会极大的降低，因此尽量避免在符合上述情况的条件下采用旋转动态测量方式。
采用三轴重力加速度计和三轴磁力计测量系统进行旋转动态测量，对重力加速度计和磁力计的质量和精度提出了更高的要求，但是由于这两种传感器（特别是重力加速度计）制造难度大，目前的加工工艺很难达到完全符合旋转测量的要求，这也是旋转动态测量技术发展受到限制的原因。
此外，为了实现旋转动态测量技术，目前有很多公司正致力于陀螺随钻测量仪器的研究开发工作，其难点在于陀螺的抗震性一直难以达到要求。如果能生产出高度抗震的陀螺，旋转动态测量仪器的广泛推广也就势在必行了。
旋转动态测量仪器可以在钻具处于运动状态的情况下得到高精度的测量数据，可取消专
井斜：° ：连续动态测量 ：静态对比测量 井深：m
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