1928年,钻柱稳定器被应用于直井的钻进中,其作用为防止井斜。1933年,在美国加利福尼亚Signal Hill油田的大斜度井的钻进中,钻井工程师使用钻柱稳定器来控制井眼轨迹。钻柱稳定器已有多种结构,其中外径可变的钻柱稳定器对提高钻井安全和钻井效率具有重要意义。
由于钻井工艺的需要,钻柱与井壁间存在间隙用于流经钻头循环上返的泥浆。同时,由于钻柱的大长径比特性和复杂的工作环境,钻柱轴线容易偏离井眼中心线从而产生井斜。井斜过大会使井眼偏离原设计井眼轨迹,而钻柱稳定器的使用则刚好解决了此类问题。钻柱稳定器是下部钻具结构的重要组成部分,可以防止井壁对钻具的磨损,具有防斜、纠斜、稳斜的作用。
根据安放位置,稳定器分为钻柱型和井底型两类;按照组装结构,稳定器分为整体型、套装型和可拆型三类;按扶正棱形状,稳定器分为螺旋线型、直棱型、偏斜直棱型三类。钻柱稳定器由于与井壁直接接触,其表面通常镶嵌有硬质合金柱用于提高寿命。钻柱稳定器可使下部钻具实现两种工作状态,即形成钟摆钻具和满眼钻具,分别用于降斜和稳斜。钻柱稳定器的使用不但能改善钻头的受力情况、控制井斜,还可减缓钻柱弹性系统的横向振动,减轻钻头和钻杆偏磨。