鉆壓
- 水平井PDC鉆頭黏滑振動(dòng)規(guī)律試驗(yàn)研究
驗(yàn)臺(tái)架，并研究了鉆壓、轉(zhuǎn)速、巖石特性對(duì)鉆柱黏滑振動(dòng)的影響，試驗(yàn)臺(tái)架雖然滿足了試驗(yàn)裝置尺寸與實(shí)際鉆柱尺寸的相似原則，但鉆桿的彈性模量和泊松比較小，軸向或扭轉(zhuǎn)剛度過小而無法開展破巖試驗(yàn)。且鉆柱與井壁的接觸也未被充分考慮，齒巖互作用被考慮的較少，而鉆頭和巖石互作用是下部的邊界條件，對(duì)黏滑振動(dòng)影響較大，是產(chǎn)生黏滑振動(dòng)的重要因素。因此選擇適當(dāng)?shù)你@柱材料和幾何尺寸、井筒直徑、軸向壓力等參數(shù)，使試驗(yàn)過程中鉆柱系統(tǒng)的振動(dòng)規(guī)律和破巖機(jī)理與真實(shí)鉆井過程物理相似，以及設(shè)計(jì)真實(shí)的
石油機(jī)械 2023年9期2023-09-14
- 基于ABAQUS牙輪鉆頭輪體速比計(jì)算機(jī)仿真研究*
速，平均傳動(dòng)比隨鉆壓的變化關(guān)系，為鉆這兩種巖石層的鉆頭的改進(jìn)和設(shè)計(jì)提供了重要的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。張強(qiáng)、張曉東等[10]采用正交實(shí)驗(yàn)法，研究不同結(jié)構(gòu)齒圈組成的實(shí)驗(yàn)牙輪對(duì)輪體速比的影響，結(jié)果表明不同的齒圈位置、齒數(shù)齒形對(duì)牙輪鉆頭的輪體速比都有影響，其中不同的齒圈組合對(duì)輪體速比影響最大，隨著內(nèi)排齒向外排齒靠近，傳動(dòng)比下降。每圈齒數(shù)對(duì)傳動(dòng)比也有顯著影響，其中外齒圈齒數(shù)比內(nèi)齒圈齒數(shù)影響大。張強(qiáng)等[11]通過用兩種不同結(jié)構(gòu)的鉆頭研究在不同鉆壓和轉(zhuǎn)速情況下對(duì)傳動(dòng)比的影響，分析得
機(jī)電工程技術(shù) 2023年1期2023-02-24
- 雙層套管開窗工藝在某井中首次成功應(yīng)用
死點(diǎn)和下死點(diǎn)，在鉆壓和鉆柱等技術(shù)參數(shù)選擇上很重要，要打破內(nèi)軟外硬的套管障礙是很難的技術(shù)操作；(4)在作業(yè)中如何將產(chǎn)生的鐵屑及時(shí)并盡可能多地返出也是作業(yè)中的難點(diǎn)；(5)在開窗作業(yè)中選擇什么樣的操作能開出足夠長(zhǎng)足夠平滑的窗口來保證后續(xù)作業(yè)的進(jìn)行也是重中之重。2.2 雙層套管組合分析如表1所示，最外層隔水導(dǎo)管壁厚和硬度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于技術(shù)套管壁厚和強(qiáng)度，稱之為“內(nèi)軟外硬”型復(fù)合套管，從而增加了開窗難度。采用普通三段式銑錐開窗，當(dāng)內(nèi)層套管開出去后，頭錐就會(huì)處在兩層套管之間
化工管理 2022年15期2022-11-15
- 胡底煤業(yè)松軟破碎煤層長(zhǎng)鉆孔施工工藝研究與應(yīng)用
鉆進(jìn)工藝參數(shù)包括鉆壓、轉(zhuǎn)速和供風(fēng)參數(shù)，三者在鉆進(jìn)過程中相互影響，共同決定著成孔效果。具體空氣鉆進(jìn)參數(shù)分析如下：（1）鉆壓。鉆壓即為軸向壓力，鉆壓是在鉆進(jìn)過程中孔底破碎煤巖的必要條件，其會(huì)直接影響鉆孔的鉆進(jìn)速度。具體鉆速與鉆壓的關(guān)系曲線如圖2。圖2 鉆速與鉆壓的關(guān)系曲線從圖2 中能夠看出，以鉆壓為劃分標(biāo)準(zhǔn)，可將鉆速與鉆壓的關(guān)系曲線劃分為三個(gè)區(qū)域，分別為表面破碎區(qū)（I 區(qū)）、疲勞破碎區(qū)（Ⅱ區(qū)）和體積破碎區(qū)（Ⅲ區(qū)）。其中Ⅰ區(qū)內(nèi)鉆壓小，此時(shí)鉆速低，鉆孔主要通過表面
山東煤炭科技 2022年9期2022-10-13
- 塑性地層寬刃齒破巖機(jī)理研究與提速應(yīng)用*
破地層巖石的門限鉆壓，形成有效吃入深度。寬刃齒[6]在常規(guī)平齒的基礎(chǔ)上，垂直金剛石層形成了一部分直刃口，該齒單位切削長(zhǎng)度上鉆壓較高，吃入相同深度形成的破碎坑的體積較大，提高巖石破碎效率。塑性泥巖地層破碎的難點(diǎn)在于復(fù)合片接觸應(yīng)力要高于巖石臨界破碎壓力，巖石才能發(fā)生第一次破碎。然而塑性泥巖的臨界破碎壓力較高，塑性泥巖的臨界破碎壓力又與比鉆壓有關(guān)，所以需要分析常規(guī)平齒和寬刃齒的比鉆壓大小來揭示寬刃齒在塑性地層提速的基本原理。1 理論模型及對(duì)比分析在切削齒逐步吃入
石油機(jī)械 2022年8期2022-09-14
- 井下鉆柱粘滑振動(dòng)的識(shí)別及控制
的扭轉(zhuǎn)剛度并優(yōu)化鉆壓、轉(zhuǎn)速等參數(shù)，有利于抑制鉆柱粘滑振動(dòng)；然而關(guān)于PDC 鉆頭攻擊性對(duì)粘滑振動(dòng)的影響，目前仍然存在較大的爭(zhēng)議。為了分析PDC 鉆頭切削結(jié)構(gòu)的攻擊性對(duì)粘滑振動(dòng)的影響，哈里伯頓公司利用研發(fā)的智能PDC鉆頭采集了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)鉆的鉆頭振動(dòng)數(shù)據(jù)并進(jìn)行深入分析，為揭示鉆柱粘滑振動(dòng)成因、類型及控制方法提供了有意義的參考。1 鉆柱粘滑振動(dòng)識(shí)別智能PDC 鉆頭是實(shí)現(xiàn)利用鉆頭直接獲取井下工程信息的鉆頭技術(shù)，如圖1所示，為哈里伯頓公司研制的智能PDC鉆頭示意圖。在鉆頭
西部探礦工程 2022年12期2022-02-09
- 高溫高壓條件下PDC鉆頭破碎花崗巖試驗(yàn)研究*
MPa圍壓下，鉆壓和轉(zhuǎn)速對(duì)PDC鉆頭破巖效果的影響規(guī)律，分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)溫度和轉(zhuǎn)速不變時(shí)，破巖效率隨著鉆壓上升而明顯上升；當(dāng)鉆壓和溫度不變時(shí)，破巖效率隨著轉(zhuǎn)速提升而顯著提升，此外還得出200 ℃高溫高壓環(huán)境下PDC鉆頭的磨損規(guī)律。XIONG C.等[7]將Stinger PDC齒與傳統(tǒng)PDC齒進(jìn)行了單齒切削測(cè)試對(duì)比，并分析了切削力、切削尺寸、表面形貌和斷裂表面的微觀形態(tài)，發(fā)現(xiàn)Stinger PDC齒的平均切削力比傳統(tǒng)PDC齒小46.14%，破巖能耗比傳統(tǒng)PD
石油機(jī)械 2021年12期2021-12-13
- 基于應(yīng)力分析的鉆具設(shè)計(jì)方法優(yōu)化
：Pmax為最大鉆壓，N；α為井斜角，(°)；Kf為浮力系數(shù)；qc為鉆鋌的線重，N/m；NP為中性界面設(shè)計(jì)系數(shù)。鉆鋌上面鉆桿(自下而上依次確定)的每一段的使用長(zhǎng)度計(jì)算公式為(4)式(4)中：i=1,2,…,n；Pai為第i段鉆桿的最大允許靜拉載荷，N；qpi為第i段鉆桿在空氣中的線重，N/m；Lpi為第i段鉆桿的長(zhǎng)度，m。2 應(yīng)力分析模型現(xiàn)有的設(shè)計(jì)和校核方法未考慮振動(dòng)對(duì)鉆具安全性的影響。前人研究發(fā)現(xiàn)渦動(dòng)對(duì)鉆具安全性影響較大。因此在靜態(tài)校核的基礎(chǔ)上，考慮鉆具
科學(xué)技術(shù)與工程 2021年30期2021-11-22
- PDC 切削齒切削深度對(duì)PDC 鉆頭黏滑振動(dòng)影響動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)
由轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)、鉆壓控制系統(tǒng)、傳感器及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)組成［20］，見圖1。圖 1 XY-2B 型鉆機(jī)Fig. 1 XY-2B rig實(shí)驗(yàn)鉆頭為胎體式PDC 鉆頭，直徑114.3 mm，內(nèi)錐角75°，冠頂旋轉(zhuǎn)半徑44 mm，冠頂圓半徑與外錐高度都為32.2 mm。PDC 切削齒直徑13.44 mm，后傾角10°，側(cè)轉(zhuǎn)角0°(圖2)。圖 2 實(shí)驗(yàn)用PDC 鉆頭Fig. 2 Experimental PDC bit1.2 實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)用XY-2B 鉆機(jī)通過轉(zhuǎn)速控制
石油鉆采工藝 2021年6期2021-06-06
- 反井鉆機(jī)ZX315鎬型鑲齒滾刀有效鉆壓分析
鉆機(jī)能力，較低的鉆壓會(huì)造成鉆進(jìn)效率極低、破巖滾刀非正常損耗等問題。由于反井鉆機(jī)施工工藝的特殊性，鑲齒滾刀磨損后需要下井更換，此時(shí)井筒未做任何支護(hù)措施，易發(fā)生安全事故。因此研究反井鉆機(jī)能夠有效破巖的最低鉆壓(即有效鉆壓)，在某些特殊的反井工程中，對(duì)指導(dǎo)鉆機(jī)選型和鉆進(jìn)參數(shù)的選取有重要意義。反井鉆機(jī)的鉆進(jìn)參數(shù)可通過研究鑲齒滾刀的鉆進(jìn)參數(shù)取得，因此需要得到鑲齒滾刀對(duì)應(yīng)不同地層的最優(yōu)鉆壓以及鉆壓與滾動(dòng)力之間的關(guān)系。滾刀破巖過程是壓入和沖擊作用的復(fù)雜過程[2]。在巖石
科學(xué)技術(shù)與工程 2021年11期2021-05-29
- 摩阻扭矩裝置鉆柱穩(wěn)定性分析及可視化應(yīng)用*
斜段來提供更大的鉆壓，水平段則多用鉆桿來傳遞鉆壓[4]。先進(jìn)的定向井技術(shù)中通常采用柔性鉆柱進(jìn)行作業(yè)，因此水平井段的細(xì)長(zhǎng)鉆桿將會(huì)受到很大的鉆壓作用，鉆柱是否穩(wěn)定直接決定了定向井鉆井的成敗[5]。實(shí)際鉆井中如果不能很好地調(diào)整鉆井參數(shù)保證鉆柱穩(wěn)定，將會(huì)使鉆柱系統(tǒng)與井壁間摩阻扭矩過大，而不穩(wěn)定的鉆柱系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的屈曲行為，劇烈接觸下的鉆柱屈曲甚至?xí)?dǎo)致鉆柱“鎖死”，加重鉆柱在劇烈震動(dòng)下的磨損，在這種疲勞累積工況下極易發(fā)生鉆具失效，造成卡鉆等鉆井事故[6]。因此，
石油機(jī)械 2021年3期2021-03-22
- 哈法亞油田粘滑現(xiàn)象的研究
轉(zhuǎn)速;鉆具剛性;鉆壓;轉(zhuǎn)速;隨鉆監(jiān)測(cè)1 前言石油鉆井過程中，正常旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時(shí)鉆具保持恒定轉(zhuǎn)速，隨著井底摩阻的增加，鉆具底部會(huì)“粘附”在井底。這種“粘附”會(huì)一直持續(xù)到鉆具扭矩超過鉆具的靜態(tài)扭矩，此時(shí)鉆具會(huì)突然松開并且快速旋轉(zhuǎn)，鉆具此時(shí)的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于鉆具正常旋轉(zhuǎn)速度（比正常旋轉(zhuǎn)速度高2-5 倍），這就是所謂的粘滑振動(dòng)[1]。隨著底部鉆具的突然釋放，底部的MWD和LWD儀器在如此激烈的震動(dòng)中極易損壞，同時(shí)對(duì)于PDC鉆頭也有極大的傷害，極有可能損壞切削齒并且
石油研究 2020年5期2020-07-23
- PDC鉆頭渦動(dòng)和粘滑震動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)識(shí)別方法及消除措施
機(jī)械比能；W 為鉆壓,kN；SA為井筒面積，mm2;N 為鉆頭鉆速，r/min；Tb為扭矩，kN·m；R 為機(jī)械鉆速，m/h。當(dāng)鉆頭處于100%有效鉆進(jìn)時(shí)，機(jī)械比能等于巖石抗壓強(qiáng)度（CCS）。若巖石抗壓強(qiáng)度已知，可以計(jì)算出能量效率（E），PDC 鉆頭通常最大能量效率在35%左右。調(diào)整后PDC鉆頭的機(jī)械比能在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)對(duì)頁(yè)巖進(jìn)行試鉆測(cè)試實(shí)驗(yàn)，一定的鉆壓范圍內(nèi)，保持轉(zhuǎn)速為恒定值，隨著鉆壓的持續(xù)增加，扭矩和機(jī)械鉆速保持線性關(guān)系上升，計(jì)算出來的Seadj保持恒定。在
石油工業(yè)技術(shù)監(jiān)督 2020年11期2020-04-15
- 基于機(jī)械比能與滑動(dòng)摩擦系數(shù)的PDC鉆頭破巖效率試驗(yàn)
速,m/h;W為鉆壓(WOB),kN;DB為鉆頭直徑,mm;T為鉆頭扭矩,kN·m。鉆頭扭矩T是一個(gè)非常重要的參數(shù),在實(shí)驗(yàn)室或現(xiàn)場(chǎng)使用隨鉆測(cè)量裝置很容易獲得鉆進(jìn)過程中的破巖扭矩,但是多數(shù)情況下現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)是以指重表鉆壓、轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速、機(jī)械鉆速等形式呈現(xiàn)。國(guó)內(nèi)外諸多學(xué)者對(duì)牙輪鉆頭、微型鉆頭進(jìn)行了理論與試驗(yàn)研究,得到了鉆壓與扭矩之間的線性函數(shù)關(guān)系[3,5,10-15];Pessier[3]引入特定的鉆頭滑動(dòng)摩擦系數(shù)表征破巖扭矩與鉆壓之間的函數(shù)關(guān)系,即(2)式中,T為破
- 井下工程參數(shù)隨鉆測(cè)量短節(jié)的優(yōu)化設(shè)計(jì)
；井下工程參數(shù)；鉆壓；扭矩在石油開發(fā)領(lǐng)域，隨著勘探開發(fā)油藏深度的增加，地層環(huán)境復(fù)雜程度及井下工況的惡劣情況日漸突出[1]。國(guó)內(nèi)各大油氣生產(chǎn)區(qū)塊，每年都會(huì)發(fā)生卡鉆、牙輪掉落、鉆具斷裂等事故，導(dǎo)致隨鉆測(cè)量?jī)x器串落井，如若打撈無果，會(huì)造成重大經(jīng)濟(jì)損失。為降低深井、定向井、水平井、高溫高壓井等復(fù)雜井型在鉆井過程中的事故發(fā)生率，及時(shí)準(zhǔn)確的獲知鉆進(jìn)過程中隨鉆測(cè)量?jī)x器串的鉆壓、扭矩等工程參數(shù)就具有重大的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。1 井下工程參數(shù)隨鉆測(cè)量短節(jié)由勝利石油工程有限公司自主
中國(guó)化工貿(mào)易·下旬刊 2019年5期2019-10-21
- 油管鉆磨復(fù)合橋塞工藝分析
以及泵壓、排量、鉆壓等施工參數(shù)的優(yōu)化設(shè)置就顯得尤為重要。關(guān)鍵詞：復(fù)合橋塞;油管傳輸;螺桿鉆;排量;鉆壓1 技術(shù)背景水平井泵送復(fù)合橋塞封隔分段多簇壓裂技術(shù)是致密油氣藏的主要開發(fā)方式[1-2]，國(guó)際上，在頁(yè)巖油氣資源的大開發(fā)中扮演了重要角色，而在國(guó)內(nèi)，尤其是處于三低油氣區(qū)塊的長(zhǎng)慶油田，近年來也引進(jìn)了該技術(shù)，并已經(jīng)在致密油氣開發(fā)中得到了廣泛應(yīng)用[3-4]。所以，研究如何能夠在現(xiàn)有技術(shù)條件下提高復(fù)合橋塞的鉆磨效率，是很有必要的[5]。2 泵送復(fù)合橋塞壓裂工藝優(yōu)點(diǎn)①
中國(guó)化工貿(mào)易·下旬刊 2019年10期2019-10-21
- 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法的井下機(jī)械鉆速研究
，即鉆速與轉(zhuǎn)速和鉆壓的指數(shù)函數(shù)成正比，在不同地層采用不同的轉(zhuǎn)速指數(shù)和鉆壓指數(shù)[3]；1974年Bourgoyne A和Young F S運(yùn)用多元回歸分析法，根據(jù)鉆壓、轉(zhuǎn)速、井底壓差、巖石特性、井深和水力參數(shù)等主要因素對(duì)鉆速的綜合影響，建立多元鉆速回歸方程[4]；20世紀(jì)80年代，遼河油田等單位在研究外國(guó)鉆井模式的基礎(chǔ)上，與石油勘探開發(fā)研究院開展試驗(yàn)研究工作，建立四元鉆速模式；1989年以來，大慶油田和大慶石油學(xué)院共同研究試驗(yàn)，通過大量現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，應(yīng)用模糊決策
中國(guó)錳業(yè) 2019年4期2019-09-04
- 領(lǐng)擴(kuò)眼鉆具間鉆鋌數(shù)量對(duì)隨鉆擴(kuò)眼鉆進(jìn)特性的影響研究
頭與擴(kuò)眼器之間的鉆壓分配能夠顯著影響擴(kuò)眼器的穩(wěn)定性。Bailey等[10]指出合理的BHA結(jié)構(gòu)能夠有效降低橫振，提高鉆井速度。張強(qiáng)等[11]對(duì)不同隨鉆擴(kuò)眼鉆具組合進(jìn)行了數(shù)值模擬，發(fā)現(xiàn)增加承壓鉆桿長(zhǎng)度可減小下部鉆具的振動(dòng)。Vila等[12]發(fā)現(xiàn)，隨鉆擴(kuò)眼鉆遇軟硬夾層時(shí)容易引發(fā)井下鉆具的劇烈振動(dòng)，通過調(diào)整鉆井參數(shù)可減小有害振動(dòng)。劉剛等[13]提出了一種鉆頭鉆進(jìn)不同介質(zhì)時(shí)的振動(dòng)信號(hào)特征識(shí)別方法，為巖性在線識(shí)別提供技術(shù)支撐。Zhu等[14]和任福深等[15]通過數(shù)
振動(dòng)與沖擊 2019年15期2019-08-19
- 鉆壓波動(dòng)特性模擬實(shí)驗(yàn)研究
學(xué)院）溫 欣等.鉆壓波動(dòng)特性模擬實(shí)驗(yàn)研究.鉆采工藝，2019，42（5）：20-23鉆壓是鉆井過程中的重要參數(shù)，也是影響機(jī)械鉆速的決定性因素之一。鉆進(jìn)時(shí)，由于本身機(jī)械結(jié)構(gòu)的影響，鉆頭在與巖石相互作用的過程中可導(dǎo)致縱向振動(dòng)，底部鉆具組合BHA在旋轉(zhuǎn)時(shí)也會(huì)產(chǎn)生三維耦合振動(dòng)。因此，實(shí)際井底鉆壓并不是恒定值，而是一個(gè)動(dòng)態(tài)波動(dòng)的過程。合理的鉆壓波動(dòng)有利于鉆頭破碎巖石，但是鉆壓波動(dòng)過大，不僅不利于巖石破碎，甚至?xí)疸@頭牙齒以及鉆頭軸承的沖擊破壞。近年來，鉆壓波動(dòng)的問
鉆采工藝 2019年5期2019-06-12
- 大斜度井旋轉(zhuǎn)鉆柱橫向振動(dòng)規(guī)律比例實(shí)驗(yàn)研究
分析了不同轉(zhuǎn)速和鉆壓下鉆柱的橫向振動(dòng)特性，以期能對(duì)鉆井實(shí)際提供借鑒與指導(dǎo)。1 實(shí)驗(yàn)裝置及方案大斜度井鉆柱動(dòng)力學(xué)模擬試驗(yàn)裝置根據(jù)相似原理[17]按照幾何比1∶10的比例建造，如圖1所示。模擬鉆柱選用ABS工程塑料加工制造，密度為ρm=1.05 g/cm3，彈性模量為Em=2.3 GPa，總長(zhǎng)為11 m。分段螺紋連接，中空。為了方便觀察，模擬井筒材質(zhì)采用分段可拆卸的透明有機(jī)玻璃進(jìn)行加工，內(nèi)徑為Φ30 mm。實(shí)驗(yàn)過程中，通過電機(jī)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速n，通過加壓手輪調(diào)節(jié)鉆壓W
振動(dòng)與沖擊 2019年9期2019-05-27
- 連續(xù)管套管內(nèi)開窗軌跡及窗口形狀預(yù)測(cè)
彎曲法，求解一定鉆壓作用下銑鞋所受的正壓力(即側(cè)向力，簡(jiǎn)支梁模型對(duì)應(yīng)的支反力)，進(jìn)而判斷銑鞋側(cè)向能否有效切削鉆進(jìn)，并根據(jù)合理假定的力學(xué)鉆進(jìn)方向，確定銑鞋每一移動(dòng)增量下的力學(xué)位置。2.1.1 銑鞋與井壁的接觸力開窗組合銑鞋工具(LM+RM)受力分析如圖1所示。pB為L(zhǎng)M 上的鉆壓，沿軸線方向，N；F0為L(zhǎng)M的側(cè)向力，與鉆壓方向垂直，N；F1為RM 的支反力，與其軸線方向垂直，N；F2為管柱與井壁上切點(diǎn)的支反力，N；L1為L(zhǎng)M 與RM 之間的距離，m；L2為上
石油鉆采工藝 2019年6期2019-03-09
- 靜態(tài)推靠式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)的鉆壓傳遞效率
鉆進(jìn)時(shí)，井底實(shí)際鉆壓往往小于釋放大鉤懸重獲得的名義鉆壓，原因在于該系統(tǒng)的井下執(zhí)行機(jī)構(gòu)是一個(gè)特制的非旋轉(zhuǎn)滑套，導(dǎo)向鉆進(jìn)時(shí)非旋轉(zhuǎn)滑套上的3個(gè)導(dǎo)向翼肋必須全部支撐到井壁上才能給鉆頭施加導(dǎo)向力，但是非旋轉(zhuǎn)滑套幾乎不旋轉(zhuǎn)，釋放大鉤懸重獲得的名義鉆壓必須克服導(dǎo)向翼肋與井壁之間的摩擦力才能傳遞給鉆頭。此外，鉆進(jìn)軟硬交錯(cuò)地層時(shí)井徑往往不規(guī)則，井壁上有小臺(tái)階，該情況下傳遞到井底的實(shí)際鉆壓會(huì)更小，導(dǎo)向翼肋前倒角面與井壁臺(tái)階還有可能發(fā)生“自鎖”現(xiàn)象[11]。由于目前缺少配套的力
天然氣工業(yè) 2018年11期2018-12-03
- 大位移井井下鉆柱耦合動(dòng)力學(xué)分析研究
際作業(yè)工況，考慮鉆壓、轉(zhuǎn)速等因素對(duì)耦合振動(dòng)的影響。針對(duì)大位移井鉆柱非線性耦合振動(dòng)形式，傳統(tǒng)的線性微元法很難對(duì)其求解[3]，可采用有限元方法求解動(dòng)力學(xué)表達(dá)式。本文主要采用有限元方法對(duì)大位移井鉆進(jìn)過程中鉆柱的耦合力學(xué)模型，并結(jié)合矩陣變換進(jìn)行求解，考慮了波動(dòng)鉆壓、轉(zhuǎn)速等因素對(duì)耦合振動(dòng)的影響進(jìn)行分析，并根據(jù)興古7-H173現(xiàn)場(chǎng)采用鉆具組合進(jìn)行試驗(yàn)，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)證實(shí)了井下鉆具耦合振動(dòng)的規(guī)律。一、大位移井井下鉆柱動(dòng)力學(xué)模型為了研究大位移井鉆進(jìn)情況下鉆柱耦合力學(xué)模型，建立非
鉆采工藝 2018年5期2018-11-01
- 修正機(jī)械比能模型的研究
；W為鉆頭施加的鉆壓，kN；Ab為鉆頭面積，mm2；Rop為鉆速，m/h。由于在不同的區(qū)塊，地質(zhì)條件不盡相同，地層的物性也不同，甚至于同一區(qū)塊的不同層系也存在差異，為避免求取基值線時(shí)主觀因素的影響，使其在現(xiàn)場(chǎng)具有較好的實(shí)時(shí)性和實(shí)用性，筆者提出了修正的機(jī)械比能模型，即：式中，E為機(jī)械比能，MPa；Db為鉆頭直徑，mm；P為錄井監(jiān)測(cè)鉆壓值，kN；αk為井底井斜角，（o）；μwell為井壁的摩擦系數(shù)，無因此量；q為鉆具每轉(zhuǎn)排量，L/r；Δpp為鉆具進(jìn)出口的壓力降
石油化工高等學(xué)校學(xué)報(bào) 2018年5期2018-10-25
- 水平井鉆井過程中井底鉆壓預(yù)測(cè)及應(yīng)用
，不容易施加井底鉆壓，使得地面鉆壓與井底鉆壓差別較大。然而，井底鉆壓是影響鉆頭性能的主要因素，因此研究水平井鉆井的井底鉆壓非常有必要。國(guó)內(nèi)已有學(xué)者對(duì)井底鉆壓進(jìn)行了相關(guān)研究。蘇義腦［1］導(dǎo)出了造斜、穩(wěn)斜等不同井段井底鉆壓的計(jì)算公式。杜仕強(qiáng)在文獻(xiàn)［2］中提及鉆壓，但沒有給出具體的計(jì)算。岳欽鵬［3］在“關(guān)于對(duì)定向井井底鉆壓分析的研究”一文中也只是給出了鉆壓的計(jì)算公式。邵冬冬等［4］利用實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了水平井井底鉆壓波動(dòng)實(shí)驗(yàn)，認(rèn)為水平井井底鉆壓呈正弦波動(dòng)，井底的實(shí)際
石油鉆采工藝 2018年1期2018-04-19
- 鉆頭鉆削橋塞過程受力分析與試驗(yàn)研究
采用更大的排量和鉆壓進(jìn)行橋塞的鉆削。由于排量和鉆壓過大會(huì)導(dǎo)致鉆屑過大，引起返排困難，因此鉆削橋塞中對(duì)于控制鉆壓與排量的要求更為苛刻[11-12]。在實(shí)際鉆削橋塞過程中，由于鉆壓控制存在不確定性，選取的鉆壓通常為2～20 kN，排量則主要根據(jù)螺桿鉆具的使用范圍要求進(jìn)行選取。在鉆削不同深度橋塞的過程中，由于不能合理匹配鉆壓和排量，一方面導(dǎo)致鉆削效率低下；另一方面會(huì)導(dǎo)致鉆削碎屑過大，攜砂液不能及時(shí)將其攜至地面，導(dǎo)致卡鉆和鉆削做無用功。而且上述研究中，通過改進(jìn)鉆削
石油鉆探技術(shù) 2018年1期2018-04-16
- 深部含礫地層液動(dòng)旋沖工具鉆進(jìn)技術(shù)探索
頭使用中強(qiáng)調(diào)“低鉆壓-高轉(zhuǎn)速”，這種做法僅適用于軟到中軟地層。在礫巖地層，“低鉆壓-高轉(zhuǎn)速”對(duì)鉆頭造成的損壞比“高鉆壓-低轉(zhuǎn)速”更嚴(yán)重，鉆頭能量不能充分發(fā)揮，破巖效率低。2 提速關(guān)鍵技術(shù)2.1 鉆具組合優(yōu)選根據(jù)液動(dòng)旋沖工具現(xiàn)場(chǎng)施工參數(shù)，利用Landmark軟件，對(duì)各種鉆具組合的造斜率進(jìn)行計(jì)算，得到不同鉆具組合與造斜率的關(guān)系曲線，如圖1。圖1 鉆具組合與造斜率的關(guān)系由圖1可知，隨著鉆壓的增加，液動(dòng)旋沖工具配合雙鐘擺、光鉆鋌和塔式鉆具組合后，造斜率曲線呈上升趨
石油礦場(chǎng)機(jī)械 2018年2期2018-03-29
- 復(fù)合沖擊條件下PDC鉆頭破巖效率試驗(yàn)研究
device在鉆壓為10 kN、鉆桿轉(zhuǎn)速為128 r/min工況下，測(cè)量旋扭復(fù)合沖擊發(fā)生裝置采用彈簧Ⅱ鉆進(jìn)粉砂巖時(shí)的沖擊載荷，得到縱向沖擊力和周向沖擊扭矩隨時(shí)間的變化關(guān)系，如圖3所示。圖3 旋扭復(fù)合沖擊發(fā)生裝置的沖擊載荷Fig.3 Impact load of composite impact device從圖3可以看出，旋扭復(fù)合沖擊發(fā)生裝置可以產(chǎn)生周期性的縱向沖擊力及沖擊扭矩，沖擊力峰值約為6 kN，沖擊扭矩峰值約為60 N·m，沖擊次數(shù)為轉(zhuǎn)速與齒數(shù)的
石油鉆探技術(shù) 2017年6期2018-01-15
- 應(yīng)用于螺桿鉆具的軸向振動(dòng)沖擊裝置研制
動(dòng)沖擊部分鉆柱在鉆壓和自重作用下，由螺桿輸出軸與沖擊傳動(dòng)軸在接觸面上產(chǎn)生沖擊，兩軸端面間距為沖程（比凸輪齒高度小4 mm）。以3 000 m中深井應(yīng)用為基本條件，采用彈性桿模擬鉆柱的方法，分析了裝置沖擊功和蓄能扭矩與鉆壓及沖程的關(guān)系，給出了沖程和鉆壓的取值范圍，據(jù)此試制的樣機(jī)，在沖擊性能測(cè)試中，沖擊力峰值達(dá)到鉆壓的2.2倍，在鉆壓20 kN，泵排量30 L/s條件下，裝置壽命達(dá)到80 h。軸向沖擊裝置的研制達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，初步具備工程應(yīng)用的條件。沖擊器；旋
石油鉆采工藝 2017年2期2017-06-05
- 鉆頭鉆進(jìn)不同介質(zhì)時(shí)的振動(dòng)信號(hào)特征識(shí)別研究
驗(yàn)，采集到在不同鉆壓下鉆頭鉆進(jìn)砂巖、頁(yè)巖、水泥環(huán)和套管時(shí)的聲振信號(hào)，基于數(shù)字信號(hào)的時(shí)頻處理，提取了信號(hào)時(shí)域和頻域的50個(gè)特征值，應(yīng)用PCA降維特征矩陣獲取特征向量，建立不同鉆進(jìn)情況的鉆頭信號(hào)“指紋”特征，最后通過BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)“指紋”信息進(jìn)行聚類后識(shí)別巖性和鉆壓。結(jié)果表明，該方法可以完成對(duì)鉆頭信號(hào)的特征識(shí)別，進(jìn)而區(qū)分鉆進(jìn)地層和井眼材料(套管和水泥環(huán))，為井眼防碰作業(yè)中巖性在線識(shí)別提供技術(shù)支撐。振動(dòng)信號(hào)； 鉆進(jìn)巖性； 特征識(shí)別； PCA降維； 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)我國(guó)正
振動(dòng)與沖擊 2017年8期2017-04-20
- 基于ADAMS的機(jī)械式內(nèi)割刀切割失效影響研究
的角度出發(fā)，研究鉆壓和轉(zhuǎn)速對(duì)割刀振動(dòng)的影響。求出最優(yōu)的鉆壓和轉(zhuǎn)速，給切割提供理論依據(jù)、提高切割效率、降低刀具的磨損并減小刀具折斷的可能。1 多體動(dòng)力學(xué)理論以機(jī)械式內(nèi)割刀為例，從多體動(dòng)力學(xué)的角度對(duì)割刀切割時(shí)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)進(jìn)行分析。約束多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程[13]的完整形式如下所示：(1)Φ(q,t)=0(2)(3)(4)上述多體動(dòng)力學(xué)方程給出了模型的位置、速度、加速度向量、時(shí)間、質(zhì)量矩陣、約束方程和外力等各種多體動(dòng)力學(xué)參數(shù)之間的函數(shù)相關(guān)量。針對(duì)具體的機(jī)械式內(nèi)割刀模
中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù) 2017年10期2017-04-16
- 光鉆鋌鉆具組合降斜在深層井中的應(yīng)用
用輕壓吊打，犧牲鉆壓和鉆速的方法實(shí)現(xiàn)控制井斜，但是該方法導(dǎo)致鉆井周期長(zhǎng)，成本高，且控斜手段單一，嚴(yán)重阻礙了勘探開發(fā)步伐，要想實(shí)現(xiàn)防斜打快，必須改變工藝方法和應(yīng)用手段。近幾年針對(duì)深井井斜，應(yīng)用光鉆鋌鉆具組合進(jìn)行鉆井試驗(yàn)，應(yīng)用14口井，平均降斜率為2.96°/100m，鉆速提高29%、鉆井周期縮短3天，降斜效果顯著。實(shí)踐證明，光鉆鋌鉆具組合能夠?qū)碣|(zhì)量進(jìn)行控制，使鉆井效率進(jìn)一步提高，解決了防斜打快的矛盾，對(duì)縮短鉆井周期，降低鉆井成本，提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。
化工管理 2017年24期2017-03-06
- 基于地層與巖性特征分析的鉆頭選型輪廓化概念設(shè)計(jì)
易發(fā)生傾斜，導(dǎo)致鉆壓的作用不能充分發(fā)揮。地層復(fù)雜且起伏較大，地層的孔隙壓力使鉆井結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)變得復(fù)雜等，因此，鉆頭選型有較高的不確定性及盲目性，較難達(dá)到鉆井的預(yù)期的速度。1.2 陸相地層厚度大由于該地層的研磨性較高、可鉆性較低，在破石的過程中較難讓鉆頭將巖石擊碎，可鉆性級(jí)值較高，平均全剖面為6.353。地層深處的巖石為碳酸鹽，平均全層面級(jí)值為7.45。鉆井的深度增加后，巖石更加堅(jiān)硬，該地區(qū)地層的可鉆性級(jí)值逐漸升高。因此，鉆頭的工作效率較難達(dá)到預(yù)期效果。此外，陸
化工設(shè)計(jì)通訊 2017年8期2017-03-03
- PDC鉆頭在鉆井施工中的應(yīng)用研究
整個(gè)鉆井施工中的鉆壓較小，能有效地避免井斜的情況出現(xiàn)，尤其是能將鉆機(jī)事故出現(xiàn)的幾率降到最低，同時(shí)還能促進(jìn)鉆井使用壽命的提升。二是PDC鉆頭采用的是人造金剛石材料制作而成，不僅具有較高的抗研磨性，而且具有較高的抗沖擊性能。同時(shí)其自身的熱穩(wěn)定性較強(qiáng)，極限時(shí)高達(dá)1 150℃，其破巖機(jī)理主要在于其具有較高的剪切作用。三是合理的應(yīng)用PDC鉆頭，能更好地促進(jìn)鉆井成本的降低。某油田企業(yè)在鉆井施工中，采用的鉆頭為某品牌的PDC鉆頭，其噴嘴的直徑為10×10×10×10×1
化工設(shè)計(jì)通訊 2017年9期2017-03-02
- 復(fù)合橋塞鉆削過程力學(xué)分析
導(dǎo)了鉆塞過程中的鉆壓和進(jìn)給力、鉆頭轉(zhuǎn)矩和切削力的關(guān)系式?？紤]連續(xù)油管和螺桿鉆具特性，優(yōu)選了鉆塞過程中鉆壓和排量的取值范圍。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)鉆塞數(shù)據(jù)分析與計(jì)算表明，不同材料橋塞段的實(shí)際鉆速與計(jì)算鉆速相對(duì)誤差均在11%以內(nèi)，為優(yōu)選鉆塞工藝參數(shù)提供了可靠的計(jì)算方法。復(fù)合橋塞；鉆削；鉆壓；轉(zhuǎn)矩；鉆速方程隨著國(guó)內(nèi)外非常規(guī)油氣藏的大規(guī)模開發(fā)，水平井可鉆式橋塞分段壓裂技術(shù)已成為非常規(guī)油氣藏開發(fā)的主體技術(shù)[1-3]。由于其裂縫起裂位置明確、壓裂改造針對(duì)性強(qiáng)、壓后能實(shí)現(xiàn)井筒全通徑等優(yōu)
石油礦場(chǎng)機(jī)械 2016年10期2016-11-12
- 某油田鉆鋌斷裂原因綜合分析及建議
析計(jì)算，結(jié)果表明鉆壓顯著超過鉆鋌彎曲臨界鉆壓是該油田鉆鋌疲勞斷裂的原因，并提出改進(jìn)鉆井工藝、降低鉆壓(例如使用PDC鉆頭)是減少鉆鋌疲勞斷裂的好措施。鉆鋌；疲勞；鉆壓0 引 言某油田鉆具失效相當(dāng)頻繁，嚴(yán)重制約了正?？碧介_發(fā)。為解決鉆具失效問題，雖然已多次采取措施，取得了一定效果，但沒有取得突破性進(jìn)展。該油田在內(nèi)蒙古發(fā)現(xiàn)了大型氣田，根據(jù)該氣田的特點(diǎn)，決定采用小井眼對(duì)該氣田進(jìn)行勘探開發(fā)，鉆具斷裂問題是迫切需要解決的問題。石油管工程技術(shù)研究院已做過多起某油田鉆具
石油管材與儀器 2016年4期2016-09-18
- 適合215mm直井井眼最優(yōu)防斜鉆具組合的討論
mm直井井眼的大鉆壓下防斜鉆具組合，進(jìn)行了技術(shù)研究和改進(jìn)?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)證實(shí)了改進(jìn)后的鐘擺偏心鉆具組合的防斜降斜效果好于以往所用的，且實(shí)現(xiàn)了大鉆壓糾斜，效果令人滿意。鐘擺鉆具；防斜；橫向分力；縱橫彎曲直井中防斜降斜的鉆具組合有很多種，如鐘擺、滿眼、塔式鉆具組合等等，如今這些鉆具組合已經(jīng)在鉆井工程中獲得了廣泛的應(yīng)用，國(guó)內(nèi)外學(xué)者也對(duì)這些鉆具組合的防斜原理做過詳細(xì)地說明和系統(tǒng)地論述，但任何鉆具組合都有它的優(yōu)點(diǎn)和不足，也有發(fā)揮最佳防斜降斜效果的使用條件（鉆壓、轉(zhuǎn)速、地層
西部探礦工程 2015年1期2015-12-17
- 深井隨鉆擴(kuò)眼鉆柱動(dòng)力學(xué)分析及鉆井參數(shù)優(yōu)選
想等問題。為了解鉆壓、轉(zhuǎn)速對(duì)大斜度小井眼隨鉆擴(kuò)眼鉆井中的影響，基于有限元分析方法，通過模擬雙中心鉆頭隨鉆擴(kuò)眼作業(yè)過程（將?149.2mm大斜度井眼擴(kuò)至?170mm井眼），建立了適合大斜度小井眼隨鉆擴(kuò)眼鉆柱動(dòng)力學(xué)分析模型，模擬了不同鉆壓、轉(zhuǎn)速下全鉆柱關(guān)鍵位置處鉆桿運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、扭轉(zhuǎn)角速度、有效應(yīng)力隨時(shí)間的變化，據(jù)此優(yōu)化現(xiàn)場(chǎng)隨鉆擴(kuò)眼作業(yè)中的鉆壓和轉(zhuǎn)速，為隨鉆擴(kuò)眼措施的制定提供理論支持。隨鉆擴(kuò)眼；動(dòng)力學(xué)模型；鉆壓；轉(zhuǎn)速隨鉆擴(kuò)眼技術(shù)可以有效地解決深井/超深井大斜度小井
西部探礦工程 2015年2期2015-12-16
- PDC鉆頭扭轉(zhuǎn)沖擊破巖機(jī)理及試驗(yàn)分析
的扭矩T（t）與鉆壓W（t）同時(shí)作用于切削齒。鉆頭的運(yùn)動(dòng)方程由鉆壓、扭矩、鉆速及轉(zhuǎn)速等因素確定，其在周向及軸向的運(yùn)動(dòng)方程分別為：圖1 單刀翼與巖石作用的力學(xué)模型式中：I為鉆頭的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，kg·m2；φ（t）為在時(shí)間t時(shí)鉆頭的角度，rad；C為鉆頭的扭轉(zhuǎn)剛度，N·m2；Ω為鉆頭的角速度，rad／s；M為鉆頭的質(zhì)量，kg；U（t）為在時(shí)間t時(shí)鉆頭的垂向位置，m；T（t）為鉆頭的瞬時(shí)扭矩，N·m；W0為鉆柱作用于鉆頭上的瞬時(shí)鉆壓，kN；W （t） 為在時(shí)間t時(shí)鉆
- 基于時(shí)間序列的鉆壓預(yù)測(cè)研究
）基于時(shí)間序列的鉆壓預(yù)測(cè)研究劉光星1，翟坤1，陶宇龍2，白曉輝1（1.西安石油大學(xué)陜西省鉆機(jī)控制技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西西安710065；2.陜西省煤層氣開發(fā)利用有限公司澄合天宇勘探建井工程有限責(zé)任公司，陜西澄城715200）針對(duì)鉆井過程中鉆壓的預(yù)測(cè)處理問題，為了提高鉆壓預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度，以青海地區(qū)勘探井實(shí)鉆數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，提出了一種基于時(shí)間序列的鉆壓預(yù)測(cè)方法。運(yùn)用Eviews軟件建立鉆壓及其他重要參數(shù)的時(shí)序模型，通過時(shí)序模型對(duì)未來鉆井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)處理，分別運(yùn)用單因素
石油化工應(yīng)用 2015年4期2015-10-26
- 雅達(dá)油田水平井尾管附件鉆除異常分析
井；尾管；鉆除；鉆壓水平井固井附件鉆除一直是鉆井比較關(guān)注的問題，且目前固井附件鉆除的相關(guān)技術(shù)探討比較少。多數(shù)油田的水平井設(shè)計(jì)為直接完井不鉆除附件［1］，而雅達(dá)油田水平井則要對(duì)附件進(jìn)行鉆除。其鉆井設(shè)計(jì)主要步驟為：?215．9 m m鉆頭鉆至設(shè)計(jì)井深，下?177．8 m m合金尾管至水平段A點(diǎn)附近，留900 m左右口袋，固井；掃水泥塞、鉆除附件，下入?114．3 m m套（篩）管完井。截止2012 08，雅達(dá)油田已鉆水平井12口，井身結(jié)構(gòu)基本相同，井深3 90
石油礦場(chǎng)機(jī)械 2015年6期2015-07-23
- 油田鉆井井斜控制技術(shù)
較大差距。在井底鉆壓分布較為均勻的前提條件下，若處于軟地層則容易出現(xiàn)向上傾斜現(xiàn)象，而在硬地層的開采中向下傾斜現(xiàn)象則較為普遍。1.3小型“造斜器”理論當(dāng)處于傾斜層狀地層的鉆井狀態(tài)時(shí)，由于層面交界部位的巖石硬度較低，無法滿足鉆壓面上的長(zhǎng)期作業(yè)需求，導(dǎo)致在垂直層面上出現(xiàn)巖層破碎；若在井眼下傾側(cè)存在處于完好狀態(tài)的小體積臺(tái)肩，此時(shí)鉆頭會(huì)受到來自該臺(tái)肩的橫向作用力，導(dǎo)致井斜出現(xiàn)。1.4鉆鋌力矩理論若開采地層的硬度分布不均，整體呈現(xiàn)為軟硬地層交錯(cuò)分布狀態(tài)時(shí)，此時(shí)井底的鉆
科學(xué)中國(guó)人 2015年20期2015-07-12
- 液壓鉆機(jī)鉆進(jìn)效率影響因素研究
效率；液壓鉆機(jī)；鉆壓；轉(zhuǎn)速礦用液壓鉆機(jī)是煤礦井下施工瓦斯抽(排)放孔、防突泄壓孔、探水孔及地質(zhì)鉆孔等各類鉆孔的關(guān)鍵工具，其鉆進(jìn)效率直接影響煤礦井下其他工種的工作進(jìn)度，例如防突鉆孔的效率低下可直接遲滯掘進(jìn)速度，進(jìn)而延緩生產(chǎn)進(jìn)度；因此，提高鉆機(jī)的施工效率就顯得尤為重要。目前，礦用液壓鉆機(jī)生產(chǎn)廠家較多，產(chǎn)品的參數(shù)配置不盡相同，施工工藝也因地質(zhì)條件不同而不同，限于篇幅原因，本文只介紹常規(guī)回轉(zhuǎn)全液壓鉆機(jī)施工鉆孔時(shí)影響效率的關(guān)鍵因素供大家參考。煤礦井下全液壓鉆機(jī)施工流
新技術(shù)新工藝 2015年2期2015-03-15
- 液力加壓器對(duì)鉆壓波動(dòng)的阻尼模型研究
2)液力加壓器對(duì)鉆壓波動(dòng)的阻尼模型研究聶 俊1,孫展利1,孫 偉1,張 猛2(1.長(zhǎng)江大學(xué) 石油工程學(xué)院,武漢434010;2.中石化華北石油工程有限公司 井下作業(yè)分公司,鄭州450042)鉆壓波動(dòng)一直是鉆井中的大問題,液力加壓器的使用在一定程度上緩解了鉆壓的波動(dòng),但是存在局限性。為了提高液力加壓器的使用效果,建立了阻尼模型,利用“微元分析法”和“牛頓運(yùn)動(dòng)定律”解釋了液力加壓器如何減小鉆壓波動(dòng)。由“阻尼周期”概念可知阻尼孔不應(yīng)過大或過小。應(yīng)用軟件模擬液力加
石油礦場(chǎng)機(jī)械 2014年2期2014-12-08
- 淺析PDC鉆頭在遼河油田中的應(yīng)用
最好的。第三、從鉆壓上看，使用前期鉆頭最好是小鉆壓，使用中期鉆頭最好是中鉆壓，使用后期鉆頭最好是大鉆壓。另外，鉆頭遇到礫石夾層或者硬夾層的時(shí)候，鉆壓越大對(duì)鉆頭損害也更大，這時(shí)候小鉆壓是最合適的。如果地層硬度偏高且鉆頭又不大平穩(wěn)時(shí)，無論鉆頭是橫向擺動(dòng)還是縱向振動(dòng)都必然使得鉆頭破損加劇，這時(shí)候調(diào)整轉(zhuǎn)速或者鉆具組合來解決。第四、當(dāng)PDC鉆頭鉆到易斜地層的時(shí)候，鉆具組合選用鐘擺組合，選用30KN的小鉆壓，每分鐘160轉(zhuǎn)的高轉(zhuǎn)速，那么鉆井會(huì)有理想效果。第五、在一次彎
化工管理 2014年35期2014-08-15
- 導(dǎo)向鉆井工具關(guān)節(jié)軸承組合系統(tǒng)及其內(nèi)部應(yīng)力分析
～10 t的波動(dòng)鉆壓，該鉆壓通過關(guān)節(jié)軸承傳遞到不旋轉(zhuǎn)殼體上，所以井底鉆頭的振動(dòng)和沖擊載荷會(huì)大大降低關(guān)節(jié)軸承的壽命[1-3]。國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的設(shè)計(jì)方案均采用單套關(guān)節(jié)軸承來承受鉆壓和鉆頭的沖擊載荷[4-5]，關(guān)節(jié)軸承在井下很容易發(fā)生磨損和疲勞剝落。所以，對(duì)軸承進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)和優(yōu)化以提高其工作壽命具有重要的意義。為此，介紹了一種關(guān)節(jié)軸承組合系統(tǒng)，并對(duì)其內(nèi)部應(yīng)力進(jìn)行了分析。1—鉆鋌；2—?jiǎng)用芊猓?—懸臂軸承；4—控制設(shè)備；5—關(guān)節(jié)軸承；6—下端動(dòng)密封；7—鉆頭；8—不旋轉(zhuǎn)
軸承 2014年12期2014-07-21
- 水平井段旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時(shí)鉆頭側(cè)向力及鉆進(jìn)趨勢(shì)試驗(yàn)研究
。結(jié)果表明:隨著鉆壓和轉(zhuǎn)速的增加,方位力和井斜力的變化規(guī)律不同,增加鉆壓,兩個(gè)力波動(dòng)的頻率變小,波動(dòng)的能量變大,但方位力的波動(dòng)頻率大于井斜力的波動(dòng)頻率,方位力的波動(dòng)能量小于井斜力的波動(dòng)能量;增加轉(zhuǎn)速,方位力的波動(dòng)頻率變大,波動(dòng)能量幾乎不變,井斜力的波動(dòng)頻率變化不大,但波動(dòng)能量變大;在實(shí)際的鉆進(jìn)過程中,為避免“方位漂移”現(xiàn)象的加劇,建議使用較低鉆壓或者高鉆壓鉆進(jìn);為避免井斜加劇,建議使用低鉆壓和低轉(zhuǎn)速鉆進(jìn)。鉆井;水平井;旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn);鉆頭側(cè)向力;鉆進(jìn)趨勢(shì)在定向井
- 天然氣水合物地層PCS 取樣擾動(dòng)有限元仿真分析
底鉆頭在承受一定鉆壓及扭矩的條件下切削破碎區(qū)以下一定范圍內(nèi)的天然氣水合物地層，將類似受一定外力作用下的土，經(jīng)歷骨架顆粒的擠密和彎曲、骨架顆粒間連接形狀的扭曲和骨架顆粒間的錯(cuò)動(dòng)過程，部分骨架顆粒落入原來的孔隙中，發(fā)生塑性體積變形，從而導(dǎo)致孔隙度、飽和度、滲透率等重要儲(chǔ)層參數(shù)的變化[5]。在取心鉆井過程中，經(jīng)鉆頭擾動(dòng)的這部分地層物質(zhì)，一部分進(jìn)入巖心管形成巖心，一部分構(gòu)成了井周力學(xué)擾動(dòng)帶，其余被鉆井液帶走。巖心和井周地層受嚴(yán)重?cái)_動(dòng)后，由于孔隙度、飽和度等參數(shù)的變
- 東北凍土區(qū)天然氣水合物科學(xué)鉆探試驗(yàn)及鉆進(jìn)效率影響因素分析
分別為鉆井深度、鉆壓、鉆速、轉(zhuǎn)速、回轉(zhuǎn)扭矩、鉆機(jī)電功率、入井泥漿流量、泥漿循環(huán)泵壓力、出井泥漿溫度、入井泥漿溫度、泥漿池總體積、大鉤載荷(起鉆)、出口可燃?xì)怏w，并將參數(shù)實(shí)時(shí)地以數(shù)字或曲線形式顯示在司鉆臺(tái)顯示器上［13，14］，所有數(shù)據(jù)可以保存、記錄，并可以完整地瀏覽、打印歷史數(shù)據(jù)，為參數(shù)分析提供數(shù)據(jù)支撐(圖2)。圖2 鉆井參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)原理2 試驗(yàn)結(jié)果和分析MK－2井采用孕鑲金剛石鉆頭鉆進(jìn)。影響金剛石鉆進(jìn)效率的因素很多，如:巖石的物理力學(xué)性質(zhì)、鉆頭類型和結(jié)構(gòu)
鉆探工程 2013年4期2013-12-04
- 底部鉆具組合力學(xué)特性模擬試驗(yàn)研究
裝置，模擬研究了鉆壓和轉(zhuǎn)速對(duì)井斜力、方位力、鉆頭合側(cè)向力及其方向角的影響規(guī)律。結(jié)果表明：合側(cè)向力隨鉆壓的增大而增大，轉(zhuǎn)速對(duì)合側(cè)向力的影響較??；隨鉆壓增大，井斜力增大，轉(zhuǎn)速越大，井斜力越大；方位力隨鉆壓增大而增大，轉(zhuǎn)速對(duì)方位力的影響較小；合側(cè)向力方向角隨鉆壓增大而減小，隨轉(zhuǎn)速增大而增大。研究結(jié)果可為井斜控制機(jī)理研究和防斜打快提供理論依據(jù)。鉆具組合 相似理論 鉆柱力學(xué) 井斜控制 模擬試驗(yàn)要在易斜地層實(shí)現(xiàn)防斜打快，就需要了解防斜打快的機(jī)理[1]，而要了解防斜打快
石油鉆探技術(shù) 2013年3期2013-10-30
- 井下鉆壓測(cè)量裝置研制及應(yīng)用
10500)井下鉆壓測(cè)量裝置研制及應(yīng)用朱榮東 陳 平 蔣世全 馬天壽(中海油研究總院，北京 100027) (油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(西南石油大學(xué))，四川 成都 610500) (中海油研究總院，北京 100027) (油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(西南石油大學(xué))，四川 成都 610500)介紹了一種基于液壓測(cè)試技術(shù)設(shè)計(jì)的井下鉆壓隨鉆測(cè)量裝置，可實(shí)時(shí)測(cè)量井下鉆壓、井下環(huán)空壓力等工程參數(shù)。對(duì)井下鉆壓獲取方法及特點(diǎn)進(jìn)行分析，對(duì)井下鉆壓測(cè)量裝置
- 一種改進(jìn)楊格模式的新鉆速方程
程。該方程修正了鉆壓和轉(zhuǎn)速對(duì)鉆速的影響關(guān)系,認(rèn)為在鉆頭剪切破壞彈塑性巖石時(shí),轉(zhuǎn)速和鉆頭牙齒的吃入深度直接影響鉆速,鉆壓是通過影響牙齒的吃入深度而影響鉆速。通過巖石的壓入試驗(yàn),可以確定鉆壓和牙齒吃入深度的關(guān)系。由于改進(jìn)的鉆速方程沒有地層可鉆性系數(shù), 因而表達(dá)形式更簡(jiǎn)單，其意義更明確。鉆速方程；楊格模式；地層可鉆性系數(shù)鉆井機(jī)械鉆速預(yù)測(cè)研究包括3種方法：①利用現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)直接統(tǒng)計(jì)出鉆速方程進(jìn)行鉆速預(yù)測(cè)；②利用考慮所鉆地層性質(zhì)和鉆頭結(jié)構(gòu)的鉆速方程進(jìn)行鉆速預(yù)測(cè)；③用計(jì)算
- 渦輪鉆具及PDC鉆頭聯(lián)合工作性能試驗(yàn)分析
性能研究，建立了鉆壓與渦輪轉(zhuǎn)速關(guān)系，回歸出試驗(yàn)鉆頭、試驗(yàn)巖石在不同泥漿密度和粘度下鉆壓與渦輪轉(zhuǎn)速關(guān)系的計(jì)算式，對(duì)指導(dǎo)渦輪鉆具的應(yīng)用，加快勘探速度，降低勘探成本具有十分重要的意義。渦輪鉆具；PDC鉆頭；鉆速；鉆壓渦輪鉆具的鉆進(jìn)行為與鉆頭-巖石相互作用規(guī)律密切相關(guān)。PDC鉆頭在不同種類巖石上鉆進(jìn)時(shí)所表現(xiàn)出的鉆壓-扭矩-機(jī)械鉆速之間的相互關(guān)系，對(duì)于優(yōu)選渦輪鉆井參數(shù)有重要的意義。為此，筆者在鉆頭實(shí)驗(yàn)架上，利用8in和12in PDC鉆頭分別對(duì)2種典型巖樣——嘉陵江
- 井底光鉆鋌鉆具組合旋轉(zhuǎn)及鉆壓波動(dòng)規(guī)律模擬研究
鋌鉆具組合旋轉(zhuǎn)及鉆壓波動(dòng)規(guī)律模擬研究劉永旺，管志川，史玉才，邵冬冬，魏 凱（中國(guó)石油大學(xué)（華東）石油工程學(xué)院，山東青島266555）①利用根據(jù)相似理論設(shè)計(jì)出的底部鉆柱動(dòng)力學(xué)研究試驗(yàn)裝置，進(jìn)行了井底光鉆鋌鉆具在不同鉆壓、轉(zhuǎn)速條件下旋轉(zhuǎn)及鉆壓波動(dòng)規(guī)律的試驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)果表明：光鉆鋌鉆具組合在井底的旋轉(zhuǎn)大部分為正向渦動(dòng)及諧波振動(dòng)，要想使其產(chǎn)生反向渦動(dòng)必須合理選擇鉆進(jìn)參數(shù)；使用光鉆鋌鉆具組合時(shí)井底鉆壓振動(dòng)幅度較大；單從減輕鉆柱振動(dòng)危害方面講，不建議采用光鉆鋌鉆具組
石油礦場(chǎng)機(jī)械 2012年5期2012-09-11
- 套損井修井磨銑參數(shù)優(yōu)化
為，通過確定最優(yōu)鉆壓和轉(zhuǎn)速的范圍，可以減小磨鞋的橫向位移值，進(jìn)而達(dá)到在磨銑過程中降低磨鞋偏磨套管風(fēng)險(xiǎn)的目的?，F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用表明，優(yōu)化結(jié)果對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工具有重要的指導(dǎo)意義，施工效果良好。磨銑；套損井；臨界鉆壓；磨銑管柱目前中原油田針對(duì)復(fù)雜落物井，常采用磨銑方法進(jìn)行事故處理；然而磨銑過程中由于管柱組合、施工參數(shù)選擇不當(dāng)，經(jīng)常造成套管開窗事故的發(fā)生。調(diào)查結(jié)果顯示，中原油田在修井作業(yè)中因套管開窗而造成中途完井的數(shù)量逐年增多，2005～2009年中原油田修井1227口（其中修
石油天然氣學(xué)報(bào) 2012年5期2012-09-06
- 鉆壓水動(dòng)力增效裝置試驗(yàn)研究
克 49027)鉆壓水動(dòng)力增效裝置試驗(yàn)研究湯鳳林1,段隆臣1, Ю. Д. Б е с с о н о в2,吳 翔1,竇 斌1,寧伏龍1(1.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)〈武漢〉工程學(xué)院,湖北武漢 430074;2.烏克蘭國(guó)立礦業(yè)大學(xué)地質(zhì)勘探系,烏克蘭德聶泊彼得洛夫斯克 49027)在復(fù)雜地質(zhì)條件下進(jìn)行鉆探或處理事故時(shí),常有需要增加鉆壓的情況。而所選鉆機(jī)其所能產(chǎn)生的軸向壓力是一定的。因此,在鉆機(jī)選定后如何增加鉆壓的問題是個(gè)非常重要的問題,有時(shí)是一個(gè)非常急迫的問題。烏克蘭
鉆探工程 2011年6期2011-11-06
- 井斜控制中的誤區(qū)探討
制 鉆具組合 大鉆壓降斜 防斜鉆井過程中，由于地質(zhì)、設(shè)計(jì)、鉆壓、操作和安裝等各種因素的影響，往往會(huì)發(fā)生井斜。如何采取合適的綜合技術(shù)手段控制井斜角在一定的質(zhì)量安全范圍值之內(nèi)，是一項(xiàng)非常重要的鉆井日常工作。而在通常的防斜、糾斜和降斜實(shí)際作業(yè)中，由于程序上、認(rèn)識(shí)上、策略上、工具與參數(shù)配合上的差異和誤區(qū)，會(huì)給控斜效果和鉆井效率造成一定的影響，甚至給后續(xù)作業(yè)埋下隱患，這些差異和誤區(qū)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。1 防斜鉆進(jìn)中鐘擺鉆具應(yīng)用鐘擺鉆具組合是一種典型的井斜控制技術(shù)
石油工業(yè)技術(shù)監(jiān)督 2011年6期2011-04-13
- 井底鉆壓扭矩傳感器設(shè)計(jì)與分析
00097)井底鉆壓扭矩傳感器設(shè)計(jì)與分析孫召紅1,房 軍1,盛利民2,竇秀榮2(1.中國(guó)石油大學(xué)(華東)機(jī)電工程學(xué)院,山東東營(yíng)257061;2.中國(guó)石油集團(tuán)鉆井工程技術(shù)研究院,北京100097)井底鉆壓扭矩參數(shù)的測(cè)量在鉆井過程中十分重要。在分析靠近鉆頭處測(cè)量短節(jié)受力的基礎(chǔ)上,應(yīng)用應(yīng)變?cè)斫⒘?span id="j5i0abt0b" class="hl">鉆壓、扭矩測(cè)量模型,得出鉆井液壓力對(duì)鉆壓測(cè)量產(chǎn)生的影響較大。在測(cè)量短節(jié)上增加1個(gè)壓力傳感器測(cè)量鉆井液壓力,通過數(shù)據(jù)處理可以消除鉆井液壓力對(duì)測(cè)量產(chǎn)生的影響。該方法能較好
石油礦場(chǎng)機(jī)械 2010年4期2010-12-08
- 五級(jí)雙行程水力加壓器設(shè)計(jì)與力學(xué)分析
巖石互作用引起的鉆壓波動(dòng),從而給鉆頭施加較為恒定的鉆壓,延長(zhǎng)鉆頭壽命,減少鉆具疲勞失效,提高鉆井效率。為了給中深井提供足夠大的鉆壓及提高入井后的鉆壓調(diào)節(jié)能力,設(shè)計(jì)了適用于?215.9 mm井眼的?172 mm規(guī)格的五級(jí)雙行程水力加壓器。水力加壓器工作時(shí),通過主活塞桿和主缸體的花鍵副傳遞鉆壓和扭矩?；ㄦI副的載荷環(huán)境較為惡劣,應(yīng)用有限元軟件完成了壓扭載荷作用下主活塞桿和主缸體的接觸應(yīng)力分析,得出主活塞桿和主缸體的靜安全系數(shù)＞4,其結(jié)構(gòu)安全性可以滿足使用要求。水
石油礦場(chǎng)機(jī)械 2010年3期2010-10-18