机械式无线随钻直井测斜仪在海上油田的应用

海上油田直井作业时多采用起钻前投多点测斜仪或测斜绞车拉单点测斜仪测井斜的模式,该模式存在严重的滞后性,不能及时根据井斜变化趋势调整钻具组合与作业参数,易导致井斜超标,同时也会影响机械钻速,使作业周期延长。为此,引进了机械式无线随钻直井测斜仪。该仪器主要由脉冲发生机构、井斜测量机构、液压平衡与液压阻尼机构等组成,通过铰接实现测量装置和脉冲发生装置之间的数据传输,通过钻井液提供实时测量数据的脉冲,脉冲信号不需要任何解码设备。现场应用结果表明,虽然该测斜仪测量数据与MWD测量数据存在误差,但能较好地反映井斜变化趋势,满足现场作业要求。     

斜直井修井机抓管装置设计与分析

根据新疆浅层油田作业特点,为配合斜直井修井机完成管柱移送作业,对斜直井修井机抓管装置进行了设计与分析。阐述了抓管装置基本结构和工作原理,油管移送作业靠液压驱动完成。对抓管装置驱动系统建立数学模型,创建运动理论基础。建立了液压抓管钳模型,并用ANSYS软件对其进行静力学分析,通过数据分析对抓管装置的设计进行判定。     

国内首台液压顶驱研制工作基本结束 DQ—30Y型钻修两用顶驱装置样机通过评审 该装置填补了我国轻型顶驱的空白

大港油田集团新世纪机械制造有限公司和石油勘探开发科学研究院联合研制的ＤＱ—30Ｙ钻修两用顶驱装置,于1999年底通过样机评审,成为我国系列顶驱产品中新的一员。ＤＱ—30Ｙ钻修两用顶驱装置是我国自行开发的第一部液压顶驱,装置由顶驱本体、液压工作站和电控系统等3部分...     

机械式无线随钻测斜仪

本发明公开一种石油钻井用井下机械式无线随钻测斜仪，它集机械和钻井液脉冲技术为一体，由测量机构，控制机构、脉冲发生装置、阻尼装置、平衡活塞和壳体等组成。仪器有一个与外界隔开的密封壳体，内部充满润滑油。测量机构、控制机构和阻尼装置等在壳体内，脉冲发生装置在仪器的最上端，与壳体上部相连。当需要测量井斜时，只需将钻井泵关闭，这时测量机构开始测量井斜，测得的井斜信息通过控制机构传给脉冲发生装置，然后开泵，脉冲发生装置根据井斜的大小发出不同数量的压力脉冲信号，信号通过钻井液传到地面，从而实现井斜的无线随钻测量。它具有结构简单、使用方便、使用范围广、适应性强、测量结果稳定、可随钻测量等优点，可以满足钻井工程上直井测斜的需要。     

DQ40BC交流变频顶部驱动钻井装置研制与应用

在借鉴DQ70BS顶驱成功经验和成熟技术的基础上,开发了DQ40BC交流变频顶部驱动钻井装置。这种装置是一种机电液信息一体化的钻井设备,由动力水龙头、管子处理装置、导轨与滑车、液压传动与控制系统、电气传动与控制系统,以及辅助装置等部分组成,满足4000m钻机的使用要求。武-1井是采用多项世界先进钻井测井技术的羽状分支井,新研制的DQ40BC顶驱在该井首次使用,在钻井作业中表现优异,经受了严峻的考验,圆满完成了钻井任务。     

DQ40Y顶驱装置液压系统设计

为了满足小型钻机和修井机的需要,研发了DQ40Y液压顶驱装置。主要介绍了DQ40Y顶驱装置的液压系统设计。其主泵系统采用P/Q控制模块,通过对系统压力和流量的线性调节,实现了对钻井扭矩和速度的控制;动力马达具有摆角可调功能,通过改变马达排量,可调节钻井扭矩和钻速;循环冷却系统采用备份设计,方便了系统的维护与保养;辅助系统吸取了交流变频电驱动顶驱的成功经验,沿用了其液压系统。厂内性能试验结果表明,该液压系统基本达到了最初的设计要求,为DQ40Y顶驱装置进入市场奠定了基础。     

直驱式顶驱的研制和应用

介绍了一种利用机电融合技术设计出的新型顶驱——直驱式顶驱装置。该顶驱装置采用大功率交流变频电动机直接驱动主轴,与传统的顶驱相比取消了机械变速机构,实现了电机与机械的相互融合。国外现场使用情况表明:与传统同型号的顶驱相比,不仅明显提高连续钻井作业扭矩,并且显著降低设备使用故障率与维护强度,增强了应对钻井事故的能力。具有较强的可靠性、经济性和良好的推广前景。     

我国顶部驱动钻井装置的现状与展望

由石油勘探开发科学研究院等单位设计、研制和生产的第一台６０００ｍ电驱动顶驱装置,在塔里木轮古１井试验成功,标志着中国成为世界上第五个能够生产顶驱装置的国家。这种装置的主要特点是采用直流电动机驱动,单层轨支撑结构、液压驱动的回转头和双向倾斜臂及机、电、液一体化控制技术。到１９９９年底,三种类型的国产顶驱装置的数量将占陆上顶叫数的四分之一,其销售价格仅为国外同类产品的６０％左右。     

XCYJ10－3－37HB斜直井抽油机设计

采用斜直井抽油机在斜直井上采油，对油田油井二次和三次加密及开发地貌复杂的油田具有重大意义。为了满足大庆地区斜直井采油需要，研制了１０型０～４５°斜直井通用抽油机。其主要特点是：把抽油机将要适应０～４５°井斜角分为四段，按抽油机四连杆机构优化设计原理，分别给出各段四连杆机构最佳数据，运用组合设计方法，将得到的四组四连杆机构数据组合设计在一台抽油机上，使其具有四个机位状态。通过对机位状态的调整，可适应０～４５－°范围内任意井斜角的油井，而抽油机本身又能在最佳状态工作。     

国外连续循环系统的研制及现场试验

连续循环系统可以在钻井过程中保持钻井液不间断循环,从而能够解决钻井过程中中断钻井液循环带来的一系列问题,如压力波动、井涌等.该系统适用于任何带有顶驱钻井装置的井架,对于提高钻井作业能力,减少钻井成本和减少事故都具有重要意义.该系统可以应用于大斜度井/水平井、深水井、欠平衡井、窄密度窗口井、压力敏感井和尾管循环钻井,具有很好的发展前景,值得进一步研究和推广应用.详细阐述了该系统的组成、工作原理、技术优势以及国外的应用情况,为下一步研究该系统的防喷器组、液压控制部分等工作奠定了基础.     

涠11—4A13水平井钻井液与完井液技术

本文主要介绍涠11—4 A 13水平井在钻进过程中所采用的钻井液与完井液技术,指出Polyplus泥浆体系完全适用于大斜度井、水平井的钻井作业。     

逆掩推覆体防斜打快钻具组合探索与认识

逆掩推覆体地层具有斜、硬、跳、磨、变等特点,常规的钟摆降斜钻具既不能使用大钻压加快钻井速度,又不能有效地控制井斜,在坚硬的地层中只能轻压吊打,严重制约了钻井速度,增加了钻探成本。为加快窿9井在逆掩推覆体地层中的钻进速度、控制井斜,探索性地应用了多稳定器稳斜钻具和MWD +导向钻具、偏轴钻具和悬浮钻井,结果表明,3种钻具组合都能够达到解放钻压,提高机械钻速的目的,但控制井斜的效果不太理想。分析了井斜控制不理想的原因,提出了利用地层自然造斜规律,通过钻定向井来解决逆掩推覆体地层钻井速度慢的难题。     

直斜井钻井技术在大庆油田的应用

介绍了大庆油田２２口直斜井钻井的基本情况及ＤＱ７５００型倾斜式钻机的技术性能。探讨了直斜井钻井工程设计要点、下部钻具组合性能评价、钻头选型、钻井参数及钻井液体系的优选等问题。     

斜井钻机气控系统设计分析

我国首次研制的ZJ15X斜井钻机气控系统由气源和钻台控制两部分组成。两台空气压缩机可交替使用，空气经无热再生处理后进入载车空气罐；气控部分安装在主司钻气控箱、副司钻台和钻机安装控制台上，主司钻气控箱输出端以及绞车前后底座气管线都装有快速接头，均可单独运输。详细论述了钻机绞车滚筒离合器、气刹车、防碰天车装置、阿里森传动箱、钻具输送装置、柴油机油门、液压泵和钻井泵离合器、气动卡瓦、气动吊卡、加压装置和动力水龙头等的逻辑控制回路。     

阶梯形水平井段设计方法研究

随着水平井钻井技术的不断发展，用一口阶梯形水平井可以开发两个甚至多个连续薄油气藏、层叠状油气藏、断块油气藏，从而节约了钻井投资，提高了单井产能及采收率。分析了阶梯形水平井的设计特点，指出水平井段的优化设计是阶梯形水平井设计中的关键技术，并且常把过渡井段拐点处的井斜角作为待求参数之一，其优化设计结果有利于井眼清洁和降低钻柱摩阻。给出了二维和三维阶梯形水平井段的轨道设计方法，10个设计示例表明，该设计方法具有很好的科学性和实用性。     

D2-19大斜度井钻井技术

D2- 19井是江苏油田为开发湖底油田,采用常规ZJ45钻机装备施工的1口位移与垂深比约为1的定向大斜度井。最大井斜角65°,完钻井深3046m,垂深2185.49m,井底位移1795m。介绍了该井在井身剖面设计、井壁稳定控制、井身轨迹控制、钻井液性能的维护处理、安全钻井技术等方面所采取的技术措施。实践证明,所采取的工艺措施是行之有效的,其复杂时效仅为1.8%,事故时效为0。该井的钻探成功,为利用常规装备和工艺技术施工位移垂深比约为1、井底位移在2500m以内的定向大斜度井提供了一定的经验。     

基于顶部驱动的滑动钻井导向控制技术

将北京石油机械厂顶驱的主轴旋转定位技术与MWP随钻测量仪相结合,设计并实现了基于顶部驱动钻井和井下动力钻具组合的顶驱滑动钻井导向控制系统。该系统由顶部驱动钻井装置、人机交互界面、井下动力钻具以及MWD随钻测量工具等4部分组成,将顶驱和井下动力钻具相结合,实现对旋转钻柱包括转速、转向、角度在内的完全控制,并可根据井下实时反馈的井眼轨迹信息,实现滑动钻井之前工具面的设置以及滑动钻进过程中工具面的实时监控和动态调整。内蒙SNO116-19H定向井项目的实际应用结果表明,该技术能够显著提升定向井钻进作业的整体时效和井眼质量,同时也为导向钻井的闭环控制和自动化控制奠定了基础。     

New development of theories in gas drilling

Theories established from engineering fundamentals have been of great value in supporting the design and execution of drilling operations in gas drilling where gas is used as a drilling fluid.This work presents an overview of new theories developed in recent years for special gas drilling operations including horizontal wells.These new theories are found in the areas of gas-mixture flow hydraulics in deviated and horizontal boreholes,hole cleaning of solids accumulation,hole cleaning of formation water,flow diverging for washout control,bit orifice optimization,and depression of formation water influx.This paper provides drilling engineers with updated mathematical models and methods for optimizing design to improve gas drilling performance.     

气体钻水平井的携岩CFD数值模拟研究

文章研究了气体钻水平井的携岩问题，发现水平井气体携岩的规律与垂直井有本质不同。目前国际上流行的斜井、水平井气体钻井流动计算与井下真实情况相比有很大差别，从而导致计算得到的携岩气体需求量过于偏小，难以保证井下正常携岩、清岩。用CFD软件对水平井段钻柱躺在下井壁，并造成偏心环空内流体的问题进行了大量不同工况下的流场分析，其研究结果对改善环空流场、确定合理的输气量参数、提高流体的携岩能力等，提供了理论依据。     

负压钻井技术在塔北奥陶系地层中的应用

介绍了塔北地区古生界奥陶系地层的特点，并以沙６６井为例，对该井奥陶系地层的负压钻井设计及现场施工（包括所用设备、钻井参数、泥浆性能等）情况进行了描述。该井的钻井实践表明，负压钻井技术能有效保护油气层，避免了井下复杂情况的发生，有利于提高机械钻速并降低钻井成本，是塔北奥陶系复杂地层钻进的一项重要新技术，值是程序设计广泛推广应用。