页岩气水平井强化钻压提速技术研究

随着页岩气水平井水平段越来越长,钻进存在机械钻速低、钻井周期长的问题,强化钻压参数是提速的有效手段,但面临钻压提高幅度难以确定、水平段摩阻大导致钻压难以提高、钻压提高后引发井下振动等问题。结合PDC齿磨损预测模型和现场钻压-钻速测试数据,完善了PDC钻头机械钻速方程,计算了不同钻压、不同PDC齿磨损条件下的机械钻速,以钻头全部进尺的的平均机械钻速为优化目标,确定了分阶段强化钻压方案。钻进时采用并优化双水力振荡器的安放位置,解决了钻柱与井壁摩阻大、影响钻压传递的问题;强化钻压提速技术在西南胜页某井水平段进行应用,钻压从常规100k N分段提高至1 3 0k N,机械钻速达到1 2.1 5m/h,相对邻井提高3 3.1 4%。     

水力振荡器在冀东油田大斜度深井的应用

水力振荡器工作原理是通过自身产生的纵向振动,来提高滑动钻进过程中钻压传递的有效性和减少钻具与井壁之间的摩阻,改善钻压传递的效果,提高对工具面的控制。本文详细讲解了水力振荡器在冀东油田大斜度深井南堡43-4964井的应用效果,大大提高了滑动钻进的速度,大大节约了钻井周期。水力振荡器在该井的成功应用,为探索深井钻井提速提供了有益的借鉴。     

PDC钻头定向易憋压原因分析及解决方法

定向井、水平井使用PDC钻头导向钻井,具有钻速高、寿命长、安全性高等优点,但PDC钻头定向易出现工具面不稳、易憋压等现象,严重影响PDC钻头使用效果。PDC钻头定向易憋压主要原因有攻击性强、稳定性差的PDC钻头,定向托压致使钻具蛙动,地层软硬交替,螺杆功率低等。本文提出了通过优化设计定向PDC钻头、优选PDC钻头定向防憋压工具、降低井眼摩阻扭矩等方法,可有效防止PDC钻头定向憋压,让PDC钻头在定向井中发挥更大的优势。     

水力振荡器在渤海探井中的应用成果分析

目前为了提高探井中定向井段和水平段的钻井时效,开始尝试在探井使用水力振荡器。首先介绍了水力振荡器的机构原理;然后结合2018年在探井中使用资料,通过实例对比了水力振荡器和纯马达钻进或者旋转导向钻井工具的提速效果;最后针对水力振荡器在应用过程中的出现的问题提出了一些建议。现场应用效果统计表明,水力振荡器能降低摩阻,提高机械钻速,缩短钻井周期,降低钻井成本,与纯马达或者旋转导向工具相比,机械钻速有明显提高。也存在实际工作排量达不到设计要求、安放位置不合理、自身压耗高、是否影响定向井MWD仪器等问题。     

水力振荡器在常规定向井中的应用

水力振荡器以钻井液为动力源,将液压能转化为高频压力脉冲,能够有效提高滑动钻进过程中的钻压传递,保证工具面稳定,减小钻具与井壁之间的摩阻,减少钻具扭转振动,提高滑动钻进效率。文章主要介绍了水力振荡器在某油井中的应用情况。     

中原石油公司开发出新型纳米金刚石钻头

正中原石油工程公司传来消息,由该公司下属的管具公司金刚石钻头厂生产的新型纳米增强超硬PDC复合片钻头——Φ311.1六刀翼钻头,在焦页182-3HF井二开井段施工过程中使用效果良好。钻头入井,入井井深1573米,钻头井底造型完后速度较快,复合钻进每米钻时在5分钟左右,钻至井深2184米,需要起钻调     

轴向振动减扭阻技术及其在复杂井型钻井中的应用

钻井过程中,由于复杂的井身结构造成钻具受力复杂,进而引起在定向、岩屑反排、扭矩传递等方面出现困难。钻具所受的摩擦阻力是导致一系列问题的根源,这种非旋转高摩擦阻力因素最终导致钻杆在井内螺旋弯曲,钻速降低,限制了有效的钻井作业。轴向振动减扭阻技术在复杂井型钻进时,把钻具与井壁之间的静摩擦力转化为动摩擦力,可有效缓解或消除钻具屈曲,并让钻压可以有效地传递到钻头,钻井工具的高频低幅振动在一定程度上削减了井下钻具发生粘卡的概率。通过一系列的研究,该技术有效解决了长裸眼段、长水平段摩擦阻力扭矩大及PDC钻头定向工具面不稳的技术难题,并为长水平段"一趟钻"技术提供了有力支持。     

水力振荡器在六间房油区深井高难度井试验

在大港油田六间房油区所施工的大斜度井、深井,深层定向井段极容易出现严重的托压、粘卡现象,尤其在滑动钻进过程中,因井斜较大,增加了钻具与井壁的接触面积,静摩擦力较大,无法保证给钻头施加真实、有效的钻压。为解决此问题,在钻具组合中加入水力振荡器,本文具体介绍了NOV Agitator公司生产的水力振荡器的结构和工作原理,以及其在房26-26L井的实际应用情况。水力振荡器在深井中应用,把单纯的机械式加压改为机械与液力相结合的加压方式,使钻具呈现轴向振动,变静摩擦里为动摩擦力,使钻压有效传递至钻头,提高了机械钻速,缩短了钻井周期。     

水力加压器在冀中地区水平井的现场应用与研究

水平井在井斜角40°以后会出现钻具托压、定向困难、钻速减慢现象,实际造斜率赶不上设计造斜率,影响轨迹控制,井身质量难以保证,大井段的滑动钻进降低了钻井速度。冀中地区水平井中成功试验应用水力加压器,通过研究、改进现场钻井参数、水力加压器的安放位置、规范操作,形成成熟技术,改变钻头加压方式,把刚性机械式加压改为水力柔性加压,保证定向工具面稳定,确保钻头上钻进钻压,能有效减少托压,保证工具的造斜能力,提高钻井速度。     

苏里格气田致密砂岩气藏水平井大井眼钻井技术

苏里格气田大井眼钻井主要存在以下施工难点：一开易发生井口垮塌、排量较大、施工风险高;二开无法实现一趟钻,需提高承压堵漏水平,造斜段定向效率低,钻头磨损较快、机械钻速低,超大扭矩是大井眼施工巨大障碍;三开扭矩高、钻时大、钻头磨损快,套管刚性强,对井眼轨迹及磨阻要求高,井下风险高,对完井通井质量要求极高。针对苏里格气田地质特点,大井眼钻井施工前,需提前做好防塌、防漏、防掉措施,施工过程中,需要预防造斜段、水平段的复杂情况;一开钻进：大排量、大循环、高转速;二开钻进：直井段提高机械转速、造斜段优选钻头与螺杆;三开水平段钻进：提速减少定向时间、根据临井卡层提前预判,避免钻遇泥岩。     

镇泾油田PDC钻头优选分析

由于镇泾油田地层承压能力低,岩石可钻性较低,孔隙裂缝发育,钻井液浸泡超过一定时间,极易引起井漏或井壁垮塌掉块等并下复杂事故,影响钻井周期。本文针对镇泾油田地层特性,对近两年的已完井资料中的PDC钻头的型号、机械钻速、单只钻头进尺和钻遇地层特性进行统计,对已使用PDC钻头进行优选分析。利用主成分法对优选PDC钻头结果进行评价,并通过现场使用验证优选结果,最终优选出$5665型号钻头。     

双摆提速工具在港深1604井的现场试验

双摆提速工具是一种抑制钻头或底部钻具的轴向、径向两个方向摆动的工具,它是依靠钻井液提供动力,依靠内部结构提高钻头切削地层的效率,从而达到钻井提速的目的,并能减少钻头磨损。详细阐述了双摆提速工具在大港油田唐家河区块港深1604井的应用情况,通过数据分析与邻井对比,有效地提高了机械钻速。     

旋转流场下PDC钻头的数值模拟仿真

利用fluent软件对简化的PDC钻头进行了三维旋转流场和非旋转流场的数值仿真。结果表明:钻头底部流道的逆流,是由于井底的特殊形状,致使高速流体与井壁碰撞,在黏性力的作用下造成的;钻头四个喷嘴正对分布时,钻头底部中心的涡旋,是由于喷嘴对称分布,使四股流体经井底相互碰撞,在黏性力的作用下造成的。由于涡旋会降低钻井液的携岩能力并对钻头造成磨损,所以有必要减少涡旋的产生。     

用熵权法和主成份投影法优选PDC钻头

针对深井、超深井深部井段钻井提速难题,可通过优选PDC钻头提高钻进速度、降低钻井成本。为了全面、客观地评价钻头性能的优劣,文在选取纯钻时间、机械钻速、进尺等钻头性能评价指标的基础上,采用熵权法对各评价指标赋权,应用主成份投影法对某油田PDC钻头性能进行评价并优选PDC钻头。采用优选出的PDC钻头,试验井平均机械钻速比邻井同组地层提高了15%,表明钻头选型方法合理,可用来优选和评价PDC钻头     

某气田定向井钻井技术研究与应用

某气田定向井开发形成一定规模,未来将继续壮大。天然气定向钻井技术的发展可大大提高钻井速度,满足气田大规模开发的需求。主要讨论如何分析,并对"四合一"钻井技术进行了优化,采用PDC钻头,对钻井液配方进行了研究,目的是在现有基础上进一步提高钻井速度,缩短钻井周期,从而为我们自己形成一套技术,为矿山人员定位的发展带来一些参考价值。     

Drilling Bakor with a diamond tool

Conclusions The authors developed efficient modes of drilling Bakor-33 with annular diamond bits and determined the diamond consumption.The productivity of the drilling process depends to a significant extent on the construction of the diamondbearing layer and the conditions of rinsing the drilling face and cooling the tool.The effective power and the feed increase with the axial load on the bit. The tool loses its cutting capacity if the axial load at a high cutting speed is excessively large.In the process of drilling Bakor with a diamond tool bonded with an M50-type hard alloy, the bit must be dressed more often than a bit bonded with M1 but the diamond consumption is significantly lower in the first case.The dynamics of the blunting of diamond bits depend on the drilling parameters. The life of the bit can be lengthened by increasing the load on the newly dressed bit smoothly.Translated from Ogneupory, No. 6, pp. 26–30, June, 1978.Baddeleyite — corundum refractory — Translator.     

立式钻铣床动力头设计与三维造型

多工位钻铣床实现了一台机床对一个零件做不同加工的功能,节省了机床,也缩小了占地面积,同时提高了加工精度和生产率,对工人劳动强度也降低很多。本设计中,钻头的固定采用拉杆式楔形固定,钻头采用套筒及主轴轴面为拉杆的结构,套筒外侧用绝缘胶固定了一个支撑架,钻头的动力由同步齿形带传递到钻头,比起万向轴传递动力要准确且刚性好。动力采用行星轮的传递方式,保证了各工位的同步工作,节省空间,本机构紧凑,各啮合齿轮之间中心距不超过100 mm,因而,用齿轮传动可以满足要求,这样可以用标准件对机床快速装配完工,对缩短加工周期有很大好处。     

水平井入窗技术

水平井入窗技术可以根据储层的位置随时调整井眼轨迹,实现"钻头跟着设计走"到"钻头跟着储层走"的转变。结合第四采气厂水平井施工实践经验总结了一套在不实施导眼井的情况下利用近钻头处实时采集的各种地质参数超前预测和识别地层和油气显示情况,并根据需要及时调整井眼轨迹,引导钻头准确钻达目标层的入窗技术。水平井入窗技术包括:卡准标志层初步预测目标层顶界海拔;应用海拔校正对比较精确预测目标气层顶界海拔;确定合理的入窗井斜角探目标气层顶界;利用钻时、岩屑和气测录井对比验证是否钻遇目标气层和确定合理的入窗垂深以降低水平段施工难度等步骤。     

超大口径钻机转盘传动方案设计

钻机的转盘是钻机实现旋转钻井的关键设备。在钻机钻进的过程中,利用钻机转盘旋转驱动方钻杆来带动钻柱及钻头转动,实现钻机的钻进,而且还可以为钻具提供必要的扭矩、转速等条件,是钻机的三大系统之一,而钻机转盘的传动方案的选取影响着钻机的能耗与效率,所以选取一个较好的传动方案是很有必要的。就超大口径钻机转盘的整体传动方案进行了设计分析,再通过对比分析之后,将选取出一个较好的传动方案。     

动力钻具配合高效钻头技术在中原油田钻井的应用

中原油田随着开发后期对开采剩余油气藏的需要,多目标大斜度定向井、小位移井所占的比重越来越大,对井身质量的要求也越来越高,靶区半径要求由原来的30～50m缩小到目前的10m～20m。按照常规的钻井方式,控制井眼轨迹的难度很大,连续调整钻具严重地制约了钻井速度。中原钻井通过对动力钻具优选、高效钻头优选、井眼轨迹控制技术研究,推广应用以井下动力钻具配合高效钻头为核心的钻井技术,提高了机械钻速,取得了很好的效果。