一种准确计算钻具刺漏位置的新方法

石油天然气钻井中,钻具在井下受各种变载力的状态十分复杂,容易在薄弱部位发生刺漏,当钻具发生刺漏时,如何准确计算刺漏位置,快速找到刺漏的钻具进行更换,是困扰施工人员的最大难题。如果判断不准确,在起钻时就会放慢速度逐根钻具进行检查,来回反复查找刺漏点,即耗时又耗力,造成经济损失和存在安全风险。通过分析正常施工时接单根的过程中向钻具内投放有色软质塑料片测上返周迟到时间的方法来准确计算刺漏位置,在起钻时重点检查该位置的钻具,将刺漏钻具进行更换,从而提高钻井效率,降低经济损失和作业风险。     

水平钻进中单向阀的应用

大柳塔水平辐射孔钻探中,发生多次烧钻事故。其原因,当停钻加杆时,冲洗液沿钻具钻杆向外流,携带砂子进入钻具而发生淤塞,再开泵时水路不通。为了克服钻杆中因停钻回水淤塞钻杆的问题,在靠近钻具的钻杆接头上加了单向节流阀,防止了回水,解决了钻具钻杆淤塞问题。     

螺旋钻采煤机钻具定向控制技术的研究

分析了钻具在钻进过程中跑偏的影响因素,通过受压钻杆力学模型的建立,说明稳定器的安装距离对钻杆的弯曲变形有较大影响,同时,可以通过模型确定稳定器的安装位置,实现钻具定向钻进的控制,并对钻杆连接器及稳定器进行了结构设计。     

扩孔工况下反井钻机钻具受力研究及工程应用

本论文基于铁矿极硬岩石条件,对反井钻机钻具在扩孔工况下的受力进行简化,研究钻具在扩孔工况下的受力,充分考虑钻头振动荷载、钻具与岩层相互作用、偶然荷载等因素对钻具受力造成的影响,得出扩孔状态下钻杆受到的拉力、扭矩公式。通过分析岩石条件,获取岩石抗压强度,将钻杆所受扩孔拉力、扭矩的计算公式应用在反井工程中取得良好的结果,工程实践表明,研究成果对计算处于极硬岩石下扩孔工况钻杆的扩孔拉力、扭矩具有借鉴意义。     

涂抹油和皂化油使用情况

某矿区的岩层主要为灰岩。在ZK0-2孔0—300m孔段钻进时，冲洗液全漏。使用松香涂抹油钻过漏失层后下φ89mm套管，隔住了漏失层。采用皂化油作冲洗液，钻进不到一个星期，皂化油发生破乳，造成了大量油垢塌落孔底及粘在孔壁上，发生挤夹事故。事故发生经过：某日晚班，打完最后一个回次，提上两个半立根时，再拉很费劲，直至把钻具拉死，后又把钻具压下去，再拉，上下来回活动，仍无法提起，采用千斤顶也无法顶动，最后用反丝钻杆处理。从拉上来的钻杆观察到，钻杆被一层油泥包住，有的结成油泥饼。当钻具向上提升时，孔壁的油泥皮堆积在异径接头上部，越提升，接头部位油泥堆积越多，钻具越拉越死。最后把钻杆反掉，留下一套钻具。     

绳索取心钻杆的受力与失效分析

本文通过分析不同钻具级配条件及不同深度时绳索取心钻杆的受力情况、状态、性质,剖析钻杆失效的原因。     

关于锁接头、接箍连接的钻杆的正确使用问题

在岩心钻探工作过程中,钻杆承受着各种的应力。首先,钻机通过钻杆迴转全套钻具、克服孔内磨擦力并进行破碎岩石（尅取或研磨）,同时通过钻杆传递或平衡孔底所需的轴心压力;其次,水泵通过钻杆向孔底输送具有高压力的冲洗液以冷却钻头及排除岩粉;至于经常地提升和下降钻具,采取岩心,钻进时适当地提动钻具（特别是采用无泵钻进和钻粒钻进时须节奏地提动钻具离开孔底）也全赖钻杆进行;这     

高强度本体刻槽三棱钻杆的优化设计

根据对螺旋钻进工艺及相关钻具的研究,作者研制了一种新型钻杆。该钻杆结合了普通三棱钻杆、螺旋钻杆、宽叶片钻杆(俗称肋骨钻杆)及相关钻具的结构优势,具有特殊结构的螺旋凹槽,使其能够既满足钻孔施工时持续排渣,局部突出时又能将大量煤渣排出的功能,是一款非常适用于深孔钻进技术的井下瓦斯抽采钻杆。     

鄂北工区G-105钻杆失效原因的探讨

针对鄂北工区30521HB井队频发的G-105钻杆失效事故进行了分析和研究。钻具失效的主要原因是由于钻杆内壁未采用内涂层以及钻具的偏磨及氧腐蚀穿孔而造成。     

绳索取心钻杆折断事故的原因、预防与处理措施

针对地质钻探中时常发生的钻杆折断事故,本文从钻杆材质与加工、复杂地层条件、钻孔弯曲等方面分析了导致绳索取心钻杆折断的主要因素,并从钻杆材质优选、钻杆加工工艺和热处理工艺、螺纹结构优化和精细处理、钻孔结构与钻具级配优化、护壁堵漏技术、现场操作规程等方面总结了相应的预防措施,建议通过数值模拟优化钻具级配和钻进规程参数,加强钻杆腐蚀缺陷、裂纹等的探伤检测,以提高整个钻探体系的可靠性。     

基于有限元法的钻杆柱纵向振动分析

钻杆的纵向振动对钻杆失效有较大影响。采用ANSYS软件对2000 m以内钻杆柱的纵向振动进行了分析,得到了不同钻具规格、不同钻铤长度、不同钻杆柱长度的固有频率,获得了钻杆柱纵向振动的前五阶固有振型。结果表明,钻杆柱的固有频率受钻杆规格和钻铤长度影响很小,受钻杆柱长度影响较大。     

塔河油田TK829井φ88.9mm钻杆断裂原因分析

塔河油田TK829井在进行原钻具试油时发生φ88.9mm钻杆断裂事故,造成该井完井过程中打捞钻具近20d,大部分落井钻具受损报废,事故完井,经济损失较大.当时井内H2S含量较高,但无法从主观上直接认为是H2S腐蚀造成.为搞清断裂原因,对断裂钻杆进行了研究.采用宏观分析方法和扫描电镜微观分析方法对断裂钻杆断口宏观形貌和微观形貌进行了观察分析,并通过采用直读光谱仪、力学性能试验和金相显微镜对断裂钻杆材料化学成分、机械性能和金相组织进行了试验.由以上分析结果可以看出,该钻杆的化学成分、力学性能符合API SPEC 5D标准规定,断口特征相似于应力腐蚀断口,断口和外表面的腐蚀产物中含有大量的硫,说明该钻杆断裂原因是H2S腐蚀造成.     

分离式螺旋钻具截割与输送协同优化研究

螺旋钻具被广泛应用于矿山开采、探索与安全保障等领域，是矿山设备中的重要组成部分。针对钻具最佳截割转速与输送转速不匹配问题，提出新型分离式钻具结构，实现钻头截割转速与钻杆输送转速独立控制，利用离散元数值模拟与力学分析法分别建立钻头截割比能耗与钻杆输送比能耗数学模型，通过多目标优化理论以钻具截割比能耗和输送比能耗之和最小为目标，对钻具截割与输送参数进行协同优化，优化结果表明：钻具截割与输送总装机功率不变条件下，传统钻具截割与输送共用同一个电机具有功率集中优势，钻具在不同工况下均能达到电机额定功率输出，有效提高钻具进给速度增加钻具单位时间的开采效率，而分离式钻具将电机总功率进行拆分，一部分用于钻头截割，一部分用于钻杆输送，两部分相互独立，钻具开采过程中截割电机额定功率输出，而输送电机输出功率根据物料输送需求进行调整，从而导致输送电机一部分功率不能完全发挥处于闲置状态。由于钻具进给速度较低，当钻杆与钻头转动同速时，将会导致钻杆单位时间输送能力高于钻头单位时间截割能力，造成钻杆一部分做工为无效功，造成电机能耗浪费，而分离式钻具能够根据钻头截割能力对钻杆的输送能力进行匹配，避免输送电机做过多无效功...     

螺旋钻采煤机钻具稳定组合的优化设计

根据螺旋钻采煤机钻具稳定组合在采煤过程中的工作状态,以钻杆的质量最小为目标函数建立了参数优化模型,并利用Matlab软件的遗传算法优化工具箱进行编程求解。在优化结果基础上分析了钻具的稳定性及其对煤层的适应性,当2个稳定器间装有4节钻杆时,钻具的稳定性和对煤层的综合适应性较好。     

阿特拉斯Mustang13-T车载地质钻机改造研究

中煤平朔集团有限责任公司引进的进口勘探钻机原配套使用的是进口常规钻杆,为了提升勘探效率,更换为国内绳索取芯钻杆,但由于夹持器液压油缸工作不同步,造成接卸钻杆夹持器损坏钻杆严重,降低了钻具的使用寿命,易发生钻杆跑钻事故;而且原定芯装置对钻杆的固定作用较弱,钻杆摆幅大,钻具使用寿命和成孔质量均受到影响。通过对原定芯和接卸装置的研究、改造,并在实践中应用,有效解决了上述问题,效益明显。     

煤矿井下近水平定向钻进配套钻杆的研制

针对进口定向钻进装备配套钻具在使用过程中出现的问题,结合我国煤矿具体地质赋存特点和定向钻进技术要求,通过对定向钻进配套钻具工作条件分析、材料优选、结构优化和性能检测,确定了中心通缆钻杆的螺纹结构和信号传递装置结构,研制成功了高强度(￠)73 mm中心通缆钻杆及其配套钻具,并制定了钻杆的性能检测标准.现场工业性试验期间,利用(￠)73 mm中心通缆钻杆实现了煤矿井下近水平定向钻进钻孔深度1 212 m,钻进过程中信号传递实时、高效、可靠,可满足煤矿井下随钻测量千米孔深定向钻进的使用要求.     

煤矿用钻杆疲劳寿命试验系统的研究与设计

为了满足目前煤矿井下瓦斯抽采、探放水以及地质探测等钻孔施工大孔深、大直径的需要,施工工艺对钻具使用寿命与质量提出更高的要求,其最大工作扭矩已经超过20000 Nm,现有煤矿井下钻杆质量与疲劳寿命缺乏有效的检验检测手段,钻具没有报废标准,导致煤矿井下钻孔施工事故频发。基于钻杆质量检测与钻具疲劳寿命研究需要,研制了一种煤矿用大扭矩钻杆疲劳寿命试验系统,最大扭矩达25000 Nm,可模拟矿用钻杆在施工条件下的扭矩、推进力、径向位移等载荷与约束,为钻具质量检测和疲劳寿命研究提供一种方法。     

煤矿井下智能钻具管理系统的研究与设计

在井下钻杆生产与使用、智能管理领域,井下操作人员不能及时掌握钻具使用情况、进尺、寿命等关键性信息,对寿命临尽的钻杆不能进行及时淘汰、更换新钻具的提醒。因此提出煤矿井下智能钻具管理系统,该系统可实现钻具的生产信息、生命周期追踪、钻进尺度测量,可适用于井下钻具的智能信息化管理。最后试验验证了该系统具有高可靠性、数据精确等特点,具有广阔的市场应用前景。     

钻进方向可调的高压气射流钻具

传统钻机大多依靠连接在钻杆前端的旋转钻头上的硬质合金块切割实现钻进,随着钻孔的钻进其钻头会被磨损。现介绍一种新型的钻进方向可调的高压气射流钻具,其钻杆不需要旋转即可进行钻进,解决了长钻孔施工时需要大转矩的问题;钻具的钻杆上引入了为钻杆提供前进或后退动力的行进机构,解决了长钻孔施工时钻杆前后运动动力不足的问题;钻具的钻头通过气体驱动旋转并释放出高压气体流,产生类似于水刀的效果,最终达到切削煤层或岩层的目的。方向可调的高压气射流钻具的新功能,能够克服传统钻机存在的诸多缺陷。     

直径76mm钻具扶正器的设计与应用效果

我队在某矿区钻探施工时,采用φ76双管单动金刚石钻具、φ50mm钻杆钻进,钻杆折断严重,钻具外管上丝扣部位也发生折断,使用时间越长,折断越频繁.