模拟深井条件下的PDC钻头破岩试验研究

利用深井破岩试验装置模拟不同井深（0～5km）压力条件下对泥岩进行了PDC钻头破岩试验，试验结果表明：随着井深（围压）的增加，岩石强度增加，破碎岩石的切削力增加，同时，PDC钻头齿形和结构对破岩效率影响较大，因此必须按深井条件和岩石特点进行PDC钻头齿形和结构设计，以达到提高机械钻速的目的。     

PDC钻头等体积布齿设计的数值计算方法

PDC钻头布齿设计是否合理直接决定着PDC钻头的破岩效果及其使用寿命的长短，而等体积设计是PDC钻头布齿设计的基本原则之一。综合考虑了钻头冠部形状、切削齿的布置、切削齿尺寸、切削齿的相互作用等因素的影响下，建立了切削齿等体积设计数学计算模型．对切削齿的工作角进行了优化设计并将其结果应用于该模型中，最后选取适当的数值计算方法进行了计算机求解。实例计算表明，该模型和求解方法具有适用性，这为PDC钻头的设计和性能模拟分析提供了一种可行方法。     

辽河油田小龙湾地区粗面岩油藏岩石力学特性研究

粗面岩油藏是一种特殊油气藏，已受到国内外油田的广泛关注，但目前国内对粗面岩力学特性的研究还很少。分析了粗面岩的岩性和裂缝发育情况，以岩石力学和弹性力学为理论基础，从岩石的应力-应变曲线和试验的基本原理出发，结合辽河油田小龙湾地区现场实际，通过粗面岩岩心单轴试验，得到了粗面岩的抗压强度、弹性模量、泊松比和抗拉强度等基本岩石力学参数。根据试验得到的应力-应变曲线，结合弹性力学相关理论，得出小龙湾地区粗面岩的力学特性为线弹性，并给出了其基本力学参数的取值范围。谊结果对辽河油田小龙湾地区粗面岩油气藏的压裂设计和油气田开发具有重要的指导意义和参考价值。     

液动旋冲接头冲击功测试方法研究

液动旋冲接头性能参数是旋冲接头设计的主要依据之一，如何对液动旋冲接头的参数进行检测是非常重要的工作。在分析和比较了测试液动旋冲接头性能参数各种方法的基础上，选择了冲击力法来进行破岩液动旋冲接头的性能参数测试，以YD系列测力传感器为检测元件，建立了一套比较完善的自动检测系统。分析了影响单次冲击功测试的因素，得出了测试旋冲接头的性能参数的影响规律。     

冲击力法测试液动冲击器单次冲击功的研究

在分析和比较了测试液动冲击器性能参数的各种方法的基础上，选择了冲击力法测试破岩冲击器的性能参数，并以ＹＤ系列测力传感器为检测元件，建立了一套比较完善的自动检测系统。同时，分析了影响单次冲击功测试的因素。     

冲击旋转钻井技术在石油钻井中的应用研究

在分析了冲击旋转钻井技术在石油钻井中的应用前景的基础上,介绍了新型液动冲击器结构及工作原理;并根据往复泵的能量方程推导了液动冲击器的单次冲击功、能量利用率和冲击频率的计算公式,并利用实测数据进行了验证。验证结果表明,推导的公式是正确的。同时进行了现场试验,机械钻速比旋转钻井提高了20%~60%。     

高29支平1分支水平井钻井技术

分支井可显著提高油田开发效益,增加油气井产能,减少环境污染。分支井钻井的关键技术是如何实现两井连通,并保证分支连接处的力学完整性、水力完整性和再进入能力。高29支平1分支水平井采用"无预留孔"技术,即采用常规完井方法固井后,按设计的开孔位置,在特制限位器的作用下进行开孔,把主井眼与分支井眼连通。同时利用限位器实现分支井的再进入。该井是冀东油田完成的第1口分支水平井,也是国内首次自行设计、施工的第1口分支水平井。该井于2005年3月4日投产,2分支合采,日产油123.3t。实践证明,无预留孔技术具有工具简单、施工方便、安全可靠、成本低廉等优点。     

双作用液动旋冲接头工作寿命计算方法研究

结合双作用液动旋冲接头冲击动载的相关理论研究，利用裂纹扩展速率的Paris公式，对SDDC型双作用液动旋冲接头的工作寿命进行了理论估算。计算表明，SDDC型双作用液动旋冲接头的工作寿命不仅与其自身结构、选材有关，也与其实际工作条件有关。通过改进双作用液动旋冲接头的内部结构，采用耐冲击的强韧性材料，根据实际的工作条件选择合适的钻井泵排量和泵压，可提高SDDC型双作用液动旋）中接头的工作寿命。     

SDDC型液动旋冲接头的设计理论研究

旋冲钻井技术是解决硬脆性地层机械钻速低、钻头使用寿命短的主要手段之一。在阐述旋冲钻井的主要工具--双作用液动旋冲接头结构及原理的基础上，提出了SDDC双作用液动旋冲接头的结构设计方案，并根据其工作性能及其内部活动件之间的匹配关系，推导出了旋冲接头性能参数、冲锤质量及寿命的计算模型，同时利用这些模型进行了178 mm SDDC型双作用液动旋冲接头具体结构尺寸的计算。计算结果验证了上述理论模型的正确性。同时通过室内实验，确定出了冲程、上阀程、下阀程的匹配关系。试验表明，所研制的SDDC双作用液动旋冲接头具有工作平稳、启动灵活、冲击力大、使用寿命长等特点。