关于三缸泵正常吸入的探讨

提出临界吸高、有效净正吸入压头、临界流量系数与临界水击压力四项判定钻井泵正常吸入的标准,并通过理论分析和实验,探讨建立后两项新标准的可能性,四项标准之间的关系,以及从对吸入特性的分析中提出改善和监测钻井泵吸入工况的技术保证。     

宝鸡石油机械有限责任公司

2200hp高压钻井泵（编号2008C013） F-2200HL钻井泵是宝石机械公司自主研发的国内压力级别高、功率大的泥浆循环钻井泵。采用52MPa工作压力双金属缸套活塞结构,性能指标与世界知名品牌泵相当。该泵的研制成功,满足了我国特深井、大位移井和深水海洋钻井对高压泵的需求。     

SL3NB—1000型钻井泵的载荷谱

本文论述了钻井泵载荷谱的编制方法、泵压对钻时的分布规律及载荷谱的应用。通过对SL3NB-1000型钻井泵载荷谱的编制和载荷折算系数的计算,作者认为,可利用现场实测的载荷谱来校核钻井泵被动轴的疲劳强度。     

可循环泡沫钻井环空压力计算与应用

环空压力对可循环泡沫控制压力钻井来说是一个重要的参数,但在钻进过程中要获得此参数比较麻烦。为此,建立了一套利用求得动密度及环空流动压耗并根据静液柱压力最后得出可循环泡沫钻井环空压力的计算模型,其理论计算结果与环空压力实测情况对比分析表明,井底压力的理论计算误差小于1.5%,理论计算值与实测值基本一致,表明此计算方法对可循环泡沫钻井有一定的适用性。进行了可循环泡沫钻井与常规钻井液钻井环空压力的对比分析,结果表明在3000m井深处,采用可循环泡沫钻井比常规钻井液钻井的环空压力低2～3MPa,说明可循环泡沫钻井能降低钻井时的井底压力,以达到降低储层伤害的目的。     

钻井泵的排量系数

本文从分析示功图出发,建立了钻井往复泵排量系数的表达式,并引证实验数据作了对比。文章在解释和讨论了影响钻井往复泵排量系数的各种因素之后指出:往复泵排量系数的最高极限值,等于泵阀关闭滞后角的余弦。文章还介绍了计算排量系数的经验公式和极限含气量的概念。作者最后认为:钻井泵的排量系数一般应在0.9以上。只要我们注意改善吸入条件和维护保养,我国矿场钻井泵的水马力大有潜力可挖。     

循环泡沫钻井工艺技术的应用

常规泡沫低压钻井工艺技术存在两个问题,一是泡沫的一次性使用.使泡沫钻井成本大大增加、同时严重污染环境;二是由于泡沫流体的可压缩性,随着地面温度、压力的变化,井下泡沫质量、密度等参数也随之变化,增加了施工参数设计计算的复杂性。为解决以上两个问题,优选了泡沫液配方,采用了循环泡沫系统装备流程,使泡沫基液可循环使用,而空气排放到大气中。根据泡沫钻井中井口注入压力、最小泡沫液流量和气体流量、泡沫液柱压力等设计参数,考虑了影响泡沫钻井作业中包含的5个方面的因素:1.将泡沫中的气体组分视为非理想气体,用Hall-Yaro-brough方法计算气体的偏差系数Z;2.由于固相碰撞和摩擦所造成的摩擦损失;3.岩屑的临界下沉速度;4.规定了井口最大泡沫质量为0.96,井底最小泡沫质量为0.55;5.根据岩屑的下沉速度确定气液排量,并规定在同一井深,泡沫流动速度应高出岩屑下沉速度10%,作为安全附加系数。对施工参数进行了系统的计算,并编制了软件程序。经现场6井次施工,均获得成功。     

钻井泵泵阀试验台设计

系统地阐述了钻井泵泵阀试验台的设计指导思想和设计方案的确定依据,并介绍了试验台系统压力的调节方法和计算公式。试制的实验室用泵阀试验台为深入开展钻井泵泵阀的理论研究创造了条件。     

南阳二机集团研制成功国内首台高集成全液压煤层气钻机

<正>2011年11月29日,国内首台高集成全液压煤层气钻机在南阳二机石油装备(集团)有限公司(以下简称南阳二机集团)研制成功。这台以"安全、智能、经济、高效"为设计理念的1 500 m车载式煤层气钻机将钻井泵、空压机和泡沫泵     

硬胶泡沫钻井液当量密度的确定

地硬胶泡沫钻井液当量密度的实验研究和理论计算结果表明,在基浆密度１．０８ｋｇ／ｌ,泡沫密度０．６５１０．９５ｋｇ／ｌ条件下,当考虑压力、温度、岩屑、循环压耗等因素影响时,流体实际当归密度大于基浆。若不改进配方或增另地面辅助设备、很难用硬胶泡沫来实现压力系数低于１．０的油气藏欠平衡压力或近平衡压力钻井。     

钻井泵正转与钻机传动改造

<正> 一、钻井泵正转的好处 钻井泵曲柄轴转向使得连杆力所引起的十字头垂直分力向下,习惯称“钻井泵正转”;反之则称“钻井泵反转”。大庆型和ZJ45J钻机的传动方式造成钻井泵反转运行,见图1、图2。     

微泡钻井液室内研究及性能评价

微泡钻井液是一种适用于低压易漏地层的新型钻井液。通过对起泡剂和稳泡剂进行优选,开发出抗温135℃的微泡钻井液。室内评价结果表明,微泡钻井液抗温、抗污染能力强,同时具有良好的抗压缩、密度还原特性和承压封堵性能。在20~40目砂床中,微泡钻井液承压封堵能力达20 MPa以上;经显微镜微观表征,微泡呈球形,粒径分布集中在50~200μm之间。     

高性能欠平衡泡沫钻井液体系的研究

针对欠平衡泡沫钻井时可能遇到的高温、高浓度地层盐水和油类物质污染问题,研究出了高性能泡沫钻井液体系,并评价了该体系的泡沫性能以及抗高温、耐盐和油类物质污染性能。该体系是以抗高温、耐盐和起泡能力强的烷基甘油基醚磺酸盐类表面活性剂AGS-8、AGS-10和茶皂素按质量比为4∶6∶5复配得到的AGSS起泡剂体系为基础,进一步加入2%的黏土和0.3?367-Ⅱ而得。实验结果表明,高性能泡沫钻井液体系具有起泡能力强、泡沫稳定的性能,并表现出良好的抗高温、耐盐和抗柴油污染能力强的特点,可有效阻止欠平衡泡沫钻井时因事故停泵而引起钻屑沉降卡钻等事故。     

泡沫钻井液动密度随井深变化关系模拟研究

提出了测定泡沫钻井液动密度与压力、温度关系的方法，根据现场实测温度、压力与井深的关系，测定和分析了泡沫钻井液密度随压力、温度的变化关系。结果表明，相同压力下泡沫钻井液动密度随温度的升高而降低；同一温度下随压力的升高，泡沫钻井液密度快速升高，大于一定压力后密度增加缓慢。泡沫钻井液动密度随井深的变化趋势可以分为三段：低压快速上升段、中间弯曲段和高压高温下降段。由于气泡内及气泡表面的各种力的综合影响，井深大于一定值后．温度升高引起的体积膨胀稍大于压力升高引起的体积缩小，泡沫钻井液的动密度会稍有下降，并且动密度始终是小于1．0kg／L的，能够满足现场欠平衡钻井的要求。     

空气泡沫钻井液回收再利用技术

空气泡沫钻井液是低压裂缝性地层较好的防漏钻井液，但它一次性使用，配制工作量大，需水量大，材料消耗多，成本高。若实现空气泡沫的回收再利用，可以大幅度降低单井钻井液成本。泡沫回收使用的关键技术是控制合理的半衰期，根据泡沫出口状态及时调整配方，使泡沫既要满足清洁井眼的需要，又要能及时回收。中油长城钻井公司在伊朗TBK气田的空气钻井过程中，制定了泡沫回收工艺和回收泡沫的性能调整方法。通过泡沫的回收使用和配方改进，泡沫钻井液材料成本降低了三分之二，节约合同钻井液费用346万美元，节约预算钻井液费用1208万美元，并大大缓解了供水紧张的矛盾，减少了钻机停等时问，效益显著。     

可循环空气泡沫钻井技术在元坝10井的应用

针对川东北地区上部陆相地层砂岩、泥岩、页岩互层频繁,硬度大,研磨性强,常规钻井液钻井机械钻速低,而气体钻井由于地层出水无法顺利进行的技术难点,研发了适合该地区上部地层钻进的空气泡沫流体配方,研制了HX-350型环隙式机械消泡器,形成了可循环空气泡沫钻井技术。元坝10井Φ660.4 mm导眼段应用了可循环空气泡沫钻井技术,该井段的平均机械钻速为4.88 m/h,与邻井常规钻井液钻井井段相比,平均机械钻速提高了3倍;消泡器消泡效果显著,累计回收泡沫基液2230 m3,节约清水2230 m3,污水处理量减少2230 m3,并大大减少了发泡剂的消耗。应用结果表明,可循环空气泡沫钻井技术能有效解决大尺寸井眼的携岩问题,实现泡沫基液的循环利用,大幅度降低泡沫钻井成本,具有广阔的推广应用前景。      

空气钻井中钻具腐蚀因素的灰关联分析

伊朗TBK气田钻具腐蚀严重，钻杆更换频繁，直接影响中方钻井施工的进度和经济效益。为了弄清影响钻具腐蚀的原因，在对TBK14井地层水质分析的基础上，应用灰色理论中的灰关联分析方法对影响钻具腐蚀的多个因素进行了探讨。分析计算结果与现场实际情况相吻合。结果表明，造成钻具腐蚀的主要原因是高温条件下酸性地层盐水的电化学腐蚀；高压空气中溶解氧对钻具的氧化腐蚀；地层砂子磨损钻具使氧化膜脱落造成的磨蚀。为了保护钻具，决定配制高pH值且添加了缓蚀剂的稳定泡沫液进行空气泡沫钻井。实践证明，此法有效地抑制了钻具腐蚀，提高了经济效益。     

可循环泡沫钻井液的再认识

目前国内外广泛应用的可循环泡沫钻井液，较好地解决低压地层和长段破碎带地层的井漏问题，取得了很好的技术经济效益。但由于以往的研究多偏重于室内及理论计算，现场测试数据不多，对可循环泡沫钻井液的特性及治漏机理存在一定程度上的认识不足。文中主要通过矿2井的现场试验，在取得大量实测数据的基础上，通过分析，对可循环泡沫钻井液特性有了更进一步的认识。     

气体钻井转化常规钻井的替入钻井液技术

针对全国大规模推广应用气体钻井技术的情况,详细地分析了气体钻井所形成的井眼条件和替入钻井液时可能发生的井下复杂。气体钻井时,在井眼周围地层岩石应力得到充分释放,形成更多的应力释放缝,加之井壁岩石干燥,没有滤饼保护,当气体钻井完成后替入钻井液时,易引起多种井下复杂。针对替入钻井液后可能发生的井下复杂,提出了气体钻井转化常规钻井的替入钻井液优化配方及现场工艺技术对策,并通过多口井的现场试验,对降低井下复杂,缩短恢复常规钻井的周期见到了明显效果。     

空气钻井在TABNAK气田的合理应用

空气泡沫钻井,因其钻速快,防漏效果好,具有常规钻井液不可比拟的优越性。空气粉尘钻井在干硬地层机械钻速达到16.24m/h。雾化钻井在出水量较小时,钻速为13.16m/h,当地层出水较多,空气压力较高时,其钻井速度为6.52m/h,与泡沫钻井速度(5.23~ 6.63m/h)相当。但泡沫钻井腐蚀钻具轻微,而雾化钻井腐蚀钻具严重。因此,必须根据地层情况选择合适的钻井液,既要提高机械钻速,又要保护钻具,提高综合经济效益。     

空气泡沫钻井流体井壁稳定性研究

针对空气钻井中遇到地层大量出水时无法钻进、需转化为空气泡沫钻井的情况,优选出了有利于空气泡沫流体钻井时井壁稳定的处理剂GXG、AP-1和WJ-3,形成了一套具有良好井壁稳定性能的空气泡沫钻井流体配方,对该泡沫流体的抑制性、井壁稳定性等性能进行了评价。结果表明,所研究的空气泡沫钻井流体具有强抑制性,页岩回收率达97.4%,页岩膨胀量较清水降低67.1%。该空气泡沫钻井流体能使泡沫在井壁上形成保护膜,阻止水进入地层,有效防止井壁坍塌,井壁稳定效果良好。