冲击类钻井提速工具专用PDC钻头设计与试验

针对冲击类钻井提速工具与PDC钻头不匹配的问题,进行专用PDC钻头设计与试验。分析了冲击类钻井提速工具与地层的适应性,得出扭力冲击器适用于深部硬塑性地层,螺杆式液动冲击器适用于深部硬脆性地层。通过模拟的方法,分析了钻头长度、截面积等结构参数对冲击能量利用率的影响规律,得出钻头截面积越大、钻头长度越短,冲击类提速工具冲击能量利用率越高,越能发挥出工具的冲击破岩能力。基于以上分析,结合硬地层PDC钻头优化设计原则,设计了冲击类钻井提速工具专用PDC钻头,主体刀翼5～7个、双排高密度布齿,切削齿后倾角20～25°。试验结果表明,专用PDC钻头与冲击类钻井提速工具的匹配性良好,但也存在一定的不适应性,需要根据现场应用情况进一步优化,着力增强钻头的耐磨性、攻击性和抗冲击能力。     

沧东凹陷致密油气藏水平井钻井关键技术

为了提高沧东凹陷致密油气藏长水平段水平井的钻井安全和效率,分析了地层特点及钻进中面临的摩阻扭矩大、井眼轨迹控制难度大、紫红色泥岩地层钻速低和石膏层污染钻井液等技术难点,进行了井身结构优化、井眼轨道设计和井眼轨迹控制方式优选、钻井设备及工具优选、钻井液体系优选和性能优化、提速提效技术措施选择及套管安全下入方式优选,形成了沧东凹陷致密油气藏水平井钻井关键技术。在GD1701H井和GD1702H井的现场试验表明,该钻井关键技术可以解决沧东凹陷致密油气藏水平井钻井存在的技术难题,满足安全高效钻井的需求。综合研究认为,沧东凹陷致密油气藏水平井钻井关键技术应用效果良好,可为该类油气藏水平井钻井提供技术支持,建议进行推广。      

玉门青西地区钻井综合提速技术研究与应用

常规的钻井技术在玉门油田青西地区机械钻速低,适应性差,导致该地区钻井成本居高不下。为此,本文在分析了该地区提速技术难点,提速工具结构、原理及适应性的基础上,开展了全井筒钻井综合提速技术先导试验,总结形成了该区块的钻井综合提速方案模板,即防斜打直利用液动冲击器技术,砾岩层防跳钻利用减震推力器技术,深部硬地层防黏滑利用扭力冲击器+专用PDC钻头技术,定向防托压利用水力振荡器技术。     

分流孔直径对射流式液动锤性能的影响

为了对射流式液动锤内分流结构进行优化设计,应用CFD (computational fluid dynamics)动态分析技术,研究了分流孔直径对射流式液动锤冲击性能参数和射流元件喷嘴处过流断面平均流速的影响,并进行了实验验证.结果表明:不同分流孔直径条件下,冲击功理论计算值与实测值最大相对误差不大于10%,冲击频率理论计算值与实测值最大相对误差小于11.5%;冲击功随着分流孔直径的增大近似以抛物线形式下降;冲击频率和射流元件喷嘴处过流断面平均流速随着分流孔直径的增大近似呈线性下降趋势.该研究解决了此前在设计阶段无法计算分流条件下液动锤性能参数和射流元件喷嘴处平均流速大小的问题,可为油气钻井用射流式液动锤内分流结构的优化设计提供参考.     

充气钻井技术在油砂山油田的应用实践

柴达木盆地油砂山油田地质构造复杂,地层孔缝发育、压力系数低,常规泥浆钻井过程中漏失频繁、钻井周期长,严重制约了勘探开发效益。针对该地区钻井难点,进行了4口井充气钻井试验。试验结果表明,充气钻井能有效解决油砂山油田漏失地层钻井问题,并提高机械钻速,与常规泥浆钻井技术相比,平均节约堵漏时间6.32d,漏失量减少54.5%,机械钻速提高1.1倍。试验的成功,对该区块优快钻井技术的研究和推广应用具有指导意义。     

振动减摩阻工具振动参数及安放位置研究

为了解决振动减摩阻工具缓解定向托压时效果不稳定的问题,研究了该工具的振动参数及安放位置。在分析托压机理的基础上,从振动管柱的受力分析入手,讨论了振动参数优选与振动减摩阻工具振动源安放位置优化的问题;以典型的三段式（直—增—稳）井眼轨道为例,编制软件对振动源安放位置的影响因素进行了模拟分析。根据理论探讨和模拟分析结果提出的振动源安放位置的优化方法,在定向井C26-12X井进行了现场试验,证明了安放位置计算方法的合理性。理论分析和现场试验结果表明,振动源输出的激振力与井身结构等因素共同影响其在钻具中的受拉极限位置和受压极限位置;提高工具输出激振力可增大有效作业范围;设计振动源的振动频率时,优先选用10 Hz以内的振动频率以延长管串使用寿命;定向中轴向力、侧向力和摩阻相互影响,下部钻柱摩阻会使钻柱整体摩阻增大,振动减摩阻工具应优先安放在靠近钻头的位置。      

典型振动减阻工具研究进展及展望

为了解决大斜度井、大位移井、水平井等复杂结构井定向托压的难题,国内外相继研发了螺杆式水力振荡器、射流式水力振荡器等振动减阻工具,这些工具在钻井液的驱动下能够产生高频低幅的振动,进而带动周围的工具产生蠕动,起到减阻的作用。每种振动减阻工具的结构、特点、适用性各不相同。因此,从结构、原理、优缺点等方面系统分析了振动减阻工具的研究现状,并提出了后续发展建议,为国内振动减阻工具的的研究提供参考依据。     

陀螺减震工具的机理研究与试验验证

随着我国经济的飞速发展,石油工业在国民经济发展过程中占据地位越来越重要,钻井质量会直接影响石油的出油效率,一口满足要求的好井,为后续石油开采奠定了良好的基础,大大提高石油出油效率,降低后续石油开采工作的困难程度和采油成本。陀螺减震工具作为新型钻井用提速工具,目前没有文献阐明陀螺参数对减震效果的影响。利用动态仿真软件对钻具进行动力学分析,之后构建陀螺减震效果试验装置来实际验证陀螺参数对减震效果的影响。将理论分析、动态仿真模拟分析、现场实验三者相互结合,验证当陀螺减震工具受到脉冲力矩时可以有效的降低震动振幅,将高频大幅度的震动降低为低频率小幅度的震动,减小外力对钻井效果的影响,随着陀螺转速的增加,陀螺减震工具达到稳定的时间越快。实验结果提供了陀螺仪应用于陀螺减震钻具的可行性及可靠性,这对目前石油钻井领域存在的技术难题具有重要的现实指导意义。     

地面可视可控减震器的设计与试验

为解决钻井过程中砾岩层跳钻剧烈,钻头磨损严重的难题,设计了地面可视可控减震器。该减震器采用压力显示机构,实现了工作状态地面的可视和可控;同时采用特殊的活塞密封结构设计,实现了较高的耐磨性和良好的密封性。现场试验结果表明:该工具地面泵压显示功能正常,密封性能良好,吸收井底有害震动效果好,大幅度降低了钻头先期磨损率,延长了钻头使用寿命,提高了机械钻速。该工具的成功研发为解决砾岩层跳钻难题提供了一种有效的方法,为同类型工具的研发提供了技术参考。     

非离子表面活性剂C12E10的浊点分相行为及其应用

引言 络合萃取技术对极性有机物稀溶液和金属离子的分离具有高效性和高选择性,已广泛应用于湿法冶金领域.由于萃取剂在萃残液中分子水平的溶解以及萃取塔器操作时水相对于萃取剂相细小液滴的夹带,造成了一定程度的萃取剂流失和环境污染,同时,由于萃取剂大都分子量较大,生物降解性能不佳[1],因此,开展从水溶液中回收萃取剂的研究是十分必要的.