井口钻塞加压装置的研究与应用

用螺杆钻具钻近地面的水泥塞及桥塞等塞面时,因钻塞管柱自重轻,钻压不能有效作用在钻头处,不仅塞面无法钻穿,而且螺杆钻具产生的反扭矩也无法控制,施工过程中钻进效率低且存在安全隐患。为此,研制了井口钻塞加压装置。该装置利用小修作业设备即可将近地塞面钻穿,同时可安全控制塞面钻穿时的井内压力及螺杆钻具产生的反扭矩。井口钻塞加压装置在大港及江苏油田共应用11口井,成功率100%;该装置简化了施工作业工序,确保了现场作业的安全性,有效提高了生产时效,降低了作业成本。     

如何判断定子胶简何时更换?螺杆钻扭矩测试装置解您忧愁

近日,江汉油田清河采油厂机修部研制成功了螺杆钻扭矩测试装置,该装置通过对螺杆钻扭矩力的测量,准确判断出螺杆钻与定子胶筒的磨损状况,从而帮助油田工作人员及时发现问题并更换定子胶筒,减少因起下管柱所造成的人力、物力浪费.     

螺杆钻具井下磨铣管柱受力分析及改进设计

针对螺杆钻具磨铣钻削井下桥塞、水泥塞及类似钻削工作中管柱在井下所产生的巨大反扭矩的危害,在对磨铣钻削管柱进行受力分析的基础上,提出了改进方案,即"井下防扭装置"和"磨铣钻削管柱的配置",有效地降低了反扭矩带来的危害,改善了磨铣钻削管柱的受力状况。现场2口井的实际应用说明,改进后的管柱在应用上更为安全可靠,钻削用时比简易管柱缩短1/4~1/3。     

螺杆钻具在油田套管除垢中的应用

从马岭油田油层及垢型分析入手，阐述了螺杆钻具钻除套管结垢的原理、特点、技术参数及合理钻压的确定．使用中的故障判断及处理等．指出螺杆钻具可以解决油(水)井套管结垢问题；正确使用的前提是严格按操作要求去做；螺杆钻具使用简单、易操作、安全、可降低作业费用。     

钻分级注水泥器井口改进装置及应用

针对钻分级注水泥器施工过程中不能准确控制加压载荷,易造成循环过程中钻压过大,钻头进尺过慢等问题,提出了一种钻分级注水泥器井口改进装置。首先介绍了螺杆钻具的工作原理及输出特性,然后分析了螺杆钻具的基本性能,从钻压和排量两方面来考虑提出了一种井口装置改进的新方法。最后以刘7-8H井成功实践为例,表明了该方法具有较广泛的应用前景。     

塔深1井超深井段弯螺杆钻具MWD定向纠斜技术

塔深1井五开从6800 m钻进到完钻井深8408 m,所钻油藏岩性以白云岩为主,岩性复杂,给井斜控制带来了极大困难,曾多次采用各种常规的防斜打直技术,都没有取得成功。后使用弯螺杆动力钻具MWD随钻测斜纠斜技术,通过控制钻压、螺杆弯度、工具面,定向与复合钻进来对井斜进行控制,用正确方法精心调整反扭角、选用抗高温高压MWD和动力钻具、下钻分段循环降温等措施克服了超深井段给工具使用带来的问题,有效地控制住了井斜,优质高效地完成了钻井任务。应用结果表明,MWD加弯螺杆动力钻具纠斜是一种高效、安全、简单实用的纠斜方法,不仅在井斜控制困难时有使用价值,在常规钻井中推广使用也能有效提高效率和控制井斜。     

螺杆钻具输出特性分析

分析影响螺杆钻具压降和输出特性的主要因素及造成螺杆钻具实际输出扭矩和转速低于理论值的原因。从螺杆钻具的结构参数入手，考虑钻井液性能和钻压等外部因素的影响，建立螺杆钻具容积效率和机械效率的计算模型，从而求出在施加不同钻压情况下螺杆钻具的输出特性。从螺杆钻具工作效率、输出扭矩和输出转速与钻压的关系图，可以得出螺杆钻具输出特性的变化规律：在一定排量下，随钻压的增大，螺杆钻具的实际输出扭矩增大，实际输出转速降低。这主要是由漏失引起的。该研究成果为现场螺杆钻具选型提供了理论依据。     

中空转子螺杆钻具转速软特性的改善

介绍了用稳流阀来稳定中空转子螺杆钻具中孔分流量，从而达到改善中空转子螺杆钻具转速软特性的方法；在分析稳流阀稳流特性的基础上，结合马达压降与钻压的关系导出了马达转速与钻压的关系。带稳流阀的中空转子螺杆钻具与普通中空转子螺杆钻具的转速－钻压特性对比，说明带稳流阀的中空转子螺杆钻具具有较硬的转速特性，改善了普通中空转子螺杆钻具在大负载下严重失速的特性；采用带稳流阀的中空转子螺杆钻具要比普通中空转子螺杆钻具有更高的效率，大负载下机械钻速可提高４０％。     

应用于螺杆钻具的轴向振动冲击装置研制

基于推力轴承滚动体在特制起伏轨道上滚动产生轴向振动的特性,研制了一种轴向振动冲击装置,通过与螺杆马达集成使用,具有旋冲钻井和螺杆+转盘双驱复合钻井的技术优点。装置的推力轴承结构由滚轮、滚轮支架和滚轮轨道组成,该结构分整个钻柱为轴向振动冲击部分和受冲击部分;滚轮轨道上端面均布凸轮齿（齿高9~17 mm）,滚轮沿凸轮齿上升面滚动时,抬升钻柱振动冲击部分蓄能;滚轮沿凸轮齿下降时,振动冲击部分钻柱在钻压和自重作用下,由螺杆输出轴与冲击传动轴在接触面上产生冲击,两轴端面间距为冲程（比凸轮齿高度小4 mm）。以3 000 m中深井应用为基本条件,采用弹性杆模拟钻柱的方法,分析了装置冲击功和蓄能扭矩与钻压及冲程的关系,给出了冲程和钻压的取值范围,据此试制的样机,在冲击性能测试中,冲击力峰值达到钻压的2.2倍,在钻压20 kN,泵排量30 L/s条件下,装置寿命达到80 h。轴向冲击装置的研制达到了设计要求,初步具备工程应用的条件。     

螺杆钻具在侧钻井钻进过程中相关问题的探讨

套管内侧钻是低成本开发剩余油气的有效途径。由于螺杆钻具本身具有良好的动力特性,在套管内侧钻中得到广泛应用。螺杆钻具主轴轴承总成是螺杆钻具的薄弱环节,对整个螺杆钻具的使用寿命起决定性作用。主轴轴承的结构形式又决定了螺杆钻具的使用条件。通过对螺杆钻具主轴轴承的轴向力分析,指出螺杆钻具在套管内侧钻井钻进中应注意的问题。     

螺杆钻具失效分析及预防措施

螺杆钻具是以钻井液为动力的井下电动机（动力钻具）之一，广泛地应用于各类丛式井、定向井。由于操作者没有完全掌握其结构机理及正确的使用方法，造成螺杆钻具的早期磨损以致报废，增加起下钻次数，影响钻井速度，使钻井综合成本上升。对江汉油田动用的螺杆钻具综合分析，找出其失效原因，介绍正确使用螺杆的方法及注意事项。     

定向钻井电控式扭矩离合控制工具研制与应用

旋转导向工具由于尺寸大，在钻井过程中井壁不稳定时容易发生卡钻、埋钻等复杂故障，处理难度大，现场应用受到一定限制。针对这种情况，文章研究了一种适用于定向钻进过程中的电控式扭矩离合控制工具。该工具在定向过程中可以将下部钻具与上部钻具的扭矩进行分离，实现上部钻具随钻盘低转速旋转送钻，下部钻具与螺杆工具配合滑动定向钻进。该工具由两部分组成：地面信号下传单元和井下信号接收及离合控制单元。井下信号接收及离合控制单元安放在近钻头位置，地面信号下传单元通过钻井液将信号传递到井下，离合控制单元接收指令后，用电液控制方式执行钻柱扭矩分离与结合动作。该工具使用的关键点是安放位置和反扭矩的控制，通过对下部钻具摩阻扭矩的分析，运用Landmark软件计算工具安放位置，抗反扭矩工具可抵抗并吸收螺杆钻具的反扭矩。现场应用表明，该系统可有效缓解托压，降摩减阻，稳定工具面，提高钻压传递效率，较大幅度提高机械钻速，实现低成本代替旋转导向工具，具有广阔应用前景。     

螺杆钻具造斜能力分析及预测

为精确预测塔河油田螺杆钻具造斜能力,深入分析了螺杆本身结构对钻具组合造斜率的影响规律,研究运用几何造斜率计算方法,使用合理的计算模型对螺杆钻具理论造斜率进行了计算,并与统计的塔河油田某区块螺杆钻具实钻造斜率对比,得出了不同实钻地层所对应的螺杆钻具造斜率修正系数,用于修正理论造斜率计算模型,吻合程度较为理想.     

泥浆动力钻具反转角的理论计算方法和应用图表

本文根据涡轮和螺杆钻具的结构及使用特征,推导了钻压与转矩的近似函数表达式,建立了涡轮钻具和迪纳钻具在不同井身剖面条件下新的反转角理论计算式,提出了对理论反转角值的修正方法,并编制了8"涡轮与7 3/4"迪纳钻具反转角的实用计算图表,从而提高了反转角的计算精度。为定向井正确地造斜施工提供了比较科学的依据。     

处理螺杆钻具抽芯事故的新尝试

夏 5 3-斜 39井使用无线随钻和单弯螺杆钻具复合导向钻进至井深 2 975 m时发生了螺杆钻具抽芯事故。通过对井下落鱼认真分析 ,自行设计制作了一套打捞工具 ,下钻对扣打捞一次成功 ,事故得以顺利解除 ,避免了填眼侧钻而造成重大经济损失     

螺杆钻具失效情况统计分析

对2008年长庆油田姬塬区块螺杆钻具的使用情况进行统计,将该批螺杆钻具的失效情况进行了简单的归类;并分析了该区块所采用的机械钻逮同螺杆钻具使用寿命之间的关系,结果表明机械钻速偏低或者偏高均会降低螺杆钻具的使用时间,宜将机械钻速控制在最佳范围内。     

直井复合钻螺杆钻具失效分析

直井复合钻防斜快钻技术是一种高效的钻井技术,具有投入成本低、钻井效果好等优点,是近年来机械钻速快速发展的关键技术之一.但是受螺杆钻具发展和施工工艺控制水平的限制,螺杆钻具井下失效事故时有发生,其中传动轴下部断裂是发生几率最低但后果最为严重的一种失效形式.针对一例传动轴下部断裂事故,详细分析了施工参数、井身质量和所用螺杆钻具结构,指出钻压和扭矩大幅波动及侧向交变栽荷是导致螺杆钻具失效的根本原因;提出在恶劣工况下,传动轴壳体带稳定器时传动轴必须配备下防掉装置,同时严格控制作业时间,预防恶性落井事故发生.     

苏里格南区块小井眼井二开一趟钻钻井技术

为了进一步提高苏里格南区块小井眼井的钻井速度、降低开发成本，开展了二开一趟钻技术攻关研究。进行了钻头改型，通过优化钻头布齿和流线设计，以增强钻头的稳定性及抗研磨性；优化了螺杆设计，以延长螺杆的使用寿命、提高输出功率；优化了钻进参数，实行激进化钻进，以提高钻头的破岩效率；优选了钻具组合，调整了井眼轨迹，以保证一趟钻完成长稳斜段、降斜段钻进。SN00XX平台2口小井眼井开展了二开一趟钻试验，其中SN00XX-02井实现了二开螺杆一趟钻完钻，SN00XX-04井实现了二开螺杆、钻头均一趟钻完钻；另外2口井应用一趟钻钻井技术后钻井周期缩短7.6%。研究结果表明，苏里格南部小井眼井二开一趟钻钻井技术能够顺利实施，且钻井提速效果明显，可为后续苏里格南区块小井眼井钻井提速提效提供技术支持。      

基于螺杆钻具的旋冲钻井装置设计及试验研究

常见的旋转冲击钻井工具受到井下恶劣工作环境影响,其稳定性和寿命与现场要求还有较大差距。鉴于此,提出了一种利用螺杆钻具旋转运动激发钻柱往复冲击振动的新理念,研发了一种井下旋转冲击钻井装置。该装置由螺杆钻具驱动,能够同时实现高速切削和高频冲击。样机试验测试结果表明,该工具能够将螺杆的旋转动力转化为冲击发生机构的往复冲击,附加20k N钻压情况下,泵压比单用螺杆高出1.5 MPa,扭矩、转数与单用螺杆基本一致,摩擦消耗扭矩较小,上、下凸轮存在轻微磨损,其他保持完好,装置结构和功能达到了设计要求。设计的旋冲钻井装置结构简单,性能可靠,提速潜力大,具有良好应用前景。     

定向井反扭角的一种简易求法

通过对螺杆钻具工作特性的分析，阐述了常规定向井求反扭角的方法，针对深井定向或侧钻时，因地层硬、井尺慢、螺杆及牙轮钻头在井下工作时间长等实际情况，提出了利用常规单点仪器，直接测量“动弯方”的方法求得实际反扭角，使定向方位一次摆到位，以保证井下安全，防止掉牙轮事故的发生，从而缩短定向井施工周期，降低钻井成本。