基于儒可夫斯基变换的涡轮钻具叶片设计及性能分析

为提高涡轮钻具叶片使用性能和创新叶片设计理论,提出了基于儒可夫斯基保角变换法与经典水力翼型相结合的涡轮钻具叶片设计新方法,以?127涡轮钻具叶片为研究对象,运用搭建的涡轮钻具叶型参数化设计平台和自主设计的涡轮钻具性能测试台架,完成了5种翼型的造型设计,研究了5种叶片流场性能,开展了设计叶片的性能测试实验,对比分析了设计叶片与塔里木油田某型在役?127涡轮叶片的实际效能。实验及仿真结果表明,基于新方法设计的NACA-0012翼型加厚叶片在600 r/min转速及15 L/s流量的设计工况下,其单级扭矩达5.83 N·m,较相同条件下某在役?127涡轮的单级扭矩提高约6.4%,级效率提高约1.16%,整体性能有了实质提升。     

涡轮钻具在高陡构造的应用及展望

介绍了涡轮钻具在秋参1井的应用情况,详细叙述了涡轮钻具在山前高陡构造快速钻进及防斜打直方面的优点,与常规钻井相比,机械钻速明显提高,钻井周期明显缩短,钻井成本明显下降,经济效益显著。     

俄罗斯减速器涡轮钻具驱动PDC钻头在西西伯利亚油田的成功应用

涡轮钻具由前苏联研制出来以后，得到了迅速发展，目前已发展到减速器涡轮钻具阶段。现在，俄罗斯西西伯利亚地区普遍使用减速器涡轮钻具钻井，而减速器涡轮钻具驱动PDC钻头的使用还是空白。采用俄罗斯生产的几种不同型号的减速器涡轮钻具，在西西伯利亚进行了驱动PDC钻头钻井的阶段性试验。试验结果表明，在优选PDC钻头结构的情况下，用减速器涡轮钻具驱动PDC钻头，钻头进尺和机械钻速都较牙轮钻头有显著的提高，经济和社会效益显著。介绍了试验中使用的3种俄罗斯减速器涡轮钻具(TPM-195，TPⅢ-195和TPO3—195)的结构特点和主要技术参数。     

涡轮钻井过程的控制和最优化

本文介绍了苏联科学工作者在涡轮钻井最优化这一领域的研究成果,给出优化的数学模型、钻井工况的基本参数及最优参数。所进行的研究结果表明:为了达到最优行程钻速,涡轮钻具主轴转速应保持恒定并等于其转速的三分之一。     

减速器涡轮钻具机械密封磨损特性的分析

减速器涡轮钻具是随着国内近几年钻井技术发展的基础上不断进步和提高,它在不断的满足钻井的高效率、低成本.要实现减速器涡轮钻具的长寿命,关键之一设法延长机械密封的耐磨寿命,掌握磨损规律对创造抗磨技术具有巨大的技术经济价值.     

低速涡轮提高钻速技术研究

笔者以计算流体力学原理和建模软件为基础,分析计算了低速涡轮钻具输出特性,得到其参数计算方法。利用数值模拟方法模拟计算了转数、有效功率、压降、制动扭矩等输出参数,并与现场试验数据分析对比,结果表明,低速涡轮钻具可以获得中低转速、较大扭矩等参数,与现场施工结果相吻合,可以有效地提高钻速。     

国内外井下动力钻具减速器的现状

介绍了国内外涡轮钻具和螺杆钻具所用涡轮减速器、螺杆减速器、少齿差齿轮减速器及行星齿轮减速器的工作原理、发展现状及各自的适用范围。根据我国油田的具体情况，近期我国可发展螺杆减速器（组成螺杆－涡轮组合钻具）。从长远的观点看，我国应发展涡轮钻具并研制行星齿轮减速器。