稳定器钻具组合划眼卡钻机理分析

稳定器钻具组合划眼卡钻是定向钻井中较普遍的问题,给钻井作业带来较大的损失。本文分析了划眼卡钻的力学原理,根据这种卡钻原理及稳定器的结构特征,试算了卡钻时最小解卡上提拉拔力和最大解卡上提拉拔力。文中还给出了实际所需的上提解卡拉拔力的范围。试算结果表明了解卡拉拔力、送钻量和吃入深度(或径向位移)之间的关系,得出了实际可行的预防划眼卡钻的结论,为定向井斜井段稳定器钻具组合划眼措施的制订提供了理论依据。     

?310mm可移式钻具稳定器的研究与应用

目前石油钻井使用的钻具稳定器通常是整体式稳定器,通过稳定器两端的螺纹连接到钻柱中。为将其安放在钻具组合中的优化位置,需要用短钻挺调节,但也难以实现计算机优化设计的最理想的钻具组合,对于大尺寸井眼钻进更为突出。     

可控偏心稳定器钻具组合弹性稳定性研究及其应用

可控偏心稳定器是旋转导向钻井技术中的核心工具之一,结合钻井作业的实际情况,对可控偏心稳定器钻具组合的弹性稳定性进行了研究和分析。运用纵横弯曲梁的理论,建立了管柱在纵横弯曲条件下的挠曲变形方程;运用能量法建立了受压管柱在旋转状态下的弹性变形方程,并且得到了临界钻压的求解方法;通过综合考虑井斜角、钻具自重、扭矩、转速、钻具的几何尺寸、钻压等6个重要因素对管柱临界失稳的影响,推导出了临界钻压的表达式,为合理使用好旋转导向钻井工具,特别是可控偏心稳定器心轴的合理设计和安全使用提供了理论依据,对现场钻井作业有积极的指导意义和借鉴作用。     

单稳定器钻具组合在陕北定向井中的应用

分析了常规多稳定器钻具组合在陕北工区定向井施工中存在严重憋钻问题的原因,提出了应用单稳定器钻具组合的解决措施,并详细分析了其理论依据及作用机理。以其在ＤＬ－１１井中的成功应用为例,介绍了其钻进参数及应用效果。     

防粘卡钻具组合的改进及应用

在钻井过程中,钻具总有某些部位与井壁接触,当液柱压力大于地层压力时,便对钻具产生横向推力,使其紧贴井壁,造成粘卡。江苏油田地处水网地带,地质构造复杂,定向井的比例占85%以上,其中还有高难度的大斜度、大位移定向井,大幅度地增加了粘卡机率。     

巴什托普背斜深井上部地层缩径机理初探与钻井液对策

新疆巴楚地区的巴什托普背斜目前是国内重点探区之一，井深、地层十分复杂，钻进过程中喷、漏、塌、卡复杂情况均会发生。该地区先后开钻8口井，其中3口井园种种原因报废，损失惨重。尤以上部地层（指井深300m缩径卡钻令人困扰。本文以实验对比的方法分析了缩径的机理，并找到钻井波对策，在1994年8月新开的琼003井实践中得到了较好的解决，加快了钻探速度，降低了生产成本。     

缩径管的开发与应用

简述了新的管件品种——缩径管的研制开发过程,介绍了产品的结构尺寸和联接型式的设计、制造工艺的研究以及验证试验、应用特点等。     

井下稳定器安放位置调节器的研制与应用

井下稳定器安放位置调节器是斜井旋转钻井时实施井斜连续控制的专用工具, 安装在钻头与钻铤之间。正常钻进时, 稳定器至钻头的距离保持不变, 钻具造斜性能相对稳定; 停钻后,通过调整泵压可使稳定器至钻头的距离变长, 也可通过调整钻压使稳定器至钻头的距离缩短, 此伸缩值可由井口测出。现场应用情况表明, 这种调节器能够由地面简单操作改变井下稳定器的安放位置, 使下部钻具结构和造斜性能发生变化, 从而实现井斜连续控制, 避免了反复起下钻和重新组配钻具组合, 具有良好的推广应用前景。     

气体钻井稳定器设计及结构参数对工具性能的影响

针对气体钻水平井中岩屑在下井壁滞留和聚集的问题,设计了一种气体钻井专用稳定器,所设计的新型结构可避免稳定器处发生沉屑卡钻或减少其发生几率。基于气-固两相流理论和数值模拟技术,提出了稳定器工作性能优劣的评价指标,并研究了稳定器结构参数（流道入出口径、槽深、窄流道位置、螺旋度、螺旋棱轴向长度、螺旋棱形状）对稳定器工作性能的影响。研究表明：在气体循环介质条件下,结构参数对稳定器的工作性能影响很大,燕尾槽形的流道入出口和零端面厚度的螺旋棱导流坡面复合结构可以有效解决稳定器入、出口端的岩屑粒子反射和沉降问题。直径为215.9 mm稳定器可用于气体钻井,特别是气体钻水平井中,提出的工作性能评价方法和研究结论可指导其他规格气体钻井稳定器的设计。     

单稳定器钻具组合特性分析及应用

运用纵横弯曲理论对定向井中单稳定器钻具组合的力学特性进行了分析,根据分析结果优选了单稳定器增斜、稳斜、降斜钻具组合。从4个方面论述了单稳定器钻具组合的特性,阐明了稳定器外径、钻压、井斜角与钻头井斜力的关系,分析了钻铤对稳定器钻具组合的影响。通过在陇东、陕北地区200余口定向井、丛式井的应用,取得了较好的使用效果,既满足了定向井轨迹控制的需要,又达到了快速、安全钻井的目的。     

定向井近钻头单稳定器组合划眼的技术措施

目前定向井划眼仅凭经验施工，蹩钻严重，甚至易发生划眼钻具反转脱扣，断钻具和卡钻等事故，本文提出了合理选定钻压，送钻量，转速和排量进行安全划眼的观点，并从理论上对φ３１１．２，φ２５１．９，φ１５２．４井眼划眼的技术措施予以定量分析和计算，在实钻中进行了检验，证明其结论是合理的。     

钻具稳定器断裂失效分析及改进措施

针对钻具稳定器使用寿命低、断裂失效频繁的问题,对典型失效样品早期失效原因进行了较为系统的分析研究,根据试验分析结果提出了在选材和热处理、结构设计和制造,以及标准化和质量控制等方面应当采取的改进措施。     

气体钻井双稳定器钟摆钻具的模拟仿真分析

针对气体钻直井的井斜控制问题,设计了一套气体钻井专用稳定器,用有限元仿真软件对气体钻井专用双稳定器钟摆钻具的力学特性进行模拟分析。从钻具本身的结构参数、井眼参数以及钻井参数等方面考虑,分别讨论了上下稳定器间距、下稳定器与钻头的距离、钻压、井斜角以及上下稳定器尺寸与钻具钟摆力的关系,分析了各个参数对钻具钟摆力的影响程度。计算结果与相同条件下纵横弯曲梁理论得出的结果相对比,两者基本吻合。通过分析可知,使用该专用稳定器的钟摆钻具组合在用气体钻井时具有较强的防斜纠斜能力,能够有效地控制气体钻井井斜问题。     

投塞压钻柱式变径稳定器的研制与应用

研制开发的投塞压钻柱式变径稳定器由节流塞、单向阀、心轴、扶正棱和支撑块等组成。工具设计采用全液力机构, 利用钻压和泵压的改变, 可实现工具的井下往复多次变径。在大庆油田南 3-丁 10-斜 435井的现场应用表明, 这种变径稳定器控制变径和锁定变径状态的工作性能安全可靠, 操作工艺及监控方法简便实用, 与合适的钻具组合匹配, 可节省用于更换底部钻具组合的起下钻费用, 降低工人劳动强度, 具有很好的社会和经济效益。     

SJ194缩径机的研制及机理分析

介绍了最新研制的国内首台缩径机的结构特点与工作原理，通过利用主应力法分析研究了缩径成形机理及推模力计算公式。实验结果表明：实际推模力比理论推模力高１０％～１５％。     

带可调弯壳体和可换稳定器的导向螺杆钻具

带可调弯壳体和可换稳定器的导向螺杆钻具与常规导向螺杆钻具一样都是用于定向井、水平井、分支井等的钻井作业,与常规导向钻具不同的是万向轴弯壳体的弯角度可在无需拆开钻具的情况下任意调节,弯角度调节范围一般为0～3°,近钻头稳定器可在无需拆开钻具的情况下任意更换,稳定器尺寸一般可比井眼尺寸小3.175～12.7mm。钻井施工现场可根据具体工况需要实时调整导向螺杆钻具的结构及工程参数,从而提高了作业工具的灵活性和施工过程的可控性,有利于提高钻井工程质量,降低综合钻井成本。并对现有可调弯壳体螺纹易松脱、过大尺寸螺纹式可换稳定器现场更换不便的问题,提出继续优化设计的建议。     

稳定器对下部钻具组合的动力学影响规律研究

深部钻探现已成为油气资源开发的主力,跳钻和屈曲问题限制了深井钻井效率.采用稳定器则能够缓解下部钻具的振动和变形问题,是提高钻井效率的有效手段之一.为了定量描述稳定器安装数量和间距对下部钻具组合的影响,基于Hamilton原理建立全井钻柱动力学模型并采用HHT-α法对模型求解,分析了稳定器对下部钻具组合屈曲、振动和跳钻的...     

河南油田卡钻原因及预防措施

通过对河南油田近年来１８７次卡钻事故的分类，归纳出３种主要卡钻类型；压差卡钻、键槽卡钻、缩径卡钻。结合钻井实践，对这三种卡钻类型进行原因分析，并提出了相应的预防措施。