复合钻井用新型金刚石钻头研制及现场试验

针对复合钻井钻头转速高、井下动力钻具的输出扭矩受限制的特点,研制了一种尖圆混合布齿、低扭矩的新型金刚石钻头.现场试验证明,新型金刚石钻头扭矩小,寿命长,在相近条件下,比邻井常规金刚石钻头的机械钻速提高30.1%～36.2%,能更好地适应复合钻井的需要.     

新型刮刀钻头的设计及现场试验研究

在理论分析的基础上，综合PDC钻头和刮刀钻头的优点，设计了一种新型的刮刀钻头，并进行了现场试验。现场试验结果表明，该钻头运转平稳，采用低钻压、高转速，钻进速度快，井眼规则通畅，有较明显的防斜作用，该种钻头的推广应用对提高钻井工程的整体效益具有十分重要的意义。     

新型导向尾管钻井技术

在深水环境下实施定向套管钻井技术时,套管很少能与井口头尺寸相匹配,做相应改造又大大增加钻井成本。而新型导向尾管钻井技术无需对钻机和防喷器进行改造,在尾管钻井的同时实现旋转导向,系统可承受大钻压及高扭矩,并可进行BHA更换操作而不用起出尾管,提高了施工作业效率,为深水钻井作业、部分老井加深、深井延伸困难等问题提供了一种有效的解决方案,也为套管钻井技术的大规模应用奠定了基础。现场应用结果表明,导向尾管钻井激素的机械钻速与常规钻井速度相当,导向效果令人满意。     

中原油田动力钻具配合高效钻头钻井技术

中原油田是典型的断块油气田，随着油田进入开发后期，对井身质量的要求越来越高，而常规钻井技术不但不能满足井身质量的要求，而且严重制约了钻井速度的提高。为此，中原油田开展了动力钻具配合高效钻头钻井技术的研究。该技术推广应用后，机械钻速提高40％以上，单井建井周期平均缩短13．05d。着重介绍了动力钻具及高效钻头的优选、井眼轨迹控制技术及现场应用情况等。现场应用表明，该技术适用性强，应用前景广阔。     

PDC钻头提高了导向能力和机械钻速

最近，在印度Pannd油田中一口井的水平段应用的一只曲线保径PDC钻头表现出了较强的导向能力，水平段轨迹控制精度高，显著提高了机械钻速，降低了钻井成本。     

新型高效PDC钻头在渤海QK18—1—P3井的现场应用

本文着重介绍了新型高效ＰＤＣ钻头的优点以及在ＱＫ１８－１－Ｐ３井中所创造的海洋同类井中ＰＤＣ钻头最高钻井速度纪录的过程。从海洋石油渤海公司在ＱＫ１８－１平台上所获得的较为可观的经济效益中可以看到，新型高效ＰＤＣ钻头在提高钻井速度，降低钻井成本，提高经济效益上，具有很大的应用前景。     

XC—82型液力旋冲钻具和配套钻头研制及应用

大庆油田山地的岩性一般是青石板、砾石，在泥土和细沙中所用的三翼刮刀钻头在山地钻炮眼时很容易损坏，且机械钻速大大降低了。针对这一问题，大庆物探公司研制出XC-82型液力旋冲钻具及配套钻头。这是一种将钻井液能量转化成对钻头的高频机械冲击能量，来实现破岩的一种钻井工具，具有冲击力大、频率较高、机械钻速比牙轮钻头高的特点，且结构简单，组装方便，操作简单，经室内及现场试验效果良好。     

成功用于复杂陆上定向钻井的新型PDC钻头设计

由于在Nahr Umr软页岩地层中能获得持续的所需的造斜率，牙轮钻头在阿布扎比8 1/2。可导向钻井中占据明显优势。在垂直井段，PDC钻头常常获得四倍于镶齿牙轮钻头的机械钻速。但是，反扭矩的波动使得用PDC钻头造斜的定向操作大受影响。造成较差的工具面控制及不一致的造斜率。     

近钻头变径稳定器导向钻具造斜特性研究

为提高现有导向钻具组合井眼轨迹控制能力,针对近钻头变径稳定器导向钻具造斜特性开展了研究。根据纵横弯曲梁法和三弯矩方程,考虑钻具结构弯角和变刚度管柱的影响,建立了带近钻头可变径稳定器的导向钻具组合力学特性分析模型,采用单因素法,对各种条件下近钻头可变径稳定器外径对钻具造斜能力的影响进行分析。分析结果表明,近钻头可变径稳定器外径对钻具造斜能力影响显著,在所研究的参数范围内,钻具长度和井径扩大率对复合钻进造斜率的影响较为明显,上稳定器和钻压的影响次之,螺杆钻具结构弯角对复合钻进造斜率的影响最小。最后根据研究结果并结合现场实际工况,设计并研制出了井下遥控式近钻头可变径稳定器导向钻具。     

螺杆钻具配合高效钻头提高钻井效率的试验研究

在深井和超深井钻井中,由于"转盘钻配合牙轮钻头"限制了钻头转速的提高。1997年在青海油田冷科1井三个井段进行了"螺杆钻具配合高效钻头"提高钻井效率的试验研究。第1次在3727.40~3751.87m,进尺24.47m,机械钻这0.87m/h,钻速比牙轮钻头提高20.83%;第2次在3756.77~3898.83m,进尺142.06m,机械钻速1.27m/h,比牙轮钻头进尺提高近2倍,钻速提高75.83%;第3次在4200.26~4305.45m,进尺105.19m,机械钻速0.74m/h,钻速比牙轮钻头提高60.87%。试验结果表明,使用"螺杆钻具配合高效钻头"不仅能提高深部井段的机械钻这,而且如果钻头、地层和螺杆钻具三者匹配合适,其它参数选用得当的话,提高钻速还有很大潜力。     

适应单弯滑动导向钻进的新型动力钻具优化设计

单弯导向钻具组合在钻井过程中要承受一个周期性的弯扭载荷，因此，其传动轴、联接扣易发生疲劳破坏而马达的寿命较低，这在一定程度上限制了该钻具组合的推广应用。在分析产生上述问题的基础上，采取轴体防断措施并对马达进行了改进，大幅度提高了动力钻具的使用寿命及安全系数。     

导向钻具几何造斜率的研究

准确地预测和设计导向钻具的造斜率是实现导向钻井的关键技术之一。弯壳体导向钻具的刚性大、变形小,因此可采用几何法来计算造斜率。考虑到结构弯角位置以及稳定器与井壁间隙对钻具造斜率的影响,提出了修正的三点定圆法,使计算结果更接近于工程实际情况,且其计算公式十分简明,具有很高的计算精度,与精确的三点定圆数学方程得出的几何造斜率基本吻合。同时提出了利用几何造斜率设计导向钻具组合的方法,给出了相关的计算公式和一些设计实例。     

导向钻具几何造斜率的实用计算方法

根据三点定圆的数学原理，提出了导向钻具几何造斜率的精确计算公式，进而给出了简明的实用计算公式。文章的几何造斜率计算公式弥补了原三点定圆法没有考虑结构弯角位置对钻具造斜率影响的缺陷，揭示了三点定圆法误差过大的主要原因，分析了影响导向钻具几何造斜率的主要因素。还结合实例，阐述了利用几何造斜率进行弯壳体导向钻具组合设计的原理和方法。     

PDC钻头与动力钻具的优化匹配和钻进特性研究

动力钻具配合PDC钻头钻井，可以大大地提高机械钻速、降低成本、缩短钻井周期。螺杆钻具的高转速可以为PDC钻头提高切削速度提供井下动力保障。在动力钻具与PDC钻头配合钻井时，首先选择配合较好的动力钻具和PDC钻头．然后根据其性能和要求选择合适的地层。文章从金刚石钻头破岩的机械和水力参数出发．分析了金刚石钻头与动力钻具的优化匹配问题。     

弯壳体导向钻具的设计方法

在定向钻井设计和施工中,需要根据造斜率来选择和设计钻具组合。对于弯壳体导向钻具来说,钻具的结构参数是影响造斜率的主要因素。几何法可以比较直观地反映出这些结构参数与造斜率之间的关系,突出了关键因素对工具造斜率的影响,计算方法简单,计算精度可满足工程要求,是设计弯壳体导向钻具的一种有效方法。在保持精确几何关系的条件下,简化了几何造斜率的计算方法,所有计算公式都未做近似处理,是几何法的精确解。最后,根据不同的设计要求,提出了设计导向钻具的枚举法和迭代法,并给出了各种条件下的设计示例。