庆深油田神经网络法优选钻头研究

利用人工神经网络法中的自适应共振理论进行石油工业中优选钻头类型的研究.为了改善钻头工作性能,在提高钻速的同时,还要注意钻头在井下的可靠性,认真进行钻头优选研究非常必要,这将会大幅度降低石油钻井成本.人工神经网络理论为钻头优选提供了一种有效的方法.文章应用自适应共振人工神经理论来提高石油钻井中钻头类型选择的可靠性,分析了自适应共振神经网络的结构并给出了计算步骤,建立了钻头优选模型.该理论在庆深油田徐深10井进行了实验,结果表明实验井的平均机械钻速比以前提高20%,单只钻头进尺提高37.4%.提高深井钻井速度的效果明显,该优选钻头方法切实可行.     

钻柱纵向振动模型的建立及求解方法

在牙轮钻头与井底岩石互作用模型的基础之上,将钻头在井底作纵向往复运动的位移作为钻柱纵向振动的下端边界条件,在适当简化的条件下,利用弹性杆理论和单元法建立了钻柱在钻井过程中由于钻头与岩石互作用及钻柱的弹性变形而导致钻柱产生纵向振动的动力学模型在给定初始条件和边界条件的情况下,采用数值计算方法求解了钻柱纵振模型。为进一步弄清钻头、钻柱在钻井过程中的实际运动规律和动力学性能,改进钻头、钻柱的设计方法,预防钻头、钻柱早期失效奠定了基础。     

冀中地区PDC钻头优选

随着钻井综合配套技术的飞速发展,钻井速度也随之不断提高.其中,钻头作为钻井作业中的破岩工具,对钻井作业的机械钻速提高起着决定性的作用.本文从冀中地区的地层岩性特点出发,统计对比分析不同区块以往钻头的使用情况借鉴使用效果好的钻头,移植到其他区块试验使用,达到资源共享,实现钻井提速的目的,并通过对比分析不同区块钻头使用情况,总结出不同区块的优选钻头序列,达到减少钻头用量,提高钻井速度,降本增效的目的.     

牙轮钻头牙齿与岩石垂向互作用仿真模型

建立钻头牙齿与岩石的互作用仿真模型是实现钻头与岩石互作用仿真研究的核心问题之一。本文以岩石破碎力学为基础，从钻头牙齿与岩石的工作用特点出发，突破通常的力／侵深曲线描述方法，推导出了钻头牙齿与岩石垂向互作用仿真模型。并在该模型中用岩石硬度、塑性系数和弹性系数来反映岩石的力学性质，从而使模型具有较宽的应用范围。     

高速涡轮钻井技术在川西深井强研磨地层的提速应用

川西须家河组二段气藏具有超深、超高压、超致密的特点,埋深超过4 500 m,岩石坚硬致密、研磨性强、可钻性差,在该地层钻井施工时普遍存在单只钻头进尺少、机械钻速低、起下钻频繁、纯钻时间利用率低、钻井周期长等问题。通过引进涡轮钻井新技术,优选适于该地层的高速涡轮钻具和与之相匹配的孕镶金刚石钻头,应用于3口井中,提速效果明显。     

牙轮钻头侧切试验研究

在定向井、水平井的造斜和扭方位作业中,钻头的保径侧切功能是影响钻井速度和井身质量的重要因素之一。模拟三牙轮钻头保径侧切齿形刮切破碎井壁岩石形成过渡带的运动,建立了试验装置;选择典型岩石,组合不同齿形、不同布齿结构、不同试验参数,进行了牙齿破岩及受力分析。研究结果对研究开发保径侧切功能强的造斜扭方位专用钻头具有实用价值,为合理确定保径侧切齿的齿形及布齿结构提供了技术依据。该项成果已在国内开发的第一种造斜扭方位专用钻头的设计中应用,并获得了成功。     

全井钻头序列优化组合及参数优选

钻井过程中，全井钻头类型的优化是一个多阶段决策问题。本文根据系统工程理论，生成全井钻头序列优化组合多阶段决策树，并构造出全井钻头动态规划的状态转移方程、指标函数、由最小化理论寻求最优树枝途径，以此获得全井钻头序列优化组合及工作参数优选，这是深井、超深井钻井，缩短钻（建）井周期，获得高钻速、低成本的重要途径     

提高川东复杂地质深井超深井机械钻速的研究

针对川东高陡地质构造复杂,钻井中深井、超深井机械钻速低,建井周期长,钻井成本过高的问题,分析了川东地区钻井速度低的原因,介绍了岩石的各种性质,钻头选型依据以及如何评判钻头井下使用情况等方面的知识,阐述了合理使用钻头的方法,提出了在川东地区高陡构造地层中提高钻井速度的三种措施:(1)采用以偏轴-钟摆钻具组合为主的钻井方式进行钻进;(2)开展喷射钻井,促进机械钻速提高;(3)开展水力加压器的应用.以期不断优化和强化钻进技术来提高钻井速度确保井身质量.     

适合柯柯亚J2x地层的PDC钻头设计及现场应用

针对柯柯亚J2x地层硬度高、强耐磨的特点,在分析了岩石特性的基础上,从冠部形状、刀翼设计、布齿特点、切削齿后倾角以及水力参数等方面设计了一种适合该区块的9.5英寸M433型PDC钻头.在柯193井的试验中,单只进尺提高165％,机械钻速提高72％,达到提高钻头使用寿命、缩短钻井周期、提高钻井综合经济效益的目标.     

川东北岩石工程特性剖面建立与钻头选型探讨

简要介绍了为提高我国川东北地区钻井速度、高速开发油气资源,用试验方法建立的岩石工程力学剖面,结合该地区地层钻探难度详述了依据和应用岩石可钻性选择钻头类型的方向.     

磨料水射流钻头破岩过程的力学分析

研究发现钻孔孔底凸台是限制钻头钻进速度的关键因素,为了消除凸台,提高钻进速度,提出利用磨料水射流钻头破碎硬岩.对原三翼钻头和磨料水射流钻头破岩过程进行了受力分析得出原三翼钻头硬岩钻进时破岩方式为磨削,磨料水射流钻头破岩方式为切削.实验室硬岩钻进实验表明:缩小前导钻头刀片间距的改良型钻头钻进速度是原三翼钻头的1.57倍,扭矩比原三翼钻头增大了11.3%,且磨损加剧;磨料水射流钻头钻进速度是原三翼钻头的3.72倍,扭矩比原三翼钻头减小34.0%,未见明显磨损.理论分析和实验结果表明,磨料水射流钻头从根本上解决了硬岩钻进时速度慢,刀具磨损大的问题.     

金刚石钻头质量影响钻探成本的探讨

通过建立钻探成本数学模型,结合钻探现场实际情况,文中将金刚石钻头的机械钻速、使用寿命作为评价指标,对比分析深部绳索取心钻进中金刚石钻头质量在不同孔深、不同立根长度情况下对钻探成本的影响．所得结论对钻探生产实际中选用合理的金刚石钻头机械钻速和使用寿命,从而降低钻探成本具有重要的指导意义．     

扭力冲击器在渤海中深层的应用

中深层油气田是渤海油田进一步勘探开发的重点,其中渤中X油气田是典型的中深层油气田,主要目的储层埋深均超过4000 m,岩性致密、研磨性极强,前期钻探出现了较多复杂情况,严重制约了储层的勘探进程.为了解决中深层地层压力复杂、钻具憋跳严重及机械钻速慢等难题.基于渤中X油气田地层特征,开展了扭力冲击器配合忍者齿钻头提效技术的...     

镶套轴承结构牙轮钻头的开发与应用

研制了一种新型的镶套轴承结构牙轮钻头,并进行了现场试验。试验结果表明,镶套结构的钻头轴承,承载能力有较大幅度提高,镶套轴承结构钻头能够适应高钻压钻井工艺的要求,具有良好的使用性能。     

三牙轮钻头的计算机仿真模型

本文将牙轮钻头上各牙齿置于易于描述的坐标系下，通过坐标变换方法，实现了各牙齿的空间位置变换。在钻头几何学和运动学的基础上，建立了随钻运动的牙轮钻头的计算机仿真模型。     

geoNEXT录井系统中钻井效率监测软件现场应用分析

通过钻井效率分析软件对机械比能值进行监测,综合判定钻头磨损程度、钻井参数选用的合理性,计算地层岩性的强度.根据监测和判定分析结果提出合理参数.     

预警—牙轮防脱落技术的发展方向

提高牙轮钻头防止牙轮脱落的能力，可以显减小牙轮脱落事故的发生率，因而对降低钻井成本以及提高钻头使用效率具有重要意义，综述了国内外牙轮锁紧技术的发展历史和现状，简要介绍了几种典型锁紧结构（钢球结构、卡簧结构、螺纹环结构以及R槽钢球憋卡预警结构等）的工作原理和技术特点。指出牙轮脱落的预警是牙轮防脱落技术的发展方向。分析了牙轮脱落预警的技术关键、难点以及已有预警的优缺点。提出了一种以扭矩显增加、钻速显降低为预警信号的新的牙轮脱落预警技术，并对该技术的预警机理以及研究情况作了简要的分析和阐述，试验证明，该技术能准确监测轴承的磨损状态，在磨损量达到警戒限值时能可靠地自行启动，发出预警信号。