激光钻井与微钻井技术发展

冷战结束后,美国国会委托国防部星球大战防御部把已研究多年的激光技术用于民用工业。为此位于新墨西哥州科特兰空军基地的美国空战研究实验室和位于新墨西哥州白砂导弹发射场的美国空军高能激光系统测试中心,开始了将激光技术向民用转化方面的研究,将激光技术引入了石油工业,从而将给钻井和完井施工带来一场革命。     

欠平衡钻井技术促进水平井钻井取得成功

文中介绍了在水平井中应用欠平衡钻井技术的优势与不足,分析了适用于欠平衡钻井的各种钻井液,介绍了泥浆帽钻井,不压井起下作业和欠平衡钻井潜在的风险指出水平井钻井和欠平衡钻井是两项相互促进的技术。     

塔河油田开发井优快钻井技术

塔河油田是中石化西北分公司产量贡献的主力产区，随着塔河油田开发的深入，为进一步提高开发效益，对提高钻井效率、控制钻井周期提出了更高的要求。直井开发采用常规转盘钻井方式，靶区控制与提高钻井效率间很难兼顾。论述了针对塔河油田钻井现状以及影响塔河油田钻井效益的主要因素，形成塔河油田优快钻井工艺技术的思路和工艺方法。     

全尺寸深井钻井模拟装置对钻井技术发展的影响

缩短钻井周期是降低深井钻井成本和钻井风险的关键,这需要钻井新技术、新工艺、新材料、新工具的研究与应用,这必然要很大程度上依赖于大量的室内试验。斯伦贝谢Terra Tek钻完井实验室有全球最先进的全尺寸钻井模拟试验装置,在30多年间做了大量的模拟试验,试验结果对钻井技术发展、钻头设计、钻井液体系优选及性能优化起到了积极的促进作用。在介绍Terra Tek全尺寸钻井模拟试验装置的组成及主要功能的基础上,分析了该实验室在美国岩石力学协会钻井论坛、冲击钻井及深井钻井模拟试验中取得的主要成果,并介绍了该实验室在页岩气地层特点、开发技术和井眼稳定等方面取得的研究进展。      

再谈套管钻井技术及其装备

常规旋转钻井因使用钻杆带来的缺点１．更换钻头或井下钻具组合时，因起下钻减少的有效生产时间可能高达３０％。２．因井眼内地层膨胀和井壁坍塌等原因，常常无法起下钻而不得不停钻进行处理。３．为了加速起下钻过程，多采用立根钻井，为此只好把钻机井架加高，以适应这...     

套管钻井工艺技术

套管钻井作为一种十分新颖并富有创造性的新技术,已经引起国际上各大石油公司的重视。套管钻井工艺技术改变了常规钻井的做法,具有常规钻井所无法比拟的优点,专家预计此项技术具有良好的发展前景。     

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为了满足油气勘探开发向纵深发展的需要，石油液动冲击回转钻井技术作为一种高效的硬地层钻井技术受到国内外科研工作的广泛关注。而其中性能优良的冲击器的设计与制造是该技术得以大面积推广的关键所在。章通过分析冲击器的工作状态，冲击参数动力学模型的建立及模型检验给现场提供了一套系统的冲击参数设计方法，为冲击器的设计和改进提供了可靠的依据。     

New test method for drill-bit teeth

A bench for impact-resistance testing of teeth, the sequence of the tests, and the selection of testing regimes, as well as results of investigation of the effect exerted by the pressure in hydraulic system on the percussive force with the tooth raised to different heights above the plate and for a load frequency of 4 Hz are presented.     

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随着油气田勘探开发向纵深发展，钻遇的硬地层越来越多，地层的岩石可钻性级值及硬度增高。冲击旋转钻井技术这一被认为是破碎坚硬岩石最有效的方法目前在石油钻井界得到了普遍重视。冲击旋转钻进是冲击式钻进和旋转钻进结结合的一种钻进方法，在钻遇坚硬地层时，以其钻速快，钻井成本低、岩屑大、钻压低和井斜程度轻等优点受到油气田的普遍欢迎。文章通过对背压式液动冲击器进行室内试验研究，得出了各种冲击参数（冲击频率、振动幅值、冲击力大小）对其使用性能的影响；为科学调整和设计背压式冲击器提供了一定的依据，同时也为背压式冲击器的现场试验及应用奠定了基础。     

冲击旋转钻井工具的发展现状及应用研究

论述了冲击旋转钻进技术在石油钻探中应用的技术优势,探讨了冲击旋转钻井工具的发展现状及存在的问题;并根据射流式液动冲击器现场试验应用,阐述了影响冲击旋转钻进技术发展的主要问题,提出了提高冲击旋转钻井工具应用效果的几点看法。     

液动冲击器工作动力学模拟研究

液动冲击器工作性能是影响冲击旋转钻井技术现场应用效果的主要因素之一。为充分发挥冲击旋转钻井技术的应用效果，在考虑射流元件工作特性的基础上，运用流体力学理论建立了液动冲击器工作动力学模型，并编制了计算液动冲击器性能参数的模拟程序，通过模拟计算程序得到了在不同液动冲击器结构参数和钻井水力参数下液动冲击器基本参数的变化规律。该动力学模型不仅可用于改进液动冲击器的设计，而且可用于优选液动冲击器的性能参数和冲击钻井钻具组合设计。该研究成果在四川川东地区龙会4井和天东90井得到了应用，对现场施工设计起到了较好的指导作用。     

直缝埋弧焊管机组液压系统优化改进

针对直缝埋弧焊管生产线无损检测过程中出现的耦合剂损坏液压元件、油液渗漏以及检测车故障等问题,通过对焊管机组部分液压系统的优化改进,合并了液压站并改进了检测车和倒棱机的同步方式,同时合理地加大液压系统液压管的通径,实现了有效资源的充分利用,大量节约了电能,降低了液压系统的油耗,延长了阀件的使用寿命,降低了维修工人的劳动量,提高了设备的完好率和利用率。     

水力深穿透井下射孔深度检测方法探讨

随着水力深穿透射孔技术的应用推广,如何检测井下射孔的实际深度,进而评价该技术的作业效果,改进施工工艺措施,成为技术研究者与油田用户共同关注的课题。据此,探讨了井下射孔深度检测的基本方法,包括地面模拟检测法、井下液压行程开关检测法和井下电磁检测记录法。在分析3种检测方法的工作原理的基础上,指出了各自的优缺点,说明在实际水力深穿透射孔应用中,可根据不同层次的要求选择合适的测试方法,也可以将不同的方法联合使用。     

旋冲钻井破岩力学模型的研究

旋冲钻井技术可有效提高硬地层、易斜地层的机械钻速。以弹性力学、波动理论和冲击动力学为基础，采用室内试验和力学理论相结合的研究方法，建立了旋冲钻井破岩力学模型。在该模型的建立过程中。首先根据冲击器的工作原理，结合冲击动力学，对旋，中钻井中冲击动载作用下的破岩过程进行了简化；假设岩石为弹性介质，根据弹性力理论，分析了轴向力和剪切力作用下岩石的受力状态；对在室内进行的载荷侵入深度曲线的试验结果进行分析，得出岩石所受外栽荷与侵入深度成一定的线性关系；结合波动理论，分析了冲击动栽作用下岩石的应力状态。建立的破岩力学模型对旋冲钻井的进一步发展具有重要的现实意义。     

气动潜孔锤钎头破岩分析及工艺参数优选

为提高硬质地层气动潜孔锤的破岩效率和进尺能力,基于非线性接触动力学理论,运用ABAQUS软件建立了活塞-气动潜孔锤钎头-岩石(花岗岩)仿真模型,采用无反射边界条件,分析了冲击速度和回转速度对钎头冲击反力、侵入深度和破岩比功的影响,进而对工艺参数进行优选。分析结果表明:冲击反力峰值与冲击速度近似呈线性增加,回转速度对钎头冲击反力和钻头侵入岩石深度影响较小;钎头在冲击破岩过程中存在多次反弹,活塞第二次撞击钎头后,钎头侵入岩石深度达到最大;相同条件下,冲击回转钻进破岩速度比仅在钻压作用下回转剪切钻进速度提高3～5倍;破岩比功受冲击速度和回转速度影响较大,随着冲击速度的增加,破岩比功存在一个最优值,当钻压为25 kN时,最优工艺参数组合为冲击速度8 m/s,回转速度20 r/min。研究结果可为现场工程施工提供参考。     

复合冲击钻具的研制及现场试验

为了进一步提高硬地层的机械钻速,同时控制PDC钻头的黏滑振动,将扭力冲击器和旋冲钻具的特点相结合,研制了同时给PDC钻头提供高频单向轴向冲击和往复扭转冲击的复合冲击钻具。通过地面试验验证了复合冲击钻具的可行性并测试了其性能,结果表明,复合冲击钻具能实现轴向冲击和扭转冲击功能,冲击频率、冲击功和压降随排量增大而增大,随喷嘴直径增大而减小。在葡4-32井的现场试验结果表明:使用复合冲击钻具后,与邻井“螺杆+PDC钻头”复合钻井相比,机械钻速提高了60.2%;试验过程中,PDC钻头未出现黏滑振动和崩齿现象。研究结果表明,复合冲击钻具能提高硬地层机械钻速,并能控制PDC钻头的黏滑振动,起到保护PDC钻头的作用。