NP6-1井PDC钻头断落处理与认识

随着PDC钻头的广泛使用,因PDC钻头选型与钻遇地层的不匹配,或PDC钻头本身质量问题,也遇到一些井下复杂情况。此文介绍NP6-1井在311.2 mm井段使用PDC钻头钻至井深2 878.76 m时,PDC钻头从公扣根部折断留在井底,加工公锥和采取适当措施成功地打捞出落鱼,避免侧钻,挽回了经济损失。该井成功打捞出PDC钻头,为同类型的井下落鱼或小落鱼提供参考与借鉴。     

空气锤钻头应用研究

对空气锤钻头在国外的应用进行了调研。在冲击回转钻进中,根据地层条件不同选择不同的端面设计平底钻头能很好地控制井斜,平底钻头的钻速是三牙轮钻头的3~6倍,但平底钻头径向磨损严重,常用三牙轮进行扩眼。为解决钻头径向磨损问题从而发展了增强齿平底钻头,在以陡倾角而著称的Stillwater、Allegheny高原及Arkoma、Permian、Appalachian盆地进行了大量试验,结果证明:与平底钻头相比,钻速快,寿命长,成本低,更耐磨,能更好控制井斜和狗腿严重度,而且井眼更平滑。     

空气锤钻头保径技术探析

介绍了空气锤钻头结构特点和空气锤保径技术研究现状,把空气锤钻头磨损分成了钻头齿断齿、钻头齿掉齿、钻头齿偏磨、钻头齿齿高磨损、钻头刚体磨损及钻头刚体划伤6种形式,并从材料选择、结构设计和空气锤钻井工艺3方面对磨损进行了分析。从材料选择和结构改进2个方面对现有空气锤进行了改进,提出了"三翼面"保径空气锤钻头。新型空气锤保径钻头在龙岗39井空气锤钻井应用中取得了钻进1 899.35 m只磨损2.5 mm的好成绩。     

可打捞钻头双牙轮的组合式打捞器

牙轮打捞器是在牙轮钻头钻井中，用来打捞脱落牙轮的专用工具。常规牙轮打捞工具只能打捞1个脱落牙轮，不能打捞与牙轮一同落井的小落物。针对常规牙轮打捞器设计的局限性，笔者2003年改进设计了可打捞钻头双牙轮的组合式打捞器，既能打捞落井的小物件，也能同时打捞1一2只牙轮。     

组合式高强度环形磁铁随钻打捞杯

该工具在常规随钻捞杯的基础上，采用高强度环形磁铁，降低杯口高度，减少捞杯与井壁间隙，使捞杯结构合理，对小块碎铁等打捞效果更好。文中还对其结构，作用，加工，安装及使用作了介绍，并与常规随钻打捞杯进行了对比。     

空气锤钻头失效分析及结构优化设计

空气钻井钻头失效主要体现在钻齿断裂和脱落、本体缩径以及花键的断裂。对钻头结构做了相关设计与优化,考虑地层岩石的水平应力和上覆岩层压力状态,建立了活塞-钻头-岩石的全尺寸互作用模型。在实际测试的岩石力学参数的基础上,利用显示动力学非线性分析方法,对2种钻头结构进行了数值模拟计算,同时对钻头侵入能、冲击合力以及扭矩进行对比分析。分析结果表明,改进后的钻头结构有助于提高机械钻速,延长钻头寿命。该项研究结果对空气锤钻头的优化设计具有一定的参考价值。     

牙轮钻头打捞方法研究

通过对渤海BZ19-6某井6"三牙轮钻头落井事故处理,介绍基本打捞技术方法,为今后解决类似钻头落井问题提供技术参考和处理思路.     

空气锤钻头失效分析及结构优化设计

空气钻井钻头失效主要体现在钻齿断裂和脱落、本体缩径以及花键的断裂。对钻头结构做了相关设计与优化,考虑地层岩石的水平应力和上覆岩层压力状态,建立了活塞-钻头-岩石的全尺寸互作用模型。在实际测试的岩石力学参数的基础上,利用显示动力学非线性分析方法,对2种钻头结构进行了数值模拟计算,同时对钻头侵入能、冲击合力以及扭矩进行对比分析。分析结果表明,改进后的钻头结构有助于提高机械钻速,延长钻头寿命。该项研究结果对空气锤钻头的优化设计具有一定的参考价值。     

渤海油田PDC钻头落井打捞实践与认识

在渤海油田钻井作业中,为有效提高机械钻速,广泛采用扭力冲击器+PDC钻头的钻具组合。然而,钻具疲劳断裂落井问题尤为棘手,处理不当会造成工期延误,甚至井眼报废等严重后果。以渤海油田E5井处理落井PDC钻头为例,针对裸眼井段长、落物硬度大等难题,利用高效磨鞋磨铣扭冲工具并解体PDC钻头,然后利用液压一把抓将落鱼打捞出井。实践表明“磨铣+打捞”处理技术,可保证PDC钻头打捞成功率,大幅缩短作业工期,降低成本,同时为后续钻头打捞作业提供参考。     

PDC钻头落井打捞方法分析与应用

随着PDC钻头的广泛应用,同样面临很多复杂的钻井问题,钻头落井问题尤为棘手。如果钻头落井事故处理方法不正确,将造成工期延误,甚至报废井眼等后果,造成巨大的经济损失,寻找能够保证PDC钻头打捞成功率的打捞方法刻不容缓。文章提出适用于井底钻头歪斜、不居中等复杂情况的两趟钻打捞技术,显著提高了打捞成功率,并深入分析了传统PDC钻头落井打捞方法,明确传统的磨铣、公锥打捞方法对常规落井钻头打捞的可用性。首先引鞋扶正、引导落鱼,通过旋转将钻头转活并居中,提高捕捉落鱼的成功率;然后利用改进的打捞工具“一把抓”将落鱼捞出。通过应用此技术,成功将渤海地区某油井落井PDC钻头打捞出井。实践表明,该两趟钻打捞技术,可保证PDC钻头打捞成功率,大幅缩短作业工期,降低成本,同时为后续钻头打捞作业提供参考与借鉴。     

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。     

提高气动夯管锤铺管精度的措施

在非开挖铺设地下管道施工领域,气动夯管锤铺管技术以其施工简捷、准确性高、速度快、成本低等特点而被广大施工单位所接受,在短距离直管的铺设中已成为一种首选的经济、快捷的施工方法。但是因为该项技术属非控向铺管技术,在铺管过程中容易出现方向偏差。针对这种情况,文章分析了影响夯管锤铺管精度的因素,进而提出保证夯管锤铺管精度的技术措施,并重点对流砂地层、卵砾石地层铺管精度的控制进行了阐述。     

冲旋钻井钻头仿真模型的建立研究

针对钻井机械钻速预测研究中的不足,提出用计算机仿真方法来研究冲旋钻井的机械钻速.为此,首先对冲旋钻头常用的牙齿面进行离散化后,再结合冲旋钻头的结构特点和尺寸,利用坐标变换建立了冲旋钻井钻头的真实数学模型.该模型能准确可靠地描述钻头的形状和结构,是冲旋钻井机械钻速预测的基础.     

射流冲击器配合PDC钻头在超深井中的应用

射流冲击器配合PDC钻头在超深井中应用可有效提高机械钻速。在简要介绍旋冲钻井破岩机理和射流冲击器的工作原理与性能特点之后,对应用于新疆塔河工区的YSC-178射流冲击器的技术参数进行了优化,选择冲击器活塞行程15 mm,冲锤质量45 kg,分流孔直径13 mm,确定冲击功193～268 J,冲击频率6～19 Hz,压耗1～3 MPa。最后对YSC-178射流冲击器在S116-3井的应用情况进行了详细分析,指出该型射流冲击器与PDC钻头配合进行超深井钻井提速是可行的,应用井例的机械钻速较邻井显著提高。     

随钻扩眼工具及技术研究

基于随钻扩眼技术优势的分析，研究了机械式、液压式和偏心式随钻扩眼工具执行机构和扩眼总成的机构原理，并介绍了国内所开展的相关研究。文章提出应加强现有工具的适应性和匹配性研究，发掘各类工具的优势。优化执行机构、扩眼总成和水力机构、重视底部钻具组合力学特性的分析是今后发展和完善随钻扩眼工具及技术的几个重要内容。实践表明，随钻扩眼技术在处理井下复杂情况、降低钻井综合成本、提高钻井速度、提高建井质量和安全性等方面具有显著的优势，随钻扩眼工具也正逐渐成为一种重要的石油钻井配套工具。     

空气冲旋钻头井底流场研究现状

开展空气冲旋钻头井底流场研究有利于解决钻井中存在的岩屑难于上返、在井底重复破碎的问题。介绍了空气冲旋钻头井底流场研究的方法、相关研究的主要内容和结论。现有研究对空气冲旋钻头井底流场研究较少,应尽快开展相关研究,推荐使用数值模拟的方式,在条件允许的情况下应积极开展试验研究作为验证,并提供可靠的依据。     

井下温度补偿器的打捞方法

稠油热采工艺中，为了减少井筒热损失，提高进底注汽干度，有效保护套管，通常是封隔器与井下温度补偿器配套使用，但在生产过程中，井下温度补偿器经常断脱造成作业打捞事故，带来较大的经济损失。因此，在对找捞实践经验总结的基础上，研究了高效的打捞方法与打捞工具。该方法加快了作业施工速度，成功率达100％。     

空气锤钎头现状及发展趋势

空气钻井用空气锤钎头（常称平底钻头）是以冲击破岩为主、旋转为辅联合作用破岩钻进的。对国内外空气锤钎头进行了分析,阐述了空气锤钎头的种类、齿形、工作端面以及流道结构的发展现状,提出了增强硬质合金齿和双弧度面齿、3喷嘴大排屑槽流道结构、保径齿和防钎头掉落卡套结构,以适应于各种地层;并采用计算机仿真方法用于空气锤钎头的研究,为空气锤钎头的结构优化设计和新型空气锤钎头的研制提供一定指导。     

盲锤解卡打捞工艺在榆43-9井的应用浅析

在榆43-9井使用钢丝特种作业进行盲锤解卡施工中,进行了详细的施工设计,制定了相应的安全保障措施,对设备和操作技术提出严格要求,进行风险分析,保证成功解卡。同时对井下钢丝特种作业工具进行总结和分析。实践证明,盲锤解卡打捞工艺是一套成功有效的解卡工艺。