柔性钟摆钻具组合的应用

在易斜地层钻进时，带扶正器的防斜钻具组合的防科效果往往不甚理想。通过不断的实践和摸索，发现柔性钟摆钻具组合可取得比较满意的效果。其特点是钟摆力强、防斜降斜效果好，而且可在常压下钻进，既保证了井身质量又提高了机械钻速。文中对其防斜、纠斜机理及应用概况作了简短的分析，并提出几点结论和建议。     

俄罗斯防斜钻具组合研究与应用

俄罗斯防斜钻具组合研究与应用宋玉玲，李玉梅（黑龙江大庆１６３４１３）一、前言防止井斜是钻井中的一项关键技术。由于影响并斜的因素很多且相互关系复杂，因而，多年来世界各国钻井界已将钻井防斜作为一项重要课题进行研究。无论是防斜基础理论还是现场应用，都已取得...     

新型钻直井的钻具组合及油田试验结果分析

分析了控制钻头侧向力的有效技术途径,阐明了设计钻具组合的基本方法,为钻县组合的综合提供了理论依据。针对钟摆钻具和满眼钻具在防斜纠斜过程中的不足,设计了新型钻直井的柔性防斜纠料钻具,并用纵横弯曲法分析了其力学特性,说明了该钻具的施工工艺特点。试验表明,该钻具能有效地控制井斜,提高机械钻速6倍多。     

偏重钻具防斜机理分析及应用

介绍了胜利油田胜北断裂带和坨胜永断裂带两个地层倾角为３０°～５０°区块上的钻井情况,分析了偏重钻具的结构及防斜、纠斜原理。５口井的现场应用表明,该偏重钻具能有效地解决大倾角地层钻井中易发生井斜的问题,值得推广应用。     

偏轴钻具组合在玉门油田的应用

玉门油田青西区块地质情况复杂、地层倾角大、容易发生井斜，长期以来一直是提高钻井速度的一个瓶颈。为攻克这一难题，有效控制井斜和提高机械钻速，在青西油田试验应用偏轴钻具组合。试验过程中，通过在不同地层、不同井眼尺寸条件下应用不同的偏轴钻具组合方式，研究偏轴钻具的防斜能力。大现场应用表明，偏轴钻具能有效控制井斜、提高机械钻速，适合在容易发生井斜的地区使用。     

新型铰接式钻具组合特性分析

对一种新型铰接式钻具组合进行有限元分析,采用自由度凝聚法缩减铰接点的转动自由度并对铰接式钻具组合进行单因素影响分析,如井斜曲率、钻头稳定器的磨损量、结构弯角、钻压、井斜角、钻头稳定器与钻头之间的距离等对钻头侧向力的影响.结果表明,为了获得较好的铰接钻具造斜率,应考虑2种途径1)在实际操作过程中,应仔细控制稳定器的磨损量,控制井眼扩大;2)在钻具结构设计中,应优化结构弯角和钻头稳定器与钻头之间的距离这些参数.     

大倾角地层防斜打直技术

从井斜的原因入手,分析了6种主要井斜控制技术的防斜、纠斜机理及特点;重点介绍了胜利区块大倾角地层防斜技术的研究与应用情况。     

柔性钟摆钻具纠斜的理论分析

在井斜控制技术中，钻头侧向力是衡量井斜控制效果的关键参数。本文利用纵横弯曲理论对柔性钟摆钻具和钟摆钻具的钻头侧向力进行计算，从理论上说明柔性钟摆钻具比钟摆钻具具有更好的纠斜效果。     

偏重偏心防斜钻具的研究与应用

大庆油田海拉尔、延吉、汤原等新探区地层倾角大,井外控制困难,严重影响了钻井速度并增加了钻井成本、研制的偏重偏心防斜钻具,经理论分析和现场试验证明,该钻具在井下旋转过程中所产生的离心力使其偏重段重边的稳定器始终贴向井壁,使钻具产生公转特性,有效地克服钻头自转引起的井斜,其离心力与转速平方成正比,转速越高产生的离心降斜力越大。该钻具能防斜、稳斜和降斜,其结构简单,安装方便,能较好地解决钻定向丛式井直井段的防碰技术难题。该钻具还适应地层倾角大的软到中硬地层,其偏心距的确定、优化组合钻具结构以及合理地选择钻压和转速,对防斜钻井及提高钻速均具有十分重要的作用。在12口井的现场试验中,井斜角均控制在1°以内,满足了钻定向丛式井造斜点井斜角小于1°的要求。     

小井眼钻具非线性力学分析及应用

考虑钻具沿井深和井眼圆周方向的随机接触摩擦以及钻具在钻压、自重作用下的纵向弯曲,建立起小井眼下部钻具双重非线性力学分析模型,运用空间梁单元和多向接触摩擦间隙元进行求解。经现场试验表明:用该理论方法所设计组配的三稳定器和四稳定器防斜钻具组合起到了良好的防斜效果,机械钻速得到明显提高,为小井眼钻具设计提供了一种实用的计算方法。     

偏心下部钻具组合力学性能试验研究

使用自制的钻柱模拟试验架和测试装置对偏心下部钻具组合在直井中的力学特性进行了试验研究,分析了钻压、转速、弯接头的弯曲角度和扶正器对偏心下部钻具组合运动状态、钻头侧向力、钻柱扭转角的影响。研究结果对偏心下部钻具组合的理论研究和实际钻井作业有一定的指导意义。     

滑动式导向钻具组合复合钻井时导向力计算分析

复合式滑动导向钻井方式在定向井、水平井井眼轨迹控制中有其独特的优点。对目前油田常用的复合式滑动导向钻具组合的导向力进行了计算分析。结果表明,并不是所有的复合式导向钻具组合都具有稳斜或微增效果,有的钻具组合可能具有降斜特性,因而在使用复合式导向钻具组合前,应对其进行仿真分析。在现场使用时,可以用装置角为90°或270°时的造斜力近似作为该导向钻具组合在复合钻井时的导向特征。同时,在使用复合式导向钻具组合进行井眼轨迹控制时,应注意螺杆钻具的质量,并采用合理的施工参数,以免发生钻具断脱事故。     

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通过有限元分析方法，建立了带偏轴接头下部钻具组合的动力学方程，在处理相应的边界条件后，对带偏轴接头的下部钻具组合的钻头侧向力随时间变化的趋势和钻具任意截面的运动轨迹进行了全面的动态仿真研究，讨论了钻具的结构参数（偏轴距）、钻井参数（钻压、转速）对钻头侧向力和下部钻具在井内运动形态的影响，根据仿真结果判断带偏轴接头下部钻具组合的防斜效果，并提出为达到好的防斜效果所需的钻具结构参数和钻井参数。计算结果表明，由于偏轴接头的存在，带偏轴接头下部钻具组合的公转趋势增强，钻头无稳定的指向，这是偏轴钻柱能够防斜的重要原因。偏轴接头偏轴距的大小、转盘转速对偏轴钻柱防斜效果的影响较大，而钻压对防斜效果影响较小，因而可以通过增加钻压来提高机械钻速，达到既防斜又提高机械钻速的目的。     

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在石油及天然气钻井过程中,影响井斜的因素是多方面的,钻具组合及其操作技术对控制井斜起着至关重要的作用。随着钻具组合技术的发展,控制井斜的技术水平和能力不断提高,文章对旋转钻井过程中,国内外一些具有代表性的直井防斜钻具组合,尤其是对国内近几年的最新防斜钻具结构 了概要论述,并对这些防斜钻具的优缺点进行了对比分析。同时还简要介绍 国外最先进的井斜控制闭主应用情况,旨在为钻井界科技人员提供此方面的技术     

DS-100钻井模拟器的研制与应用

DS-100钻井模拟器可在室内实现野外钻井作业过程及操作技能,达到逼真的声、像、作业过程效果,为培训技术工人和技术干部提供了极好的手段。它包括计算机控制系统、仪表检测显示系统、图形生成系统、数字音响系统、数据采集系统、通讯控制系统、电源系统等七大系统;正常钻进、起下钻、井控、教学演示等四部分共170个数学模型;还具有钻井设备基本操作训练、正常钻进训练、起下钻训练、井控训练、钻井工程故障判断、仪表系统故障自检、教学演示等功能。     

反钟摆防斜钻井技术的研究与应用

玉门油田部分构造属山前构造带，地质构造十分复杂，特别是逆掩推覆体地层，钻井过程中井斜非常难以控制，采取轻压吊打则严重影响机械钻速。结合现场钻探实际情况，经过近几年的攻关研究，试验应用反钟摆钻井技术并取得了较好的效果，不仅有效控制了井斜，同时还大幅度地提高了平均机械钻速，为下步加快逆掩推覆体地层钻井速度、缩短钻井周期、降低钻井成本提供了很好的借鉴。     

偏心钻头钻进时的底部钻柱力学分析

采用静力分析的方法,建立了偏心钻头底部钻具组合的力学模型,并完成了对力学模型的求解。应用数值计算方法,分析了偏心钻头底部钻具组合的受力和变形特性。通过对切点位置、钻头侧向力、井斜角及钻压分配比的分析发现:使用偏心钻头时钻柱与井壁的切点位置要比没有偏心时低得多;在倾斜井眼中,钻头偏心块在上方时,随钻压的增加钻具的降斜趋势减弱,增斜趋势增强;当偏心块在下方时,随钻压的增加钻具的降斜趋势增强;钻压分配比对钻头侧向力的变化趋势有重大影响。     

一种新型多元醇钻井液的研制及应用

基于钻井工程中安全快速钻进及油气层保护对钻井液的严格要求,开发出了改性多元醇防塌剂,在此基础上通过优选其他处理剂和配方优化研制出了一种新型醇类钻井液。改性多元醇防塌剂抑制性强,润滑性好,利于环保,而且具有较好保护油气层效果。改性多元醇的防塌作用机理表现为：（1）吸水机理,多元醇的强吸水性抑制水化物的形成,降低了泥页岩中粘土的吸水趋势;（2）渗透机理,通过降低钻井液滤液的化学活性,阻止水分子向泥页岩内渗透而稳定井壁;（3）竞争吸附机理,通过与水分子争抢页岩中粘土矿物上的吸附位置,阻止水分子与粘土反应形成可使粘土膨胀分散的有机结构;（4）成膜机理,通过吸附交联、粘附形成连续致密 膜,该膜渗透率特别低,对井壁起固结作用。