钻井泥浆泵失控/重载引发的波动压力

泥浆泵失控/重载引发的不稳定流动对泥浆泵设备损害较严重,容易给钻井作业带来安全隐患.考虑钻井液压缩性、管道弹性,结合井口泥浆泵及其管路的特殊结构,建立了钻井中泥浆泵失控/重载等事故引发的泵入口管线的波动压力模型.以一个具体的工程实例为背景,借助计算机编程对其求解.计算结果表明,当立管压力为18 MPa时,双泥浆泵失控引发的波动压力高达6.77 MPa,双泥浆泵重载引发的波动压力高达11.59 MPa;随泥浆泵数量增多/立压增大,增大了泥浆泵高速运转的惯性,从而泥浆泵入口管线所受波动压力增大;随泥浆泵入口管线长度增大,增大了波动压力的摩擦阻力做功,减小了波动压力动能及压力势能的转换,从而泥浆泵入口管线所受波动压力减小,波动压力叠加时间滞后.     

定向控制新工具

最近Ｈａｒｔ’ｓＥ＆Ｐ杂志应邀在阿尔伯塔Ｓｐｅｒｒｙ－Ｓｕｎ的Ｎｉｓｋｕ实验室对出售的一些最新井下钻具进行了调查。Ｓｐｅｒｒｙ－Ｓｕｎ一直进行着一项研究工作，即生产一种能保持可转向马达特性的装置，如利用长保径钻头的优点，在保证井眼质量的同时进行定向控制。Ｓｐｅｒｒｙ－Ｓｕｎ已与日本国家石油公司（ＪＮＯＣ）一起设计出一种具有导向技术的钻头，可在钻杆转动的同时控制井眼方向。     

改进泥浆泵操作方法能减少维修

同时使用两台减速而排量相等的泥浆泵,可以延长液力端易损件寿命,增加功率,提高泵的容积效率和机械效率。     

改变泥浆泵工况减少维修费用

采用两台泵并联运行，在同的排量下，所需转速较低，这样可以延长泵液力端使用寿命，春额定功率，容积效率和机械效率。     

新研制的泥浆泵活塞

<正> 美国贝克国际公司最近用耐热、耐油和耐磨的氯丁橡胶研制了一种泥浆泵硫化活塞(附图)。这种活塞可在新的、半新的和旧的缸内工作,从而大大延长缸套的使用寿命,降低     

井内波动压力

管柱(钻柱、套管和油管等)在充满流体的井内运动,会产生波动压力,这个附加压力会影响井内压力系统的平衡关系。本文介绍了稳态波动压力计算方法的要点,并指出其粘附系数K值计算曲线所存在的问题。这是因为常用的钻井液多为幂律流体和宾汉流体,而原作者用牛顿流体的K值曲线计算井内波动压力,显然不符合井内实际情况。在分析波动压力机理的基础上,本文推导出适合井内幂律流体和塑性流体K值的计算公式。稳态波动压力计算方法,由于未考虑流体的压缩性和流道的膨胀性等具体井内条件,故只适用于浅井。1977年以来,美国AMOCO公司的研究人员,以弹性-可压缩流体理论为基础提出了瞬态波动压力计算方法,由于所考虑的条件更符合井内实际情况,所以更具有普遍性和准确性。     

海上气井压力测试新工具新技术应用

ANT-DFH-B型电子式井下压力计投放仪,配备新的测试数据处理技术,实现了采用无钢丝穿越井口的井下压力计测试。通过研制的海洋气井温度压力计算软件,计算出整个井筒的压力剖面和温度剖面,通过海上实测数据,与传统方法对比,体现出新方法更准确,达到了精确确定地层压力和产能的目的。     

仿生凹坑形钻井泥浆泵活塞磨损寿命试验

为提高泥浆泵活塞使用寿命,模仿自然界生物体表形态,在现有泥浆泵活塞表面设计加工凹坑形仿生单元体,在相同的台架试验条件下,对比研究BW-160型泥浆泵仿生活塞与标准活塞磨损寿命情况。结果表明,凹坑形仿生泥浆泵活塞可以显著提高使用寿命,对于BW-160型活塞,仿生单元体可提高活塞寿命至原来的2.19倍;活塞表面的凹坑形结构参数对活塞寿命具有显著影响,凹坑直径、凹坑中心夹角和凹坑深度对活塞寿命的影响依次减小;凹坑直径选取不宜过大或过小;活塞寿命随凹坑中心夹角缩小而增大;凹坑深度较大时,活塞寿命提高较多。分析仿生活塞耐磨机理发现,凹坑形仿生单元体的存在能改变活塞受力情况,增大润滑液存储空间,改善界面润滑条件,降低摩擦副摩擦阻力;同时还能容纳部分磨损磨粒,避免其对摩擦副产生再次刮划。对试验结果进行现场钻井验证试验,对于F1300型活塞,凹坑形仿生活塞与标准活塞相比,寿命提高了93%。     

摩擦热对泥浆泵活塞磨损和失效的影响

<正> 要对某一机械零件作出正确的失效分析,必须对其正常的工作特性有充分的了解。 泥浆泵液力端所以能泵送钻井所需的泥浆,是因为其泵腔的 体积随同活塞的进出而变更。图1是一个表明活寒和泵腔的示意 图。     

抽油泵柱塞减少磨损的方法

传统的抽油泵柱塞外表面垂直轴向开有矩形防砂槽，容易造成外表面过早磨损、腐蚀剥落、拉伤漏失而失效，因此提出改进抽油泵柱塞外表面密封结构设计的两点设想：（1）在柱塞外表面上、中下设置三道截面为半圆形的螺旋防砂槽，上、下两道为左旋，中间为右旋；（2）在上部螺旋槽底开设导砂孔。采用以上两种设计形式，预计可减少抽油泵柱塞与泵筒的磨损，改善抽油泵的密封和润滑，减少泵工作过程的漏失量，避免出现泵砂卡和抽油杆脱扣，从而延长检泵周期。     

泥浆泵自吸压力低原因分析及改进

介绍了3NB800,3NB1000型泥浆泵自吸压力低的使用状况.在分析主要原因的基础上,对泵进行了针对性改进.28台泵的改进及应用表明,该项技术是成熟的、有效的.     

石油钻井用泥浆泵的新发展

泥浆泵已发展到大功率、大排量、高压力。为适应现代钻井技术的发展,钻井设备制造商开发出了性能更好,体积更小,质量更轻的泥浆泵,以满足钻井承包商适应各种钻井工况的需要。文章简要介绍了近几年国内外新出现的几种泥浆泵。     

深水下套管激动压力控制工具研制与应用

深水井具有地层破裂压力低作业压力窗口窄的特点,与常规井相比下套管作业产生的激动压力更容
易压裂地层发生漏失。为了缓解下套管过程中激动压力的影响,降低下套管期间井漏的风险,自主设计了激动压
力控制工具。该工具连接在套管挂送入工具与送入管柱之间,当激动压力大于０．３１ＭＰａ时活动套向上运行,工具
本体旁通机构打开,压力可通过旁通孔释放;工具带破裂盘的阀板可以通过正循环向下打开;当反循环压力达到
５.１７ＭＰａ时阀板破裂盘击穿过流面积增大;当正向压力大于１５．１７ＭＰａ时工具销钉剪切,旁通孔处于永久关位。
功能试验及现场测试结果表明,该工具满足设计及加工要求,可降低深水井下套过程中激动压力过高引起井漏的
风险,对提高下套管速度、作业安全性和作业时效具有应用价值。     

使用降低当量循环密度工具实现控制压力钻井

降低当量循环密度工具(ECDRT)可以解决由于摩阻损失引起的环空流体压力的增加,还可以通过降低流体静压头总和解决岩屑载荷问题.该工具在钻井方面有广泛的应用,包括深水区域狭窄的孔隙/破裂压力范围和对套管安装深度的影响;不稳定井眼;压力衰竭油气藏和延伸井.ECDRT样机最近在美国陆地基准站进行了测试.现场试验的目的是:①确定当量循环密度降低程度;②确立现场条件下的可靠性;③评定ECDRT的操作程序.钻222.25 mm井眼,将ECDRT下入到244.48 mm套管内,在1371.6 m深度进行完井作业.地面和井底测试提供连续的实时显示,监测工具性能.现场试验证明ECDRT可以控制井底压力.该工具可减少10.2 MPa的井底压力,等效于在1371.6 m处减少了大约0.1 g/cm3的当量循环密度.使用该工具没有降低钻井性能.整个钻井作业过程中返回的钻井泥浆和井眼清洁程度正常.该工具在处理30.48 m/h钻速时产生的岩屑没有任何问题.井后分析表明,在确保工具寿命和性能稳定性方面,设计仍存在一些问题.但是已经证明在实际钻进条件下该工具可以控制环空压力.     

深水下套管激动压力控制工具研制与试验

深水井具有地层破裂压力低作业压力窗口窄的特点,与常规井相比下套管作业产生的激动压力更容易压裂地层发生漏失。为了缓解下套管过程中激动压力的影响,降低下套管期间井漏的风险,自主设计了激动压力控制工具。该工具连接在套管挂送入工具与送入管柱之间,当激动压力大于0.31 MPa时活动套向上运行,工具本体旁通机构打开,压力可通过旁通孔释放;工具带破裂盘的阀板可以通过正循环向下打开;当反循环压力达到5.17 MPa时阀板破裂盘击穿过流面积增大;当正向压力大于15.17 MPa时工具销钉剪切,旁通孔处于永久关位。功能试验及现场测试结果表明,该工具满足设计及加工要求,可降低深水井下套过程中激动压力过高引起井漏的风险,对提高下套管速度、作业安全性和作业时效具有应用价值。     

钻井泵瞬态波动压力研究

介绍了国外在井内波动压力方面的研究情况,分析了影响井筒内波动压力的主要因素,对比了中原油田在1988年8月至1989年9月在全尺模拟实验井及参2井进行的大规模试验中采集的部分数据。通过对钻井泵瞬态波动压力间的比较分析,对可能出现的问题提出了相应的预防及处理方法。     

波动压力的计算与讨论

地层压力和波动压力是解释井下复杂情况和采取相应措施的理论依据之一。本文在实践与研究的基础上,对以稳定流态为基础的波动压力计算方法进行了补充与完善,提出了不同工况下的波动压力计算方法,为现场应用提供了条件。     

压力波动采油机理的模拟实验

随着三次采油技术的不断发展,压力波动采油已成为一种重要的采油新技术.利用高频脉动压力伺服系统进行了压力波动对岩石润湿性影响的室内实验研究,并对岩石在振动前后的润湿性进行了定性和定量分析,得出了压力波动对岩石润湿性具有较大影响的结论,即岩石在振动后其润湿性由中性向亲水性转化,由弱亲水向强亲水性转化,这有利于原油的增产与采收率的提高.