钟摆钻具带偏轴钻具组合防斜技术试验研究

川渝东部沙坪场高陡构造上部地层倾角一般在50°以上,最高达85°,钻井中易塌、易漏、易斜,钻压是平缓地层的30%～50%,由于钻压受到限制,严重影响了钻井速度的提高。钟摆钻具带偏轴钻具组合在相同井斜控制的情况下,钻压可提高30%～50%,该组合应用于天东85等井,取得了较好的经济技术效益,平均机械钻速提高1倍以上。     

浅析偏轴接头对钻具失效的影响

在钻井施工作业中，偏轴接头具有一定的防斜效果，为了达到较好的防斜目的，必须增大钻井时钻头的转速，在高转速的作用下，偏轴接头加剧了钻具先期疲劳失效。文中分析了使用偏轴接头对钻具各部分受力情况的影响及导致钻具失效的原因。     

双偏防斜钻具在准噶尔盆地西北缘断层井的成功应用

井斜是钻井工作中一个较为普遍的问题,它直接影响着钻井井身质量和钻井速度。双偏防斜钻具组合是一种新的防斜钻具,它克服了常规防斜钻具组合（诸如塔式钻具组合、钟摆钻具组合）所具有的轻压慢钻、以牺牲钻井速度来保证井身质量的“缺点”。文中分析了双偏轴钻具的结构及工作原理,并优选了技术参数。文中所研究设计的双偏轴钻具组合,在准噶尔盆地西北缘断层井进行了现场试验和应用,取得了比较好的效果,既保证了钻井井身质量,又保持了较高的机械钻速,值得在同类地层中进行推广使用。     

微偏轴接头防斜研究

通过理论和实践对微偏轴接头这一新的防斜工具进行了研究，在偏轴距大小、钻具结构、钻头侧向力、钻具寿命方面提供了应用上的参考依据。开发了微偏轴接头防斜打直技术，并且经过多半年的现场实验，证明了微偏轴接头防斜技术是一种有效的防止井斜的钻井技术。     

偏轴防斜钻具的研究及在江苏部分地区的应用

通过对偏轴钻具组合工作原理及应力情况的理论和室内试验的分析研究,分别在江苏句容地区中古生界高陡构造和其它新生界地层的钻井中进行了现场试验和应用,并取得了很好的效果,井斜可得到有效控制,机械钻速可得到较大提高。     

偏轴钻具组合在青西地区的应用效果分析

玉门油田青西地区地质情况复杂、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、不同井眼尺寸的条件下应用不同的偏轴钻具组合方式,来研究偏轴钻具的防斜能力。到目前为止,共应用8口井,大多数井收到了降斜的效果。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。     

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。     

双扶刚性钟摆钻具的防斜降斜试验与应用

随着临盘地区滚动开发的逐步深入发展,沿断层小区块边缘、小位移的调整井日益增多。如何有效地控制井斜角和水平位移,满足地质开发油气资源的需要,已成为钻井技术的一个重要课题。     

复合钻井防斜打快机理探讨

油气井的防斜打快问题是钻井工程中一直未能很好解决的经典性难题之一。分析了钻井参数与钻速的关系,揭示了复合钻井通过提高钻头转速,从而增加钻头破岩能量来提高机械钻速的机理;在分析井斜原因和钟摆钻具防斜打直原理的基础上,分析了直螺杆钻具和弯外壳螺杆钻具组合的防斜机理以及两者的联系与区别,指出在地层倾角较小时采用直螺杆钻具组合,地层倾角较大时采用弯外壳螺杆钻具组合,以达到防斜打快的目的。在LS001井的应用实例表明,复合钻井有较好防斜作用,机械钻速与常规转盘钻井相比有较大幅度的提高。     

钟摆与偏轴钻具钻压波动规律对比试验研究

利用底部钻柱动力学研究试验装置对钟摆钻具与偏轴钻具的钻压波动规律进行了对比研究.结果表明,2种钻具钻压波动规律存在相同之处:①名义钻压一定,提高转速,2种钻具实际钻压略有降低,钻压波动幅度逐渐变大;②当名义钻压较低时,出现0钻压的情况;③转速一定,2种钻具实际钻压随名义钻压的增大而增大,钻压波动幅度逐渐减小.不同之处是:低转速低名义钻压、高转速高名义钻压时,偏轴钻具的钻压波动幅度比钟摆钻具大.     

井底钻具组合受力分析方法研究与应用

石油钻井行业标准SY/T5172《直井井眼轨迹控制技术规范》推荐采用微分方程法对井底钻具组合进行受力分析.详细介绍了微分方程的建立过程、方程的解与井底钻具组合间的关系、采用该方法的实际计算步骤,并通过实际应用验证了该方法的可行性.     

底部钻具组合动力学特性模拟试验方法研究

为了对底部钻具组合(BHA)的动力学特性进行研究,以BHA的运动微分方程为基础,应用相似理论得出了模拟试验参数与现场参数之间的对应关系,设计并建造了BHA动力学特性模拟的试验装置,设计了模拟井筒和模拟BHA,同时考虑了它们之间的摩擦作用,通过模拟试验研究了钻压、钻速、井斜角、稳定器外径及钻柱与井筒之间的摩擦作用对钻头侧向力、转角及运动规律的影响。最后指出,钻井液与钻柱的非线性流固耦合作用对钻柱力学行为有很大的影响,单纯的理论分析仍显不足,有必要通过模拟试验进行深入研究。     

钻具组合造斜率预测方法

根据井底最近测点数据，计算井底轨迹参数。利用下部钻具力学计算模型进行钻头力学计算。引入钻头各向异性指数和地层各向异性指数后，建立三维钻速方程，依此预测计算钻具组合的造斜率。并将该方法编制成计算机软件。实例计算表明，这种方法比较可靠。     

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文章运用纵横弯曲连续梁理论，分析井斜平面二维井眼中的偏轴钻具组合的力学特性。所建立的偏轴钻具防斜效果的评价指标，综合考虑了地层倾角、地层各向异性指数、钻头横向切削指数，用于预测实钻井眼曲率，效果良好。文章还运用该指标衡量了主要钻井参数变化对偏轴钻具防斜效果的影响。     

偏心机械式振动固井技术在长庆油田的应用

为提高长庆油田注水调整更新井固井质量,试验应用了一种偏心机械式振动固井技术。在室内采用ZD-34电动振动器评价装置对振动器进行室内模拟,对水泥浆振动后的抗压强度、胶结强度、稠化时间、初终凝过渡时间和渗透率进行评价,结果表明,振动后水泥浆稠化时间缩短25%~30%,初终凝过渡时间缩短30%~50%,水泥石24h抗压强度提高10%~14%,胶结强度提高11%~16%,渗透率降低33.3%~43.9%。该技术在长庆油田吴堡区块应用5口井,试验井油水层封隔良好,总体固井优质率提升20%以上。室内实验和现场应用表明,偏心机械式振动固井技术可以有效提高固井质量,具有较好的推广应用前景。      

小眼井直井防斜钻具结构设计及应用

通过试验研究及力学分析,采用有限元法、间隙元法建立大庆油田小眼井下部钻具双重非线性力学分析模型和理论分析方法。根据小眼井环空间隙小、刚度低、弯曲变形大等特点,该模型综合考虑多相接触摩擦和纵向弯曲,经过现场反复验证、完善,能够比较真实地描述钻柱的受力变形状态。现场应用表明：用该方法所设计组配的三稳定器和四稳定器防斜钻具组合有良好的防斜效果,基本上满足小眼井防斜打快的要求,为小眼井钻具组合设计提供了一种实用的计算方法。     

单稳定器组合气体钻水平段轨迹控制效果分析

针对气体钻水平井技术存在的问题,以单稳定器钻具组合结合转盘钻进方式解决气体条件下的水平段稳斜钻进问题,结合现场试验进行理论模拟分析,为该技术的进一步研究奠定了基础。依据现场试验条件,应用纵横弯曲连续梁理论,分析了单稳定器组合气体钻水平段时,稳定器位置、稳定器直径、井眼直径以及钻压参数等对井眼钻进趋势的影响。分析表明,在气体钻井条件下,采用单稳定器钻具组合钻进水平段,稳定器位置及直径、钻压以及井眼扩大率等是影响井眼轨迹控制的敏感参数。在现有技术装备条件下,采用单稳定器钻具组合实施气体钻水平段可以实现井眼轨迹的有效控制。针对具体应用条件下的钻具组合钻进趋势模拟分析是有效应用这一技术的基础。     

非牛顿流体偏心环空紊流流动及顶替机理

对石油钻井工程中颇有实用价值的非牛顿流体紊流流场进行了理论研究。首先推导出普遍适用的非牛顿流体紊动微分方程式。在此基础上,导出了适用于偏心环空紊流的运动微分方程式。据此研究了偏心环空非牛顿流体紊流流场及紊流顶替规律。