深井超深井钻机自动送钻研究探讨

自动送钻的目的是使钻头对井底的钻压保持设定的恒压值,实现最优化钻井的目的。当前深井超深井钻机自动送钻是通过绞车、天车、游动滑车、钢丝绳、大钩来进行的,由于绞车、游动系统存在动载,钢丝绳振动,大钩送钻速度明显不均匀,使井底钻压不稳定,难以实现较准确送钻。阐述了绞车游动系统送钻的工作原理和液压盘式刹车自动送钻、辅助电机自动送钻方法。提出精确自动送钻的理想方案是采用液压缸送钻系统,采用无绞车液压缸升降式钻机,液压缸系统自动送钻并担负起下钻具任务;也可用绞车起下钻具,液压缸自动送钻方案,彻底消除绞车、游动系统对自动送钻的干扰。     

渤海油田油气井侧钻设计方法优化分析

渤海油田低效井侧钻是稳产增产的重要手段之一。优化侧钻方案实现降本增效是精细化侧钻的研究重点。本文系统介绍了侧钻井设计方法,基于对低效井与侧钻井位进行合理匹配,优选侧钻井段,确定深部侧钻和浅部侧钻方案,针对浅部侧钻方案提出了隔水导管重入方案、隔水导管鞋下裸眼侧钻方案、表层套管段开窗侧钻方案、表层套管鞋下裸眼侧钻方案的适用条件与难点,针对深部侧钻方案提出了生产套管开窗侧钻方案、生产套管鞋下裸眼侧钻方案的优选流程。并以渤海某油田2口低效井A井与B井为例,进行了槽口优选、侧钻井段优选、侧钻点优选,最终通过互换2口井的侧钻井位,节约进尺1428 m。现场实施结果表明本次2口低效井侧钻方案合理,能够实现降本增效的目的。本文提出的低效井侧钻优选方法对渤海油田低效井侧钻设计具有一定的指导意义。     

裸眼侧钻关键技术的研究与应用

裸眼侧钻技术是最常用的钻井工艺技术之一,但若对侧钻技术不熟悉或侧钻方法单一,往往导致侧钻周期长、损失井段多、工具和仪器损耗大,甚至造成侧钻失败。分析了裸眼侧钻的几个关键问题;给出了选择侧钻点的依据;结合井底力学分析模型,评价和优选出最佳的侧钻工具;在对比控压和控时两种侧钻方式优缺点的基础上,绘制出侧钻方式选择图,便于施工人员灵活选择侧钻工艺。用一口井的侧钻施工实例,阐述了上述关键技术的具体应用情况。     

新型钻岩法

国外正在研究的新型钻岩方法有20多种,如火箭钻、爆炸钻、侵蚀钻、电弧钻、等离子体、涡轮、高频、核钻、激光、电子束、微波、弹丸、感应、超声波钻岩等。按钻岩的机理分为利用机械应力钻岩、热剥落和熔融气化、以及利用化学反应钻岩等。上述新钻岩法,多数还处于实验阶段,目前最有成效的还是机械钻岩法,如金刚石钻等。     

侧钻的关键技术分析与研究

侧钻作为一种钻井方法,在钻井过程中经常使用,但往往因为钻具组合不科学、不合理,钻时控制不到位,不注意侧钻细节,使侧钻变得复杂艰难,甚至反复几次侧钻都不成功。针对以上问题进行深入分析及探讨,通过科学合理的钻具组合及对钻时的精准控制、细节的准确把握,使侧钻循序渐进,提高侧钻效率。     

悬空侧钻技术在红河油田水平井中的应用

在水平井储层钻进中,地层发生突变导致钻头偏出产层的情况时有发生,运用悬空侧钻的方法在储层内侧钻,选择更加有利的井斜角继续在储层内钻进,是一种高效、经济的施工方法。红河油田长8储层岩性为砂、泥岩互层,水平井在施工过程中易钻遇泥岩夹层,在水平段施工过程中钻遇泥岩后退至砂岩井段应用了悬空侧钻技术,通过优选侧钻点、侧钻钻头和钻具组合,采用合理的造斜率及侧钻钻压,确保其继续在储层砂岩中钻进,侧钻过程中油气显示良好。采用悬空侧钻技术成功地找到了储层,提高了储量钻遇率,为实现预计产量提供了保障。     

深井随钻扩眼钻柱动力学分析及钻井参数优选

随钻扩眼技术存在着钻柱动力学稳定性差、扩眼效果不理想等问题。为了解钻压、转速对大斜度小井眼随钻扩眼钻井中的影响,基于有限元分析方法,通过模拟双中心钻头随钻扩眼作业过程(将?149.2mm大斜度井眼扩至?170mm井眼),建立了适合大斜度小井眼随钻扩眼钻柱动力学分析模型,模拟了不同钻压、转速下全钻柱关键位置处钻杆运动状态、扭转角速度、有效应力随时间的变化,据此优化现场随钻扩眼作业中的钻压和转速,为随钻扩眼措施的制定提供理论支持。     

国内外自动锚杆钻架类型特点及研究方向

锚杆支护水平制约着巷道掘进速度和安全性，同时也是实现巷道掘进无人化、智能化发展的卡脖子问题之一。钻锚机器人是解决锚杆支护施工痛点问题的必由之路，其核心部件为自动锚杆钻架。系统梳理了自动锚杆钻架技术路线图，总结归纳出各关键部件共性架构，综述了国内外自动锚杆钻架类型特点、技术水平及适用工况，指出了自动锚杆钻架技术的研究方向。首先按照布局型式将国外自动锚杆钻架划分为转塔式、切换式和自钻式3类，并从钻孔功率、回转扭矩，锚杆仓容量和性能特点方面进行了对比分析，在此基础上，归纳了国内自动锚杆钻架布局型式及性能指标参数，从功能和驱动元件数量2个方面分析了国内自动锚杆钻架存在的不足。其次系统阐述了自动锚杆钻架结构各组成部分的型式：包括钻孔装置、锚固剂注入装置、锚固装置、锚杆仓，阐述了各组成部分的工作原理和结构特点。最后通过分析国内外自动锚杆钻架的技术发展特点，依据我国煤矿巷道锚杆支护工艺现状，归纳了自动锚杆钻架技术存在的问题，提出了自动锚杆钻架技术研究方向，包括自动锚杆钻架传感器与驱动元件研究，自动锚杆钻架智能控制技术研究，自动锚杆钻架与钻具适用性研究，自动锚杆钻架模块化和系列化研究等。自动锚杆钻架技...     

煤矿井下瓦斯抽采钻孔机器人钻臂运动学研究

通过分析煤矿井下瓦斯抽采钻孔机器人钻臂机构动作过程和结构原理,建立了钻臂关节坐标系,得到了连杆D-H参数,根据建立的钻孔机器人钻臂正向运动学模型,求得钻孔机器人钻臂基坐标系与钻杆末端坐标之间位姿变换矩阵、钻臂关节变量与末端位姿关系式;运用非线性映射能力强的RBF神经网络算法,实现了钻臂运动学逆解的快速和高精度求解。采用蒙特卡洛法对钻臂工作空间求解,得到了末端集合点在钻臂工作空间的散点图,验证钻臂设计工作空间可行性。该研究可为钻孔机器人钻臂的精确定位、运动学分析、轨迹规划奠定基础。     

煤层底板地面加固区域邻井注浆扰动钻探卡钻事故分析与处理

以赵固一矿地面加固区域内相邻分别正直施工的注浆井造成定向钻进井突发卡钻的事故为研究对象,详细介绍了卡钻事故发生过程、卡钻原因分析及卡钻事故处理过程,总结了卡钻事故预防及处理方法。卡钻事故发生及处理过程的教训与经验为类似邻井注浆扰动钻探卡钻事故预防、处理提供重要借鉴作用。