偏轴防斜钻具的研究及试验

偏轴防斜钻具是一种新型的防斜钻具.分析了偏轴防斜钻具的工作原理,设计出了241.3 mm井眼用偏轴接头,并优选了技术参数.研究设计的偏轴钻具组合在辽河油田进了现场试验,取得了明显的效果,控制了井斜,又保持了较高的机械钻速.     

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。     

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。     

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。     

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。     

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.     

螺杆钻具中的齿瓣式万向轴

目前，国内生产使用的万向轴均为化瓣式万向轴，其结构简单、加工速度快，但其寿命极短，成为制约螺杆钻具寿命的关键部位。现文以合理受力为依据，设计了与花瓣式万向轴截然相反的线型，称齿瓣式万向轴，其合理的受力、耐磨性及工艺处理使寿命成倍提高。现场使用表明，齿瓣式万向轴成为螺杆钻具中寿命最长的部件。     

无损检测在石油钻具失效检验中的应用

利用无损检测技术及时发现石油钻具中的安全隐患是保障钻井工程顺利进行的有效途径。石油钻具长期在高温、高压、高腐蚀的作业环境下,承受各种交变载荷、冲击碰撞以及与井壁的高速剧烈摩擦,钻具失效问题时有发生,轻则导致频繁起下钻,增加作业时间和成本,并伴有卡钻风险;重则导致钻具断裂落井,甚至可能导致全井报废,造成严重的经济损失。介绍了常用的无损检测方法,根据石油钻具的失效形式,针对性地采取相应的检测技术,有效避免了钻具事故的发生,对促进石油工业的发展,提高经济效益具有重要意义。     

陕北探区钻具腐蚀及防护技术

陕北地区地层硫化物含量高，钻具易发生氢脆和点坑式腐蚀，引起钻杆本体刺穿，断钻铤，断钻杆等事故，为解决钻具严重腐蚀的问题，优选出了经济有效的最佳防腐配方：0．1％除硫剂＋0．2％缓蚀剂，钻井液加药后缓蚀效果明显，平均缓蚀率达87．7％，现场应用后，从井深2000m到3100m正常钻进，钻具腐蚀大为减缓，无刺穿，掉钻具现象发生。     

一种新型接钻具钻井液防溅装置

在接钻具时,为了防止钻井液喷溅,将压缩气体注入立管以驱动钻井液下行。设计了一套机电一体化装置用于气体自动注入,该设备包括用于流量控制的气动高压球阀、压力变送器、PLC控制器及人机界面等。试验结果表明：该设备可以减少接钻具时的泥浆喷溅,改善工作环境,减轻劳动强度,消除事故隐患,在钻井领域具有良好的应用前景。     

地面可调螺杆钻具的研制

在定向井、大斜度井、水平井等特殊工艺井中,为优化井身质量,不同井段的造斜率可能会不同。而常规的弯螺杆钻具的弯角是固定的,为减少弯螺杆钻具的配备数量,设计了一种可分级调整弯度的螺杆钻具。该螺杆钻具的调弯机构由中间接头、调节花键套和弯母扣下壳体组成,可使一根钻具能得到0°-3°内13个不同的弯度。设计了一种适合地面可调螺杆钻具的球型万向轴,该万向轴采用分体式球型万向摆动的万向节和全密封式结构,克服了花瓣式万向轴的缺点,延长了螺杆钻具的使用寿命。     

腐蚀引起钻柱刺漏的机理分析及预防措施

详细分析了腐蚀引起钻柱刺漏的机理，得知：造成钻柱刺漏的主要原因是空气中的O2、地层中的硫化氢和二氧化碳、钻井液残液、钻井液中的盐类对钻柱的腐蚀和钻井液对钻柱的冲蚀。针对引起钻柱刺漏的原因，制定了去除钻井液中的O2、监测钻井液腐蚀性并加入相应的添加剂去除CO2和H2S、定期对钻杆进行检测、对存放的钻杆进行防腐处理、使用厚过渡区改进型钻杆等措施。在苏丹某区块现场实践证明，采取这些措施，由腐蚀引起的钻柱刺漏事故大大减少，在该区块的T-1井和D-1井钻进的3个月中，仅发生一次钻柱刺漏事故。     

钻杆摩擦焊接头的断裂失效与防断裂控制

论述了钻杆摩擦焊接头服役过程中容易发生的主要断裂失效事故的根源，摩擦焊接制造工艺系统中有关主要环节的防断裂控制，以及焊接接头断裂力学特性的评定，此外还对进一步开展钻杆摩擦焊接产砂安全可靠性研究提出了一些建议。     

钻铤螺纹失效分析及解决措施

在钻井过程中，钻铤螺纹承受的载荷非常复杂，常发生失效事故。通过对钻铤螺纹失效问题的深入分析，找出了钻铤螺纹失效的主要原因，提出了采用双台肩螺纹接头、数字型螺纹和使用成型梳齿刀具加工螺纹等3种解决措施。重点对双台肩螺纹接头进行了分析计算，证明了采用双台肩螺纹接头解决钻铤螺纹失效事故的有效性。     

复杂深井钻具失效研究

通过对各大钻探公司和油气田在复杂深井钻探作业中出现大量钻具失效事故的调研和对钻具失效案例失效分析结果的统计分析,全面、系统地阐述了复杂深井钻探过程中钻具失效的现状、失效形式和失效原因,提出了预防复杂深井钻具失效的措施,对保障深井、超深井等复杂深井的钻具安全具有重要的指导意义。     

基于Pro/E的钻井泵曲轴结构优化

为减少钻井泵曲轴的偏心力矩及振动危害,采用Pro/E建立三维模型模,分析现有曲轴的结构,并提出改进措施.对结构改进后的曲轴进行静力分析和疲劳强度校核.结果表明:曲轴的偏心情况得以改善,整机运行平稳,振动及噪声降低,寿命提高.     

PDC轴承长寿命螺杆钻具传动轴总成设计

在深井、超深井中使用螺杆钻具,对螺杆钻具的使用寿命要求越来越高.制约螺杆钻具的效率和使用寿命的关键部件是传动轴总成.对几种螺杆钻具传动轴总成的结构进行对比分析,选用高耐磨的聚晶金刚石复合片(PDC)制造滑动止推轴承,设计出具有长寿命的PDC轴承传动轴总成.分析了PDC轴承及PDC轴承传动轴总成的结构及关键设计参数.井下...     

钻铤内螺纹接头横向开裂失效分析

某井发生钻铤内螺纹接头横向开裂失效。进行了宏观分析、力学性能测试、化学成分分析、金相组织和微观断口分析,结果表明,钻铤材料中MnS夹杂物超标,螺纹底部和牙侧存在腐蚀坑和加工划痕,这些缺陷的存在降低了钻铤的服役能力;钻铤接头应力减轻槽加工不符合标准要求,致使内螺纹接头螺尾根部成为螺纹连接的薄弱部位,在交变应力作用下,应力集中的螺尾根部萌生裂纹并疲劳扩展,导致钻铤接头横向开裂。