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。     

深井钻具失效分析与预防

为了弄清深井钻井中频繁发生的钻具失效事故的原因和机理,减少深井钻井钻具失效的发生率,依据现场操作过程中出现的实际情况,首先从理论的角度总结了深井钻具失效的基本类型和主要特点;从钻具的自身条件和外部影响两个方面分析了深井钻具失效的8个影响因素及其作用机理,最后从优化钻具内部组织性能和外部使用方法出发,提出5条预防深井钻具失效的措施,指导现场施工.     

深井钻具失效的机理与预防

深井钻具失效对钻井危害很大，严重影响了深井的钻井速度；处理这些事故耗费了大量的人力和物力，这说明需要进一步研究钻具失效的机理，进而达到提高钻井效率、降低钻井成本的效果。     

酸性气田钻具失效研究

近年来, 在酸性气田勘探开发中的钻具失效事故时有发生, 严重影响了钻井安全。为了分析酸性气田钻具失效的原因, 结合具体钻具失效案例, 对钻具在氧气、 二氧化碳和硫化氢３种不同的酸性腐蚀环境下的失效进行了分析, 得到了氧腐蚀、 二氧化碳腐蚀和硫化氢应力腐蚀环境下的钻具失效特点和失效形式, 并提出了预防钻具腐蚀失效的措施和方法, 对指导酸性气田钻具失效原因分析, 预防和减少钻具失效事故提供了技术支持。     

深井钻具纵向振动规律分析研究

以深井中的整体钻柱为研究对象 ,建立了深井钻柱一维纵向振动分析模型 ,采用动力有限元理论建立了描述钻柱振动的动力学方程 ,并且编制了一套钻柱纵向振动分析软件 ,最后使用该软件对深井实用的钻具组合针对不同的工况进行了分析计算。通过对现场的统计分析发现 ,该分析计算结果具有很高的实用价值 ,对今后深井钻进中提高钻井效率、减少钻具失效有一定的指导意义     

油田钻具失效分析及预防措施研究

油田地层结构复杂,其压力、岩性和温差变化相对较大,不断增加钻井的难度系数,造成钻具出现不同类型的失效。基于此,本文主要针对油田钻具的失效类型加以分析,并提出相关的预防措施,确保油田钻井工程可以有序开展,切实降低钻具失效概率。     

鄂尔多斯北区钻具失效的特点及预防

鄂尔多斯北区油气勘探开发进入了一个试验开发新阶段。在钻井实践中,发生了大量的钻具失效事故,极大地影响了钻井速度。通过对鄂尔多斯北区钻真失效事故的数据统计,对钻具失效形式进行分类,分析了钻具失效的主要机理;提出了预防和减少钻具失效的技术措施。现场应用后,大幅度减少了钻具失效事故,对今后在该地区钻井施工有一定的指导作用。     

胜利油田深井技术套管损坏原因分析及对策研究

统计分析表明，胜利油田深井技术套管损坏主要有井口下沉、脱扣、断裂或破裂、变形4种类型。技术套管损坏不但会影响下一步钻探工作的顺利进行，严重的还会导致井眼报废，造成巨大的经济损失。分析认为，钻具对技术套管的磨损导致其强度降低是技术套管损坏的主要原因。因此，在深井、超深井钻井过程中，必须采取相应的预防措施，其中在钻具组合中加入非旋转套管防磨短节可以有效地减少技术套管磨损，从而避免技术套管损坏事故。     

川渝东部地区钻具失效原因分析及预防措施探讨

通过对川渝东部地区钻具失效的统计分析,总结钻具失效的原因和影响因素,提出加强对钻具本身质量的控制、优化钻具螺纹结构设计、推广应用双台肩螺纹钻杆并加大钻铤双台肩螺纹的研究;合理选择钻压、转速等钻井参数,与地层、井眼轨迹等相匹配;在增、降斜及扭方位时,控制好井眼轨迹,优化钻井工艺措施,避免井眼轨迹突变;合理选择排量,抓好钻井液固控工作;优化钻具和井筒结构的匹配;定期对钻具的探伤检测和抓好钻具库内管理等等避免钻具失效的相应预防措施,对川渝东部地区科学使用钻具具有指导意义。     

浅井段钻具失效原因探讨及预防措施

文中分析了川渝地区5口井钻具失效的原因，并对失效钻具结构、失效井段及地层岩性进行综合分析，详细描述了钻具失效部位的失效情况，提出了相应的预防措施。     

新型钛合金和铝合金钻杆结构安全性分析

为满足特殊工艺井的钻井要求,开发了新型钛合金钻杆和铝合金钻杆。由于钻杆在钻进中易出现断裂和刺穿等失效事故,为确保新型钻杆在钻进过程中的结构安全性,对新型钛合金和铝合金钻杆分别进行了有限元分析。计算分析表明:钛合金钻杆的工作安全性较高,可用于深井、大位移井、水平井、大斜度井钻井施工;铝合金钻杆结构安全性较低,可通过增加壁厚来提高其结构安全性。     

分体轴承式减扭防磨工具设计与安全性分析

在大位移井和狗腿度超标的深直井中,钻柱接头或本体与套管或岩石产生摩擦与碰撞,钻柱承受大的摩擦扭矩,长时间工作后钻柱局部壁厚减薄而导致钻具断裂失效,套管也会发生过量磨损,降低油井寿命。为解决该问题,设计了一种销栓连接分体轴承式减扭防磨工具,工具的轴承及复合套可分别减少扭转和轴向的摩擦阻力,且可吸收横向振动。对φ139.7 mm(51/2英寸)规格工具的主要承载件及易损件进行了安全性分析。结果表明,本体、钢球和螺栓工作安全性高,该工具可用于大位移井和深直井的钻井作业。     

提高徐家围子深井钻井速度的优化钻井技术

针对松辽盆地徐家围子深部地层的特征，在分析该地区钻井技术难点的基础上，摸索出了一系列技术对策：对钻头结构进行了改进和优选、强化钻井参数，不断完善和提高钻头和钻井参数优选方案；积极开展该地区钻具失效预防，采取强化钻井参数措施和复合钻井技术，全面推广新型钻井液体系和欠平衡钻井配套技术的应用。为安全高效、快速优质地钻好深井，从优化井身结构、采用低压、负压技术、推广应用复合钻井技术等方面，寻找出了一套经济实用的提高深井机械钻速的措施。     

油井钻具完整性管理与风险控制

探索建立科学合理的在役钻具检测、评价、维护和使用管理体系,对有效防止钻具失效而引发井下故障具有重要意义.基于风险检测(RBI)的理念,提出了依据钻具失效风险实施完整性管理的方法,阐述了该管理方法的流程及主要内容,分析了钻具失效定性与定量风险评价应考虑的主要因素,探讨了基于风险的钻具检测策略和建立钻具技术状态及适用性评价标准的主要依据,结合磁记忆检测技术的应用实例,介绍了实现钻具视情状态维修与使用管理的途径.实践表明,基于风险检测的钻具完整性管理,对于准确掌握钻具技术状态、有效防止因异常状态钻具入井而引发的井下故障及保障钻具资源的合理利用具有重要作用.      

海上钻井隔水导管横向振动特性及其对钻井作业的影响

以渤海自升式钻井平台为研究对象,根据能量法建立了用三角级数方程表示的隔水导管挠曲变形方程,由雷利法计算了隔水导管系统的振动频率,并通过工程实例对隔水导管在不同尺寸和不同水深条件下的自振特征和特点进行了分析。这些研究成果可以为钻井参数的选择提供依据,对于海上钻井作业,特别是深水钻井作业的安全管理以及减少井下隔水导管和钻具事故的发生有着重要的指导意义。     

随钻扩眼工具及技术研究

基于随钻扩眼技术优势的分析，研究了机械式、液压式和偏心式随钻扩眼工具执行机构和扩眼总成的机构原理，并介绍了国内所开展的相关研究。文章提出应加强现有工具的适应性和匹配性研究，发掘各类工具的优势。优化执行机构、扩眼总成和水力机构、重视底部钻具组合力学特性的分析是今后发展和完善随钻扩眼工具及技术的几个重要内容。实践表明，随钻扩眼技术在处理井下复杂情况、降低钻井综合成本、提高钻井速度、提高建井质量和安全性等方面具有显著的优势，随钻扩眼工具也正逐渐成为一种重要的石油钻井配套工具。     

气体钻井过程中的钻具失效研究

近年来,气体钻井技术在国内得到了迅速发展,取得了阶段性的研究成果,各大油田纷纷在符合气体钻井作业的地层开展气体钻井作业,取得了显著成效,机械钻速是同区块泥浆钻井的2～4倍.随着气体钻井数量的增加,钻具失效问题日益突出,已影响到气体钻井的安全和推广应用.结合气体钻井工艺特点,对气体钻井钻具失效的特点进行了分析,为制定预防措施奠定了基础.