液压随钻扩眼器的研制与典型应用

随钻扩眼工具是解决蠕变地层井眼缩径问题和水泥环厚度低引起固井质量问题的利器。文中介绍了一种在井下复杂环境中能够可靠动作并能够强行收回刀翼的扩眼器产品。该扩眼器一种规格可产生多种扩径范围,井眼扩大率最大为20%左右。随钻扩眼、水平井钻后扩眼等多井次的成功应用表明,该系列扩眼器产品可靠、性能稳健,具有较高的推广应用价值。     

Ⅱ型钻柱式偏心微扩眼工具设计及参数优化

钻井过程中由于缩颈、微狗腿、微台阶等造成的井眼小于钻头直径易造成起下钻困难、井眼漏失、井塌、井涌甚或井喷、划眼、憋泵等事故。在现有Ⅰ型钻柱式偏心微扩眼器的研究基础上,借鉴双心钻头设计理论开展Ⅱ型钻柱式偏心微扩眼工具设计研究。同时借助流体动力学软件对工具外形结构,刀翼长度和布齿方案进行优化分析,最终形成Ⅱ型钻柱式偏心微扩眼工具设计方案。     

新型液压随钻扩眼器的研制

鉴于目前小井眼侧钻缩径卡钻和小井眼固井质量差的难题,设计了一种安全性和可靠性非常高的扩眼器。该工具采用机械式硬支撑设计方案,具有PDC切削效应,可实现随钻扩眼,并将118mm钻头所钻进的井眼机械式扩眼至145mm。该工具通过投球憋压实现刀翼收放。当刀翼完全打开时,由连接接头上的定位套使PDC刀翼的位置稳定不变,实现硬支撑。此扩眼器原理正确、结构可靠,为从根本上彻底解决小井眼固井难和小井眼缩径、卡钻频繁等情况提供了一种有效的手段。     

随钻扩眼工具的研究与优化

随钻扩眼技术在处理井下复杂情况、降低钻井综合成本、提高固井质量等方面具有显著的优势,随钻扩眼工具正逐渐成为一种重要的石油钻井配套工具.基于随钻扩眼技术优势的分析,本文介绍了双心扩眼钻头和偏心式、同心式随钻扩眼工具的结构原理、性能特点和应用情况,同时也对近年来国外新型井下扩眼工具的一些先进技术进行了分析.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.     

微扩眼工具在渤海某油田使用效果分析

钻井靶点前位移不足的水平井普遍存在设计造斜的全角变化率过大,井眼轨迹复杂等问题,钻进过程中容易发生复杂情况,完钻后下套管容易发生遇阻问题。常规处理这些问题的方法是优化井眼轨迹和进行扩眼。某公司设计的能够随钻使用、简易可靠的偏心扩眼器,解决了轨迹复杂井的井底岩屑不易携带、钻井复杂情况高发、完钻后套管不易到位等问题,有效降低了钻井成本,节省大量作业时间。     

Ⅱ型钻柱式偏心微扩眼工具强度校核及现场应用研究

采用有限元方法开展Ⅱ型钻柱式随钻微扩眼工具强度校核研究,采用有限软件分别对工具本体和刀翼进行强度校核,分析结果表明,所设计Ⅱ型钻柱式随钻微扩眼工具最大许用拉力6 525.4kN,最大许用扭矩27kN·m.最终制造工具样机并开展现场应用研究,所设计的Ⅱ型钻柱式随钻微扩眼工具有效地提高了应用井起下钻的通畅程度和电测、下套管作业一次成功率,节约钻井时间约200天,为我国石油行业随钻扩眼技术提供了有效的设备支持。     

随钻扩眼工具与岩石摩擦接触的数值模拟研究

对随钻扩眼工具与岩石间的摩擦接触进行了有限元分析,采用粘-滑摩擦模型模拟接触状态,并用罚函数与拉格朗日组合法进行求解,对随钻扩眼工具在扩眼钻进时的受力进行了模拟分析。数值计算的结果较真实地反映了随钻扩眼工具工作时,所受接触压力、有效应力和摩阻应力的分布变化情况,据此给出了实际可用的建议,研究结果获得了现场试验结论的支持,表明所提分析方法是有效的,为随钻扩眼工具的设计和使用提供了依据。     

YK系列扩眼器在中原储气库井的应用

中原储气库文23储8-1井由于二开井眼较小,无法下入技术套管扶正器,导致固井质量不合格。为解决这一问题,应用胜利油田钻井工艺研究院研制的YK系列扩眼器。成功在500~2 800 m的明化镇组、馆陶组、东营组、沙河街组地层进行扩眼,扩后电测结果显示井径达到设计要求,事后扶正器下入顺利,固井质量合格,成功解决存在问题。     

石油钻井用机械式PDC随钻扩眼工具的研制

研制了一种用于石油钻井工程的新型机械式PDC随钻扩眼工具,工具采用PDC扩眼刀翼、8方杆传递扭矩、浮动机械剪切锁销、锥体带动扩眼刀翼伸缩的结构方案。原理是加压剪断锁销,8方杆推动锥体下行,扩眼刀翼沿锥体表面的燕尾槽滑动伸出,进行扩眼作业,扩眼作业结束后上提钻具,锥体上行,带动扩眼刀翼缩回。现场试验结果表明,所研制的随钻扩眼工具原理正确、结构可靠,为提高完井质量、解决井下复杂情况等提供了一个新的技术手段。     

高层住宅电梯安全管理分析

随着不断推进的城市化使得城市可耕土地资源短缺,应对于此高层建筑林立使得电梯需求量日益增多,电梯内人员的生命财产安全受其安全性直接影响,做好电梯安全管理极为重要。对此,本文将分析高层住宅电梯安全管理现状,并提出安全管理措施。本文首先介绍了随钻扩眼工具,其次论述了随钻扩眼工具结构设计的优化。     

复杂结构井眼携岩对策及清除工具性能分析

随着大斜度、大位移水平井等复杂结构井的广泛开发应用,受岩屑床影响造成的卡钻、憋泵及固井质量差等问题愈发突出。分别从钻井工艺调参和井眼清除工具两方面讨论高效携岩问题的应对措施,介绍了市场在用一种A133螺旋型岩屑床清除钻杆的结构特性及工作原理,通过流体力学仿真模拟,从环空流动迹线及岩屑颗粒分布两方面反映螺旋槽流道结构对环空流体流动特性的影响,研究结果表明,清除钻杆的使用能有效提高复杂井眼的携岩能力,为高效钻井提供良好的技术保证。     

浅析顶驱旋转下套管技术

利用动力套管钳旋转套管上一般是常规下套管方法。多用于油气田的勘探开发中,深井、大位移井、大斜度井等高难度作用中。在这些井的套管作业中,存在着许多复杂的井下条件,降低了作业的及时性。下套管运行是控制套管质量,防止套管事故和提高套管质量的关键。顶驱旋转下套管装置是集机械、液压控制于一体的下套管设备,种安装在顶驱系统上,国内钻井广泛使用的是套管钳等工具,可作为其替代品。不仅极大减少套管遇阻、遇卡等潜在的安全危害,而且提高了下套管作业的速率和成功率,为套管顺利下入提供了装备保证,本文就顶驱下套管技术的背景、技术及设备情况进行分析与介绍。     

新型侧钻坐封器的设计

套管开窗侧钻技术的核心是要有可靠的高效率的开窗工具,坐封器是套管开窗工具的最为重要的部件之一。针对解决小井眼侧钻过程中出现的斜向器下移、转向所造成的井眼报废等事故,采用液压悬挂式、单卡瓦双作用镶嵌硬质合金齿的坐封设计方案,通过合理布置硬质合金齿,使其具有双卡瓦单作用的坐封效应,可实现在预定深度的可靠坐封。     

高温高压高产斜井油管柱摩擦磨损失效机理研究

针对高温高压高产(三高)气井油管柱磨损失效问题，采用微元法、能量法结合哈密顿原理建立了油管柱非线性流致振动模型，模型考虑了井眼轨迹变化、井筒温度压力变化和套管接触碰撞等因素，通过开展油管柱振动模拟试验验证了模型的正确性和有效性。基于White-Fleisher磨损理论，提出了三高气井油管柱磨损量和磨损深度计算方法，试验测定了油管柱摩擦因数和磨损效率，在此基础上，系统分析了产量、井斜角、井段长度、封隔器位置和扶正器位置对油管磨损特性的影响规律，提出了现场油管柱防磨、减磨方法，即：随产量的增加，管柱磨损寿命呈现降低的趋势，且存在一个突变产量，现场配产设计时，采用提出的分析方法确定突变产量，使现场配产远离突变产量；井眼轨迹设计时，尽量减小直井段长度，增加造斜段长度和稳斜段井斜角，提高油管寿命；封隔器和扶正器设置都存在一个最优位置，此位置与井身结构、管柱结构的因素有关，需采用提出的分析方法确定最优位置，指导井下工具的设计。研究成果可有效提高三高气井油管柱的使用寿命。     

YCZ-9 5/8型一体式开窗侧钻工具的研制

针对传统套管侧钻工具存在作业程序复杂、坐封成功率低的问题,开发YCZ-9 5/8型一体式开窗侧钻工具。该工具包括钻铰式铣锥、斜向器、锚定器和护套以及传压管线。在主井眼准备工作完成后,可实现单趟下钻开窗作业(包括定向、固定导斜器、套管开窗、窗户修复等)。对该工具工作原理、结构特点及试验情况进行了分析。对斜向器结构进行了优化设计,可确保斜向器在开窗过程中不会下移和旋转。降低了作业成本,提高了成功率。     

顶驱下套管装置介绍

海洋石油勘探开发作业中深井、大位移井、大斜度井作业量不断增加，常规下套管方式已经不能满足对作业安全性和时效性的要求。顶驱下套管装置是一种基于顶驱系统用于下套管作业的集机械、液压于一体的装置。它将顶驱、套管钻井技术的优点组合起来，使套管柱同时完成旋转、提放及泥浆循环等工作，从而实现一次将套管下到井底。     

塔河油田膨胀管侧钻水平井技术的应用

塔河油田177.8 mm套管开窗侧钻时,需满足地质避水要求,面临钻遇易漏及易坍塌泥岩地层的难题,要实现侧钻井眼的长久稳定,采用下膨胀管封隔不稳定地层两开次钻进技术是行之有效的方案。详细介绍了塔河油田12区部署的利用膨胀管技术封隔复杂地层的侧钻水平井TH12115CH的施工情况,并与前期的3口膨胀管试验侧钻水平井结果进行对比分析,总结了该项技术存在的问题,并从套管开窗、定向扩眼、钻头优选、螺杆钻具优选、水力参数优化及膨胀管固井等配套工艺技术方面,提出了解决问题思路,为后期降低该项技术推广应用成本积累经验。     

基于MATLAB的随钻方位伽马数据图像的生成与处理

通过处理随钻方位伽马测井数据得到的测井图像,可以有效地控制井下钻头轨迹,提高钻头钻遇率,对大斜度井、水平井勘探开发具有十分重要作用。通过Matlab将得到的不同深度下各扇区伽马数据进行插值、数据整合、色谱选定、色度标定和图像插值滤波处理,实现随钻测井图像生成和处理,最后经调试使生成图像能够清晰反映地层特征,满足勘探开发需要。     

基于ADAMS的煤层气井机械造穴工具连接销动力特性研究

在煤层气井裸眼洞穴造穴过程中,机械造穴工具的优劣影响到扩孔的质量与速度,是最关键的装置。介绍了大直径煤层气机械造穴工具（LCMRT）的结构特点及工作原理,基于牛顿-欧拉动力学方程对大直径煤层气井机械造穴工具的连接销理想约束反力进行了求解,运用ADAMS对大直径煤层气井机械造穴工具进行仿真分析,重点分析影响造穴工具使用寿命的销钉受力情况,得出销轴受力规律,进而指导工具的设计。     

浅层水平井岩屑床生成机理及应对措施浅析

在浅层水平井施工过程中,因油层埋深浅、地层疏松、井壁不稳定、易出砂、钻井循环排量无法保证,井眼净化难度大,施工中极易因井眼净化问题而导致环控憋堵,进而造成井漏、卡钻等复杂情况和事故,同时因井眼净化不彻底,会导致后期完井管柱无法顺利下入,造成更为复杂的情况。本文通过应用系列工具,破坏岩屑床、提高携岩效果,达到井眼净化的效果。