螺杆钻具失效情况统计分析

通过统计长庆石油勘探局钻井二处所属油田硬地层螺杆钻具使用的失效情况，分析引起失效的原因，指出了生产厂家设计计算中宜需改进的地方。     

螺杆钻具失效原因分析与技术对策探讨

近年来螺杆钻具在定向井和水平井钻井施工中应用的数量逐渐增多,由于受到多种因素的影响,经常出现螺杆钻具失效的情况,严重影响了石油钻井的施工效率。本文对近几年螺杆钻具的失效情况进行了统计,从中分析螺杆钻具失效的原因,并制定相应的技术对策,减少了螺杆钻具的失效频率,对提高石油钻井生产效率具有积极作用。     

降低螺杆钻具失效的现场技术措施

随着螺杆钻具的广泛使用,螺杆钻具失效时有发生.通过对近几年华北油田螺杆钻具使用情况的跟踪、对失效情况的统计以及对失效螺杆的解剖分析得出了传动轴折断、旁通阀刺漏、定子脱胶、传动轴卡死、丝扣脱扣等几种常见失效形式,总结出了利用各种钻井参数的变化来判断螺杆在井下的工作状态,通过进一步推广判断和预防措施促进了螺杆钻具的正确使用,减少了螺杆钻具失效的发生,螺杆钻具的使用寿命逐年延长.     

螺杆钻具失效主要原因及改进措施

针对现场常见的螺杆钻具4种井下事故类型,从钻具结构、生产工艺及现场使用3方面分析了事故原因,并通过合理改进螺杆钻具结构设计,充分完善产品制造、修复工艺,从硬件技术和产品质量上来满足复合钻进技术要求,同时加强现场的合理使用,促使螺杆钻具使用的安全性显著提高,井下事故频率大幅度降低,从100套钻具1起事故降至1000套钻具2起事故,有效地满足了现场复合钻进施工要求,减少了事故处理成本。     

螺杆钻具失效情况统计分析

对2008年长庆油田姬塬区块螺杆钻具的使用情况进行统计,将该批螺杆钻具的失效情况进行了简单的归类;并分析了该区块所采用的机械钻逮同螺杆钻具使用寿命之间的关系,结果表明机械钻速偏低或者偏高均会降低螺杆钻具的使用时间,宜将机械钻速控制在最佳范围内。     

钻直井螺杆钻具止推轴承载荷计算

螺杆钻具止推轴承受力计算分两种工况进行，一是钻头离开井底循环钻井液时，轴承受轴向力ＴＬ为转子、万向轴、传动轴和钻头在钻井液中的总重力与传动轴总成受压差力及空转时马达压降产生的轴向水马力之和；二是在加压钻进时，其轴承所受轴向为ＴＺ＝Ｗ＋Ｑ＋Ｆ－Ｂｏ若ＴＺ为正值，轴承受力由上而下；着ＴＺ为负值，轴承受力由下而上；若ＴＺ为零，轴承寿命最高，此时钻压为合理钻压。在实际钻进时，根据地层条件，可得出轴承不受轴向力的合理钻压。     

弯壳体螺杆钻具

介绍了用于水平井作业的弯壳体螺杆钻具的结构原理及性能参数，并依据３点几何法对钻具的理论造斜率进行了计算。最后介绍了钻具的特点及使用效果。     

我国螺杆钻具应用现状及失效特征

根据长庆油田现场螺杆钻具修理情况，对国内主要厂家螺杆钻具的应用现状、失效特征等方面进行了分析。通过分析，建议生产厂家应注意改进结构、完善加工工艺，进一步提高我国螺杆钻具技术水平。同时要求用户合理使用钻具，达到快速的、经济的钻井作业，提高钻具的使用水平。     

基于模糊故障树的螺杆钻具马达总成失效分析

螺杆钻具作为一种容积式井下动力钻具,由于其独特的工作原理和优异的工作性能,广泛应用于钻井现场。由于影响因素较多,其失效形式不宜准确判定。根据螺杆钻具在现场应用过程中出现的典型失效案例,引入了模糊故障树的分析方法,建立了螺杆钻具马达总成失效故障树。通过定性分析,得到了故障树的最小割集,确定了钻具马达总成在工作过程中的薄弱环节; 引用模糊故障树计算方法,对所建立的故障树进行定量计算,并以转子表面磨损和冲蚀失效事件为例,计算其发生概率的范围。为螺杆钻具的设计、制造和使用维修提供了参考依据。     

螺杆钻具水帽流体动力学分析及结构改进

采用现代CAE技术进行了螺杆钻具水帽的结构力学和流体动力学分析,通过分析获知:在额定工况下水帽的静安全系数较高,内部流体最大流速主要集中在传动轴顶部螺纹处.结合现场失效情况和理论分析,提出了增大水帽入口流道流入角(<90°)的改进措施,经计算,采用改进后的结构可以较好地缓解水帽腔体、传动轴顶部螺纹、传动轴上部腔体的冲蚀情况,从而提高了螺杆钻具整体的使用寿命.     

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.     

诺1井钻井液技术及复杂情况处理

诺1井位于柴达木盆地北缘东部三湖坳陷霍布逊凹陷全吉背斜圈闭,完钻井深为5 000 m,是工程公司重点预探井。该井地层泥岩水敏性强,砂泥岩互层严重,区域断层发育,存在盐水等流体污染,下部地层无实钻资料可供参考,施工中钻井液技术难度大。通过优选胺基硅醇强抑制强封堵钻井液体系,配合相应的现场钻井液维护处理工艺,有效抑制了砂泥岩互层中泥页岩的水化膨胀,井壁稳定性得到有效提高,成功完成了诺1井的工程施工。诺1井中途完钻及完井后采用封井浆封井,保障了中完及完井作业的顺利进行,全井共计电测10次,成功率100%,下套管一次到底;全井井身质量良好,虽然发生卡钻事故,但是φ444.5 mm、φ311.2 mm、φ215.9 mm井眼平均井径扩大率为7.46%、9.33%和9.40%;全井平均机械钻速为7.54 m/h,达到了优快钻井的目的,为区块后续勘探开发提供了技术保障。      

阿北1井垂直钻井工具应用分析

为解决塔里木盆地两北地区二叠系地层底部-志留系地层采用常规钻具组合钻井时井斜严重及防斜与打快矛盾突出的难题,阿北1井进行了VTK垂直钻井系统防斜打快试验。VTK垂直钻井系统为一种闭环自动垂直钻井系统,在工作中可主动启动液压部件,通过1~2个肋板向井壁施加一定的作用力以对抗井斜趋势,以保持井眼按垂直方向钻进。现场试验结果表明:阿北1井应用VTK垂直钻井系统钻进深部易斜地层时,井斜角控制在0.14°~2.09°,大部分井段的井斜角小于1.00°;大部分试验井段(5 331.00~5 532.00和5 698.8~5 965.15 m)机械钻速可达2.34~1.17 m/h,与常规钟摆钻具组合相比,机械钻速提高17%~21%。这表明利用VTK垂直钻井系统基本可以解决塔里木盆地两北地区井斜控制困难及防斜与打快突出的难题,但为充分发挥VTK垂直钻井系统防斜打快的优势,需在钻头选型、钻井液性能优化及应对井下故障能力等方面进行进一步研究。      

京11断块水平井钻井液工艺技术

在京11断块所钻的13口水平井是中石油深度开发4个示范工程之一.这些水平井二开井段使用正电胶聚磺钻井液,三开井段使用正电胶聚磺钻井液和无固相有机盐钻井液.该套钻井液技术满足了地层特性与井下情况的要求,减少了复杂情况与事故,提高了钻井速度,对储层进行了较好的保护,保证了固井质量和井身质量均合格.分析了在密度调整与控制、井径扩大率和井壁稳定、托压和储层保护等方面存在的问题并提出了进一步完善的措施,如建议引进多元协同稳定井壁理论、多级屏蔽暂堵技术或理想充填暂堵技术等.     

龙深1井垂直钻井钻井液技术

龙深1井是龙门山前缘逆掩推覆构造带大园包构造上第一口深探井。该井上部地层倾角大,井斜控制困难,受断层影响地层破碎裂缝发育,存在井眼不稳定、井漏等复杂问题。为防斜打快,在Φ406井段使用了贝克休斯垂直钻井技术。在分析钻井地层特性的基础上,设计使用聚合物防塌钻井液稳定井壁,通过携砂剂、增粘剂配伍改善井眼净化水平,应用桥接堵漏和硬塞堵漏工艺提高井壁承压能力,保证了垂直钻井工具的井下安全和正常工作,钻井速度提高近5倍,井斜控制在1°以内。     

焉耆盆地钻井井下事故分析

对河南油田在新疆焉耆盆地近两年的钻井井下事故进行了分析，总结了几起重大井下事故的原因、教训和经验，探讨了事故处理中存在的问题及在该盆地预防井下事故的措施和建设。     

关于钻机链条传动失效的计算

作者对石油钻机链条传动的特点作了详细分析,结合这些特点提出了石油钻机链条的选用准则,并根据滚子链的综合性能及链条使用工况,提出了链条疲劳强度有限寿命的计算方法。     

中原油田动力钻具配合高效钻头钻井技术

中原油田是典型的断块油气田，随着油田进入开发后期，对井身质量的要求越来越高，而常规钻井技术不但不能满足井身质量的要求，而且严重制约了钻井速度的提高。为此，中原油田开展了动力钻具配合高效钻头钻井技术的研究。该技术推广应用后，机械钻速提高40％以上，单井建井周期平均缩短13．05d。着重介绍了动力钻具及高效钻头的优选、井眼轨迹控制技术及现场应用情况等。现场应用表明，该技术适用性强，应用前景广阔。     

直井-鱼骨井混合注采井网水驱特征

鱼骨井能够增大井筒与油藏接触面积,有效改善低渗透裂缝性油藏开发效果。但受井型结构及井网等因素的影响,在注水开发过程中出现诸多问题,如见水时间难以确定,含水上升速度较快等。用数值模拟技术,研究了采用直井注水、鱼骨井采油井网的低渗透裂缝性油藏的水驱开发效果。绘制了油藏中鱼骨井的水驱流线分布以及含水变化图版,总结出直井-鱼骨井混合注采井网开采的含水上升规律,对实际油藏开发具有一定的指导意义。