常规双稳钻具组合稳斜性能的分析与优化

在盐膏层内的稳斜段钻进需要使用很高的钻井液密度,这大大缩短了马达的使用寿命,因此需要设计一套用于稳斜的常规钻具组合。根据底部钻具组合的静力学分析模型,编制了相应的计算机程序,模拟计算了底部钻具组合结构参数和钻压对常规双稳钻具组合稳斜能力的影响规律。结果表明:第一稳定器外径不可以过小,否则将在井眼中处于悬空状态,失去支撑井壁的作用;钻头井斜力会随着第二稳定器外径的减小而减小;钻压对钻头井斜力影响很小。应用上述模拟计算结果,对用于在盐膏层内稳斜钻进的常规双稳钻具组合进行了优化设计。研究结果可为今后底部钻具组合的优化设计提供参考。     

定向钻探分枝孔孔身剖面的设计问题

定向钻探是利用地层造斜规律、人工造斜措施或者自然造斜与人工造斜同时并用，使钻头按照设计轨迹延伸到预定靶点（见矿点或其它地质目标）的一项新技术。近年来，由于初级定向钻探经验的积累，偏心楔结构的改进，定向器具的革新，连续造斜器和小口径螺杆钻具的研制与试验，使定向钻探技术得到了进一步的发展。高级定向钻探（即利用人工弯曲进行定向钻探，或称受控定向钻探）在生产上将获得越来越多的应用。     

BH-75不提钻换钻头钻具应用效果

我队为探明深部构造及了解矿脉延深情况，地质设计了千米钻孔，由于岩石破碎、坍塌漏失、地层促斜强度大，采用常规钻探方法，难以达到地质目的。我们设计了人工受控定向孔，开孔顶角2度；见矿靶点钻孔深度900米，顶角33度。为完成这个较深的人工定向钻孔，我们首次使用探矿工艺所研制的LZ-73连续作用造斜器，BH-75不提钻换钻头钻具（简称BH-75钻具），并匹配S75绳索取心钻具施工。     

PDC钻头在高渗砂岩层钻进时卡钻分析与预防

目前国内石油钻井现场,普遍采用PDC钻头+单弯螺杆钻具+MWD随钻测量施工,来提高钻井效率,但PDC钻头在螺杆钻具高转速工况下钻进时,钻头轴向保径齿磨损先于冠部切削齿的磨损,尤其是在高渗透性、高研磨性、粉砂岩钻进时,PDC钻头外径磨损速度大大增加,井径缩小,钻具环空间隙减小,且井壁易形成虚泥饼,从而会进一步恶化井下环境,导致卡钻,且极易发生在上提钻具过程中。通过对盘40-斜203井卡钻事故的原因分析,从而剖析出研磨性导致PDC钻头外径缩小和渗透性导致的虚泥饼,是导致上提钻具时卡钻的主要原因,并找到解决方法,具有一定的普遍性和指导性。     

定向钻探新型双滑块连续造斜器研究与应用

机械式连续造斜器是定向钻探技术手段之一,目前常用的LZ型连续造斜器采用单滑块与孔壁支撑,径向制动扭矩小,造斜过程中容易发生角位移,影响造斜效果,并且造斜强度不易调节。为解决造斜稳定性问题,特别设计研制了一种新型双滑块连续造斜器,该造斜器卡固稳定,造斜强度可调,器具经过野外试验验证工作可靠。新型连续造斜器的创新点在于:(1)采用双滑块结构形式,在国内还没有先例,已经取得实用新型专利;(2)增加了造斜强度调节机构,可根据施工需要调节;(3)通过工作弹簧与上滑块组件之间的螺纹连接方式来实现上滑块回位;(4)采用分压接头控制上滑块侧向力,在满足卡固要求情况下,降低造斜钻进阻力。新型双滑块连续造斜器为国内外首创,具有自主知识产权,使用效果良好,具备较好的开发推广前景。     

定向钻探用撑块式连续造斜器及配套器具的研究与试验

叙述了CK-73、CK-54型撑块式连续造斜器,GZ-18型钢珠式定向仪和造斜钻头的结构特点、工作性能和试验结果.室内和野外试验表明:用上述造斜器及其配套器具进行受控定向钻探、绕障及纠斜,都取得了令人满意的结果.     

一种防斜打快钻井技术的提速机制及实践

大倾角地层防斜打快、提高成井质量是迫切需要解决的技术难题。预弯曲动力学防斜打快钻井技术利用特定弯角结构有效控制底部钻具组合(BHA-Bottom Hole Assembly)的变形和涡动,在钻头上形成远大于钟摆BHA降斜力的防斜力,从而使井眼保持垂直。现有研究中,主要采用静力学和准动力学方法,重点关注BHA的防斜效果,将提速作用归功于钻压提高,但对防斜打快提速内在机制缺乏深入研究。对预弯防斜打快BHA通用动力学模型进行了求解,明确了预弯防斜打快BHA的钻头动态侧向力,探讨了涡动诱致的动态轴向力特征,揭示了预弯防斜打快BHA的防斜打快提速机制。动力学分析结果表明,预弯防斜打快BHA在井底表现为较稳定的前向涡动,静态钻压的增加和涡动诱致动态不均匀轴向载荷的联合作用有利于防斜打快,现场应用取得良好效果。     

造斜钻具对地层的适应性

作为造斜钻具的机械式连续造斜器和液动螺杆钻应从工作原理来看,在配用相应的定向器具以后都能够比较有效地控制钻孔方位和顶角的增减,然而在不同的矿区或地层都出现造斜效果的差异.其原因笔者     

孕镶金刚石定向钻头生产试验情况

1989年6—11月间，由地矿部探矿工程研究所研制提供的4个孕镶金刚石定向钻头，在我队虎家尖矿区3个钻孔中用螺杆钻具配用该种钻头进行了生产试验，总计完成造斜进尺87.77m，平均钻头进尺21.94m。试验结果表明：孕镶金刚石造斜钻头在使用过程中外径和中心小眼直径磨耗甚小，经受了软硬地层的考验，取得的经济技术指标和造斜效果是理想的。由于这种钻头寿命比较长，时效高，造斜强度大，保径效果好，深受试验单位的欢迎。     

承德闫营子地热勘探井钻井技术分析

承德闫营子地热井钻遇地层坚硬、造斜、岩性复杂,施工难度较大。施工期间,采用了螺杆钻具完成事故处理、纠斜、复合钻进工作。分析了螺杆钻具在3种工况下的使用效果;应用MD钻头解决了硬岩钻进常规钻头磨损严重的问题;最后针对钻进中存在的钻速低、钻铤断裂问题,提出了改进建议。     

新型金刚石造斜钻头的研制及改进

简述了配合连续造斜器使用的金刚石造斜钻头的设计方案,利用有限元软件对其水力结构进行优化。设计的新型金刚石造斜钻头经现场使用效果良好,但内径磨损严重,后经中心部位优化改进,大大改善了中心磨损问题,钻头综合性能得到了大幅提高。     

张■式不提钻换钻头钻具的扩孔刃防脱落装置

张敛式不提钻换钻头钻具，一般用3块或4块扩孔切削刃下孔作业。但当钻具由打捞器从钻杆内提出后或由地面下入钻杆之前，扩孔切削刃容易从外壳里脱落出来。原因是切削刃在外壳的槽内配合间隙较大。为此我们改变了外壳和切削刃的设计（如附图所示）。     

孔底动力取心钻具的设计及应用

根据钻探工作的需要,为实现受控定向钻进,我部引进了美国史密斯工具公司的孔底动力机—代纳钻具。通过近几年来的实际应用取得了较为满意的效果,该钻具能够充分利用功率,有利于发挥钻头的切削性能,同时钻杆不转动可减少钻杆的磨损和折断,用它配合专门造斜件进行人工造斜可精确控制钻进方向。但从国内外代纳钻具的使用情况来看,该钻具只局限于全面钻进,为适应     

球型自垂式纠斜器

球型自垂式纠斜器制造工艺简单，操作方便，性能可靠，纠斜成功率高，凡在直孔中发生孔斜时均可用它随时纠正。纠斜器结构该纠斜器分两部分组成（见图1）零件1～7为万向转动机构，球接头（6）在下接头内可任意方向摆动，但由于钢球（5）的键作用将上接头的转动功传递给球接头（6）并带动下部钻具零件8～11为小径斜孔钻具，如短重管（9）（也叫定位管）和岩心管、钻头等。     

煤矿用带扶正器螺杆钻具造斜规律试验研究

为了得到煤矿井下定向钻进用带扶正器螺杆钻具的造斜规律,在同一地层中试验了常规带衬垫螺杆钻具和相同弯角下的带ф114 mm扶正器螺杆钻具造斜效果。试验结果表明:在相同工具面向角时,带扶正器马达比带衬垫马达降倾角造斜强度小、增倾角造斜强度大、增减方位造斜强度小;带扶正器螺杆钻具连续增方位时方位角存在突变现象,复合钻进时具备自增斜功能。     

水泥人工孔底无楔分枝孔钻探

钻探生产中,经常用孔内下楔方法打分枝孔、补采岩矿心或者绕过事故钻具,此种方法可靠性低。安全性差。“七·五”期间,我们在治理山西中条山铜矿峪矿区孔斜科研实践中,探索出了用LZ—73造斜器在水泥人工孔底进行无楔分枝的技术与工艺,这是连续造斜器使用工艺的新突破。     

螺杆钻具组合三维力学特性分析及应用

用螺杆钻具组合实施煤矿工程孔定向钻进时,钻头侧向力是其主要力学特性。建立了适用于上弯式螺杆钻具组合和下弯式螺杆钻具组合的三维小挠度静力学分析数学模型,并对影响上弯式螺杆钻具侧向力的主要参数(钻压、顶角、弯接头角度、装置角等)作了定量分析;对比分析了上弯式和下弯式螺杆钻具组合的造斜能力。分析所得的螺杆钻具组合主要力学特性结果,对煤矿工程孔定向钻进设计和施工具有一定的参考价值和指导意义。     

表镶式金刚石钻头轴心压力与寿命关系的探讨

表镶式金刚石钻头钻进中硬岩层是借钻具的轴心压力，以其胎体唇面镶焊的金刚石之棱角切进岩石一定深度，并随钻具的迴转连续对岩石进行切削和剪切的作用来破碎岩石的。所以，钻头的质量，金刚石的品级，钻进工艺规程等，都直接影响钻头的使用寿命。在钻进工艺规程中，正确选择轴心压力对延长钻头的使用寿命，提高钻进效率，减少金刚石的磨损都是极为重要的。因此，必须分析轴心压力与寿命的关系。     

液动冲击回转钻进技术问答(续三)

二十三、液动冲击回转钴进是怎样破碎岩石的？答：冲击回转钻进时，钻头上的硬质合金切削具同时作用着两个力：一个是回转方向的回转力；另一个是轴向的冲击力。因此，它具有回转钻进破碎岩石和冲击钻进破碎岩石的两种特性。目前在分析冲击回转钻进岩石破碎机理问题上，存在着两种不同的观点：一种观点认为，岩石的破碎主要是由冲击载荷引起的，钻具的回转只是移动切削具的位置，以便将破碎了的岩石切剪掉；另一种观点则认为，岩石的破碎仍然是以回转作用为主的，冲击     

螺杆钻施工大顶角定向分枝孔技术及实践

一、概述锡铁山矿区在50年代就进行过勘探，该区属变质火山岩地层，层理、片理极为发育，岩层软硬不均，产状陡，换层频繁，有明显的各向异性，由于地质情况复杂，钻孔顶角易下垂或上漂，方位很难控制，多数钻孔存在着偏离勘探线的问题。从1985年起，连续两年在该区采用连续造斜器、取出式偏心楔、普通稳斜式促斜钻具等综合治理手段施工定向孔，但均不理想。为此决定采用螺杆钻定向钻探新技术施工ZK3202