井下电动钻具的现状及发展

井下电动钻具不靠钻井液驱动,因此具有比井下涡轮钻具和井下螺杆钻具广的使用范围;井下电缆的使用,为井下信息的传递提供了平台;比采用涡轮钻具和螺杆钻具更低的钻井成本使其具有良好的应用前景;日趋完善的井下电动钻具技术为其发展奠定了基础。驱动井下动力钻具的能量通过钻井液、空气或电缆传递。目前国内使用最多的井下动力钻具是由钻井液驱动的,气动井下动力钻具近年来才在国内开始应用。尽管电动井下动力钻具的发明已有100多年历史,但由于受到技术水平的限制,井下动力钻具直到最近几年才引起国际钻井界的关注。文章介绍的是俄罗斯（前苏联）及美国在井下电动钻具方面的研究和使用资料。     

螺杆钻具大修工艺探讨

螺杆钻具又名定排量马达(PDM),是一种容积式井下动力钻具,也是当前运用最为广泛的一种井下动力钻具。当前低油价背景下,螺杆钻具重复利用成为各大油服公司降本增效的有效手段,因此螺杆钻具大修工作量随之增加;为了保证大修螺杆钻具大修质量和井下安全,对螺杆钻具组成和原理进行描述,并对螺杆钻具大修过程进行详细描述。     

DZST-1型井下钻具性能测试系统的开发

该系统是对DZST-1型井下动力钻具性能测试系统的软件开发。该系统对井下动力钻具多种参数进行检测、控制以及数据处理；采集动力钻具的扭矩、转速、入口压力、出口压力、循环流量；输出和控制液体的循环流量；并可计算动力钻具的输入功率、输出功率、总效率等性能参数。同时可以将采集的原始数据和性能参数存盘打印，根据性能参数绘制曲线。为定量评价动力钻具的加工、维修质量及使用性能提供准确、全面的实验数据。     

井下动力钻具旋转钻井技术

<正>井下动力钻具旋转钻井技术是继转盘旋转钻井技术的又一次巨大的钻井技术革命。成熟转盘旋转钻井技术大大提高了破岩效率和钻进速度,完钻井不断加深,但数千米的钻具在井中旋转消耗了过多的功率,且易发生钻杆折断事故,这使人们向着减少钻杆转动的方向寻找解决办法。20世纪20年代初,前苏联首先开发出井下动力钻具(涡轮钻具),其地面设备、清除岩屑的方法和转盘旋转钻井原理相同,区别是转动钻头的动力由地面移到井下,直接作用     

一种新型低速井下动力钻具

涡轮钻具和螺杆钻具是人们熟悉的井下动力钻具,但将涡轮钻具与螺杆钻具联接起来,装配成"涡轮-螺杆"钻具则还是前苏联的创造。1992年第1期《石油业》首次详细报道了这种新型井下动力钻具的动力性能和现场使用情况。     

井下动力钻具在现代钻井工程中的作用

本文通过实际数据说明:国外井下动力钻具近年来获得了飞速发展,现在井下动力钻具不仅可打定向井、丛式井及处理事故等特殊作业,面且还可打地热井、直井。同时通过实例表明,在许多情况下,使用井下动力钻具打直井可比转盘钻更经济,因而正在现代钻井工程中发挥着愈来愈大的作用。本文还探讨了近年来井下动力钻具获得迅速发展的主要原因,简要说明了近年来国外在涡轮钻具结构上的几个改进方面及由此而取得了其性能、寿命上的重大突破,例如平均寿命超过100小时。此外,对单头单螺杆钻具和多头单螺杆钻具的性能进行了对比分析,指出近年来国外单头单螺杆钻具比多头单螺杆钻具发展要快,同时还对比了螺杆钻具与涡轮钻具的特点。最后,根据国外经验,结合我国国情,在继续发展转盘钻井技术的同时,必须大力提倡发展井下动力钻具。认为我国目前应优先发展带支承节的高速涡轮钻具、单头单螺杆钻具以及井下减速器、高速金刚石钻头。     

短半径水平井铰链式井下动力钻具组合力学模型的建立与分析

铰链式井下动力钻具组合是当前短半径水平钻井中最先进的一种新型工具。本文首先建立了铰接式井下动力钻具组合在二维井身条件下的力学模型并介绍了该模型的求解方法和过程,详细分析了若干结构学数、井身几何参数和钻井工艺参数对钻头侧向力的定量影响,为铰接式井下动力钻具组合的结构设计和短半径水平井轨道控制提供了力学分析基础。     

井下动力钻具的现状与发展

井下动力钻具的现状与发展易先忠，钟守炎，水运震（江汉石油学院）国外井下动力钻具的现状井下动力钻具在西方发达国家已被确定为定向井、丛式井、大斜度井、水平并和抢险救援井的最佳钻井工具之一。前苏联有８０余年使用电动钻具和涡轮钻具的丰富经验，在苏联解体前，涡...     

井下动力钻具的现状与发展

随着国内油气需求量的不断增加,油气钻井术也在日益进步,井下动力钻具作为钻井过程中的重要工具和装备,也获得迅速发展。本文将总结近年来井下动力钻具的主要种类、不同种类的优缺点,并指出未来井下动力钻具的研究与发展方向。     

井下动力钻具动力特性的分析和对比

定向井、水平井钻井工艺的飞速发展以及套管开窗侧钻修井技术的推广应用,对井下动力钻具的动力特性提出了各种不同的要求,利用M/n,M/L和Nb/Fwf等3个评价准数,分析对比了目前具有工业实用价值的3种井下动力钻具－螺杆钻具,涡轮钻具和电动钻具的动力特性,分析表明,累杆钻具具很高的M／n和M／L准数,从而保证了其动力持性的刚性,井下工作的稳定性和很强的造斜能力,多线螺杆钻具比单线螺杆钻具具有良好的动力特性,特别是当其运动比值i为5：6－9：10时,因而在钻定向井,水平井,深井,超深井,小井径井以及修井和其他特殊作业中具有强大的生命力。     

井下动力钻具发展趋向与经济效益

本文着重介绍了国外井下动力钻具的钻井概况,并与转盘钻井成本进行了比较,指出井下动力钻具钻井方式有着广泛的发展前途。     

APS RSM旋转导向钻井系统

<正>美国APS公司研制开发的RSM旋转导向钻井系统包括旋转导向和动力钻井2部分。该系统综合了旋转导向系统的导向能力和动力钻具的技术优势,可用于垂直、增斜和稳斜钻进。APS RSM旋转导向钻井系统具有以下技术特点:1)集成了动力钻具的功能;2)旋转导向工具的所有部件都随钻具一起转动;3)兼容各种型号的动力钻具;4)定向测定传感器距离钻头仅1.2m;5)旋转导向工具     

全苏钻井技术研究院科研工作考察随笔

<正> 全苏钻井技术研究院(简称)是苏联最具有权威性的石油钻井技术和工具的科技发展中心,对井下动力钻具,特别是涡轮钻井技术的研究历史悠久,实力雄厚,处于世界领先地位。     

钻具粘滑现象分析及软扭矩系统在长北气田的应用

钻井过程中钻具经常会因扭矩过大而"憋停",当扭矩达到某一值后钻具会突然快速释放,这种现象通常称为钻具粘滑。钻具的粘滑经常伴随井下震动,容易引发金刚石钻头崩齿,从而缩短钻头寿命,也会引起井下仪器(MWD/LWD)失效。钻具的粘滑跟井下钻具组合和所钻地层岩性有关。粘滑现象是一种阈值现象,即低于临界转速粘滑就会发生。软扭矩系统针对粘滑现象作用机理而研发,通过降低临界转速,有效地控制了钻具粘滑。该系统在长北气田进行了推广应用,从源头上消除了钻具粘滑现象,保护了钻头和井下仪器,应用效果良好。     

两种简便实用的侧钻方法

常规的侧钻方法是利用井下动力钻具和弯接头侧钻出新井眼。在上部软地层,考虑到节约成本的需要,采用压弯钻杆法或吊打纠斜法侧钻出新井眼是相当有效的。这两种方法都是采用转盘钻钻进的,它不但节约了租用井下动力钻具的费用,而且也大大提高了机械钻速,可尽快地解除事故侧钻出新井眼。     

井下动力钻具新型万向轴研制及应用研究

井下动力钻具配合高效 ＰＤＣ钻头的复合钻井技术是目前提高复杂结构井钻井速度和定向的主要手 段,井下动力钻具的易损部件（马达和万向轴）的寿命决定了复合钻井技术钻井效率的高低。笔者在分析了井下动力钻具常规万向轴的优缺点及运动特性的基础上提出新型万向轴的设计原则,继而设计出了新型万向轴结构,并利用有限元对万向轴主要易损部位（万向节）进行了强度分析,新研制的万向轴具有寿命长、承受大扭矩、方向可调性强、自动补偿润滑等特点。配合 １９７ｍｍ高温高压螺杆在塔里木油田超深井钻井中进行了现场应用,使高温高压螺杆寿命提高了 ４０％以上,应用结果表明该万向轴在井下动力钻具中具有广阔的应用前景。     

基于顶部驱动的滑动钻井导向控制技术

将北京石油机械厂顶驱的主轴旋转定位技术与MWP随钻测量仪相结合,设计并实现了基于顶部驱动钻井和井下动力钻具组合的顶驱滑动钻井导向控制系统。该系统由顶部驱动钻井装置、人机交互界面、井下动力钻具以及MWD随钻测量工具等4部分组成,将顶驱和井下动力钻具相结合,实现对旋转钻柱包括转速、转向、角度在内的完全控制,并可根据井下实时反馈的井眼轨迹信息,实现滑动钻井之前工具面的设置以及滑动钻进过程中工具面的实时监控和动态调整。内蒙SNO116-19H定向井项目的实际应用结果表明,该技术能够显著提升定向井钻进作业的整体时效和井眼质量,同时也为导向钻井的闭环控制和自动化控制奠定了基础。     

国产加重钻杆的应用

在钻井工程中,不论是转盘钻还是井下动力钻具钻进,钻柱的疲劳破坏总是经常发生在钻铤与钻杆间的过渡段。众所周知,增加钻压(增加钻铤)可增加机械钻速,而钻铤用量要受地面动力及井下钻头机械强度的限制。当钻铤用量超过10根以后,断钻具事故急剧增加。     

北石厂SDM95全金属井下动力钻具在大港油田扣38-17井成功应用

<正>2015年3月5日,由北京石油机械厂(简称北石厂)自主研制的SDM95全金属井下动力钻具(简称SDM95钻具)在大港油田扣38-17井修井作业中首次应用即获得成功。该井套管二固作业使用北石厂的SDM95钻具钻水泥塞25 m,该钻具配牙轮钻头,泵车排量6 L/s,钻压10 kN,与常规螺杆钻具机械钻速相同。整个钻塞过程SDM95钻具输出性能稳定并强劲。     

水动力修井技术在斜井和水平井施工中的应用

针对常规工程事故处理工艺在斜井、水平井应用时存在的问题,提出水动力修井技术。该技术在井下液压增力解卡装置、井下液压倒扣装置和井下动力钻具3方面发展比较成熟。井下液压增力解卡装置由套管锚定部分、增力部分和打压球座组成;井下液压倒扣装置由锚定部分和液压马达组成,螺杆钻具主要由上接头、旁通阀、定子、过水接头等部分组成。应用表明,水动力修井技术所使用的工具简单,操作、维修方便,施工成功率高达90.2%。