水力脉冲振动技术提高固井质量的研究与应用

河南双河油田长期以来经过分层布井、三次加密钻井、高压注水和大排量强抽,形成了地下高压层、常压层、低压层共存的多压力体系,层间压差大,产层水淹严重等情况,由此,给固井质量带来严重影响,固井质量一次合格率逐年下降。通过调研得知在建筑行业的混凝土浇注过程中,采用振动脉冲技术可清除蜂窝孔洞而使水泥石胶结致密,从而提高混凝土与钢筋间的胶结强度,依据这种原理,在固井施工过程中采用振动技术,水力脉冲振动器产生的振动波,能有效地改善水泥浆与地层、套管的胶结质量,可以提高环空封固段内水泥石胶结质量。     

压差作用下封隔器胶筒与井壁间的剪应力分析

以往的研究中将封隔器封隔元件的剪应力看作均匀分布于胶筒表面 ,而这不能很好地描述实际应力状态。为此 ,按轴向应力线性分布和非线性分布两种情况 ,对封隔元件在压差作用下胶筒与井壁间的剪应力进行了理论分析 ,认为周边剪应力分布受胶筒内轴向应力分布的影响。轴向应力按一次幂函数分布虽然能表达出其应力分布情况 ,但剪应力为一常数 ;而轴向应力按二次幂函数分布来描述其剪应力 ,则剪应力为线性函数分布 ,这就较好地描述了剪应力的分布     

涪陵焦石坝地区水力振荡器在页岩气井应用评价

涪陵焦石坝地区地质情况复杂,海相地层发育,薄互层较多,给钻井施工带了很大的难度。且在定向段托压、粘卡严重,使用PDC钻进时难稳工具面,钻压无法真实有效传递,极大的阻碍了钻井提速计划。为此,在焦页X-1HF、焦页X-2HF钻井施工中引进了水力振荡器。水力振荡器可通过自身产生纵向振动来提高滑动钻进过程中钻压传递的有效性和减少钻具与井壁之间的摩阻,从而起到提速的作用。应用结果表明,定向钻进时使用PDC钻头配合水力振荡器能有效改善井下钻压的传递,降低摩阻,提高钻井效率,并在一定程度上延长了PDC钻头寿命,通过其经济性对比分析,发现具有很好的经济价值。由于水平段应用效果显著,因而在页岩气井后期施工中选择高效PDC钻头和螺杆配合水力振荡器在水平段完成＂一趟钻＂可起到提速提效的目的,     

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.     

电缆式井下测漏仪研制初探

针对实时测量钻井漏失层位的迫切需要,研制电缆式井下测漏仪具有很大的实际意义。该仪器具有实时性,测量精度高,操作方便等一系列优点。可用于深井、超深井钻井作业中漏失层位置的测定。     

煤层钻井技术研究综述

准噶尔盆地江汉承钻区块地层压力复杂,侏罗系地层广泛分布着较厚的煤层,钻进过程中出现煤岩坍塌、井漏、煤层气侵等问题,极大的影响了钻井过程的进行。为了减少钻井复杂问题的发生,提高钻井速度,在调研了国内外煤层钻井的现场经验和资料的基础上,结合准噶尔盆地中部实钻的董3井,董110井,永2井和永6井钻遇煤层钻井过程中产生的复杂问题,优选了煤层钻井的一系列措施并且在现场得到较好的效果。     

围压条件下的牙轮钻头单齿破岩室内试验研究

利用深井破岩试验装置模拟了不同井深（０～５０００ｍ）压力条件对泥岩进行了牙轮钻头单齿破岩试验，试验结果得出：随着井深（围压）的增加，破碎岩石的力增加，岩石破碎体积减小，岩石破碎功增加，这是机械钻速低的根本原因，因此必须解决深井条件下的牙轮钻头齿形和布齿方式，以适应深井地层的钻进，达到提高机械钻速的目的。     

围压条件下PDC钻头不同齿形的破岩实验研究

为了解决塔里木油田泥页岩地层钻速低的难题，提高ＰＤＣ钻头的破岩效果，研究了围压及ＰＤＣ钻头齿形对破岩效果的影响规律。利用深井破岩试验装置，模拟了井深０￣５ｋｍ的压力条件，进行了ＰＤＣ单齿破岩室内试验。结果表明，切削齿形不同，其破岩效果不同，楔形齿的破碎比功最小，圆齿的破碎比功最大。此外，试验还显示出随围压的增加，破岩效率下降；增大吃入深度，可降低破碎比功。     

海洋深水钻井新概念——ABS装置

为解决使用水下井口施工带来的问题,挪威开发出了人工浮筒海底(ABS)。介绍了ABS的构造和主要技术参数,预测了ABS的应用前景及使用ABS在深水作业时的风险。使用ABS在深水作业时最大的风险是:如果ABS与连接管柱之间出现脱落,ABS快速上浮冲撞平台会导致财产损失、人员伤亡和环境污染。由于应用ABS可以延伸和扩张半潜式钻井平台的能力,有效利用现有的半潜式钻井平台,达到提高深水油田开发效益的目的,因此应用前景广阔。     

连续管钻井液压定向器的研制

连续管钻井定向器是连续管钻井必不可少的一种工具,但现有液压棘轮式定向器存在单次转向角度大,转向精度低且单次转向角度不可调等缺陷。为此,设计了连续管钻井液压定向器。该定向器通过控制地面泵的排量和压力来完成转位和复位动作,实现对井下工具面角的调整;同时可以在入井前改变转角控制机构的长度,来控制单次转位角度。对该定向器的工作排量及输出扭矩进行了计算,确定其工作参数为:转角可调范围5°～30°,工作排量8.02～12.74 L/s,最大扭矩89.46～125.37 N·m。通过对关键部件进行强度校核,验证了工具结构设计的合理性。地面测试结果表明,该液压定向器能够根据排量的变化来控制转位动作,从而达到调整工具面角的目的。