微机自控钻进系统的一些技术问题

在叙述了微机自控钻井系统组成的基础上，详尽地分析了微机自控钻进中需要注意的一些问题，主要是传感器的选择、钻进系统的自控决策和钻进参数的调整，文中阐明了自控钻进的对象及进行微机自控钻进。     

冲击旋转钻井技术在石油钻井中的应用研究

在分析了冲击旋转钻井技术在石油钻井中的应用前景的基础上,介绍了新型液动冲击器结构及工作原理;并根据往复泵的能量方程推导了液动冲击器的单次冲击功、能量利用率和冲击频率的计算公式,并利用实测数据进行了验证。验证结果表明,推导的公式是正确的。同时进行了现场试验,机械钻速比旋转钻井提高了20%~60%。     

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。     

利用地震资料预测地层岩石抗钻特性参数

地震资料中蕴含着大量的地层信息,通过对其进行分析和处理,可以提取出整个地层剖面上岩石的岩性、相关岩石力学特性以及对钻井工程有用的信息。与其他地层信息资料相比,地震资料除了具有信息含量丰富、连续及成本较低等特点外,在未钻井的探区,地震资料是唯一可反映地下地层信息的数据资料。根据塔里木油田英买力地区的地层特点,利用VSP地震资料及数学上的最小二乘曲面拟合原理,建立了VSP系统校正模型,进而根据室内岩心测试结果和层速度时差校正值,通过相关性回归分析,建立了针对该区块的钻井地层抗钻特性参数评价模型。该模型能更准确地预测地层抗钻特性参数,其预测效果基本达到声波时差测井预测效果,并给出了相应的抗钻特性参数预测曲线。     

利用声波测井进行钻速预测方法的研究

通过对具有代表性的钻速模式的分析和对声波测井结果与岩石物理机械特性的相关关系的探讨,说明地层因素是影响钻速的基本因素。而声波测井结果是地层因素的具体反映,因此可以利用声波测井结果进行钻速预测。通过对试验结果的统计分析,得到用声波时差表示的钻速模式,若用于现场预测钻速时,还须根据钻井条件和井身结构对钻速模式进行修正。     

高29支平1分支水平井钻井技术

分支井可显著提高油田开发效益,增加油气井产能,减少环境污染。分支井钻井的关键技术是如何实现两井连通,并保证分支连接处的力学完整性、水力完整性和再进入能力。高29支平1分支水平井采用"无预留孔"技术,即采用常规完井方法固井后,按设计的开孔位置,在特制限位器的作用下进行开孔,把主井眼与分支井眼连通。同时利用限位器实现分支井的再进入。该井是冀东油田完成的第1口分支水平井,也是国内首次自行设计、施工的第1口分支水平井。该井于2005年3月4日投产,2分支合采,日产油123.3t。实践证明,无预留孔技术具有工具简单、施工方便、安全可靠、成本低廉等优点。     

双作用液动旋冲接头工作寿命计算方法研究

结合双作用液动旋冲接头冲击动载的相关理论研究，利用裂纹扩展速率的Paris公式，对SDDC型双作用液动旋冲接头的工作寿命进行了理论估算。计算表明，SDDC型双作用液动旋冲接头的工作寿命不仅与其自身结构、选材有关，也与其实际工作条件有关。通过改进双作用液动旋冲接头的内部结构，采用耐冲击的强韧性材料，根据实际的工作条件选择合适的钻井泵排量和泵压，可提高SDDC型双作用液动旋）中接头的工作寿命。     

SDDC型液动旋冲接头的设计理论研究

旋冲钻井技术是解决硬脆性地层机械钻速低、钻头使用寿命短的主要手段之一。在阐述旋冲钻井的主要工具--双作用液动旋冲接头结构及原理的基础上，提出了SDDC双作用液动旋冲接头的结构设计方案，并根据其工作性能及其内部活动件之间的匹配关系，推导出了旋冲接头性能参数、冲锤质量及寿命的计算模型，同时利用这些模型进行了178 mm SDDC型双作用液动旋冲接头具体结构尺寸的计算。计算结果验证了上述理论模型的正确性。同时通过室内实验，确定出了冲程、上阀程、下阀程的匹配关系。试验表明，所研制的SDDC双作用液动旋冲接头具有工作平稳、启动灵活、冲击力大、使用寿命长等特点。     

围压条件下PDC切削齿受力测量传感器的设计

详细叙述了围压条件下ＰＤＣ切削齿受力（轴向力、切削力、侧向力）的测量方法，并研制成功了相应的围压测力传感器，解决了传感器的防水问题，同时用实验标定的方法消除了高压给传感器测量精度带来的影响。     

模拟深井条件下的牙轮钻头单齿破岩试验

利用深井破岩试验装置，模拟了不同井深（０～５ｋｍ）压力条件下对泥岩进行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，岩石硬度增加，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。