连续管高压喷射沟槽辅助钻井技术及其发展

根据钻井成本的构成,介绍了提高机械钻速的必要性,概述了高压喷射钻井和连续管钻井技术发展背景。着重介绍了美国当前旨在提高机械钻速的连续管高压喷射沟槽辅助钻井技术(JKD)的单流工具系统和双流工具系统的组成与特点,高压井下马达、高压喷射钻头的结构特点与性能参数,新型连续管性能特点及技术现状,JKD技术综合试验情况和取得的成果。指出进一步发展该技术要攻克的关键技术,认为该项技术应用前景广阔,值得国内借鉴。     

钻杆通过转向器阻力与转向轨迹的关系研究

针对钻杆通过转向器时的阻力问题，简述了转向器的转向轨迹的参数组成。选择α、Ｒ、δ三个转向器轨迹参数进行正交组合数值试验设计，运用ＡＮＳＹＳ分析软件获得外事杆通过转向器时的阻力值。用回归分析法得到钻杆通过转向器的阻力与α、Ｒ、δ轨迹参数间的经验公式，其计算值与ＡＮＳＹＳ软件实际计算值平均偏差２．８％，达到了较高精度，为转向器的优化设计了数学模型 。     

径向钻井高压水射流喷嘴内外流场分析

径向钻井高压水射流技术目前在国内外得到了广泛应用。对射流喷嘴内、外流场进行数值模拟分析将为选择合理的喷嘴结构以及为高压水射流破岩的进一步研究奠定基础。根据射流动力学原理,建立了单喷嘴轴对称淹没射流破岩的物理模型和数学模型,运用Fluent软件对径向钻井高压水射流喷嘴内、外流场进行了数值模拟,并分析了在不同喷距和入口流量下喷嘴内、外流场的规律。分析结果表明,射流轴线上存在速度衰减性、圆柱段速度保持性和最大速度偏移性;当射流冲击到径向井底后,在井底壁面上产生水垫,对喷头的推进产生阻碍作用;在径向钻井高压水射流中会产生滞止现象,将不利于钻井过程中岩屑的快速移运。     

超短半径水平钻井钻柱运动控制分析

在超短半径水平钻井过程中，钻柱运动控制对钻柱稳定送进，防止冲击和步进式运动，获得优质井眼极为重要。液力尾端式运动控制器主要依靠小孔节流使钻柱运动自动维持在设计的钻速范围内。推导出节流孔径的计算公式，分析了各参数对控制效果的影响，提出了设计和使用应遵循的原则。同时提出缆绳控制与液力尾端自动控制相结合，可使钻柱运动控制更为精确可靠。     

径向水平井钻井综合配套技术试验研究

在基础研究方面,介绍了钻杆选材、焊接、试验台架、试验型转向器系统等研究工作;在关键技术研究方面,侧重介绍了Z5型转向器系统的研究、YDZ5型转向器系统的研究、YSZ7型转向器系统的研究、射流钻头研究以及其它综合配套技术研究。以YSZ7型转向器为例介绍了地面综合模拟试验和现场试验,试验结果表明YSZ7型转向器系统及其辅助技术基本成熟,性能优越。今后应努力提高径向水平钻井技术适应性和进行该技术的采油工程技术研究;应该从井下工具技术改进、作业机和压裂车3个方面解决目前施工成本居高不下的问题。     

高性能胶粉聚苯颗粒保温浆料的组成及性能研究

胶粉聚苯颗粒保温浆料作为胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统的主要组成部分，其性能对整个系统的性能有着重要影响。通过大量试验，研究了胶粉聚苯颗粒保温浆料的组分对其性能的影响，并在此基础上得到低密度、低导热系数、高抗拉强度和高软化系数的胶粉聚苯颗粒保温浆料的优化配合比组成。同时，利用混凝土温度线膨胀系数测定仪对胶粉聚苯颗粒保温浆料在湿热状态下的性能进行了初步测试和研究。     

水平射流钻头真空扩散焊接工艺正交优化试验

针对水平射流钻头钎焊工艺存在的问题,提出用真空扩散焊接代替钎焊制造水平射流钻头的新工艺.利用正交优化试验方法研究了水平射流钻头真空扩散焊温度、压力和时间等工艺参数对焊缝抗剪强度的影响,并确立了相应的关系武,分析了温度、压力和时间等工艺参数对焊缝抗剪强度的独立影响和交互影响.水压试验表明,用真空扩散焊接制造的水平射流钻头焊缝致密性好,在70MPa压力下无泄漏.     

水平径向钻井钻柱通过转向器工况分析

简要地介绍了水平径向钻井系统的基本结构和作用原理，分析了钻柱通过转向器的受力情况及径向井眼阻力R对钻柱通过转向器阻力岭的影响。由对转向器以上一段钻柱稳定性的分析，认为不宜以钻井液作用在钻柱上端的推力作为钻柱动力，欲使钻柱安全地工作，转向器以上一段钻柱应为拉杆。由钻柱所受径向井眼阻力R的变化，讨论了钻柱通过转向器的运动情况。指出要钻更长的径向水平并段，必须减小或消除径向井眼阻力R。为此，应在转向器、高压水射流破岩钻井技术、钻柱运动控制技术和井眼轨迹控制技术等四个方面加强研究。     

水平射流钻头真空扩散焊中间层材料对接头性能的影响试验

采用Ni作为中间层材料,研究了水平射流钻头(16Mn钢钻头体与R0CTEC100/BP05硬质合金喷嘴)真空扩散焊接工艺,探讨了中间层材料Ni的形态、厚度、元素扩散对接头抗剪强度的影响。试验表明,冷轧Ni箔是理想的中间层材料,其最佳厚度为15μm,接头的抗剪强度达到了714MPa。     

径向水平井转向器轨迹优化设计

为了降低径向水平井转向器对柔性钻柱的阻力 ,对转向器的轨迹参数进行了优化设计。根据经验公式 ,建立了转向器轨迹参数优化设计的数学模型 ,并采用内点惩罚函数法处理和运算 ,得出转向器轨迹最优设计参数 :α =2 5 5° ,R =349 9mm ,δ =- 1 4mm ,对应转向器最小阻力Fz=6 1975kN。考虑到摩擦阻力的存在 ,对阻力公式进行了修正 ,修正系数kz 取 1 5～ 1 8,从而预测出优化后的转向器实际阻力Fsz在 9 2 96 3～ 11 15 5 5kN之间