一种新型射流式液动锤的应用

液动脉冲旋转钻井技术是解决硬岩钻进难题最有效的方法之一,近年来再次成为各国钻井专家广泛关注的热点。液动冲击器应用于石油钻井具有大幅度提高地层钻井效率,降低钻井成本;减少井眼偏斜,提高钻井质量;减弱钻柱振动,避免钻柱的蹩跳现象等优点。从YD-1型新型射流式液动锤结构及工作原理、内部活塞冲锤运动、现场试验等方面进行分析研究,进一步说明该新型射流式液动冲击器在提高钻井速度、降低钻井成本、延长钻头使用寿命等方面具有重要作用。     

适合柯柯亚区块的PDC钻头优化设计与现场应用

柯柯亚区块是吐哈油田2009年的主要开发区块之一,针对该区块地层岩石强度高、研磨性高、夹层多、倾角大的特点,优化设计了一种个性化钻头——?215.9 mm七刀翼M433PDC钻头,该钻头拥有浅锥轮廓的冠部形状、螺旋刀翼、高密度布齿、合适的后倾角（10~15°）及灵活性较强的非对称布置喷嘴和深水道布置的水力结构设计等特点。在柯19-10井的试验钻进过程中,在降低钻井周期、提高平均机械钻速（157%）、缩短复杂时效等方面取得了较为理想的效果,达到了降低钻井成本、提高综合经济效益的目的。     

高硬度高研磨地层高速钻探用PDC钻头研究

从大港滨海高硬度高研磨地层钻探中的多个PDC钻头的使用效果来看,机械钻速提高不明显,并且钻头磨损严重。本研究针对大港滨海区块下部地层特点,以岩石特性分析为基础,从冠部形状、刀翼设计、切削齿尺寸选择及后倾角设计、布齿设计和水力设计等方面进行改进,设计了新的PDC钻头。从滨海6井现场试验的使用情况来看,本次设计的M432 PDC钻头与相同区块同井段同尺寸使用的国产PDC钻头平均指标相比,单只平均进尺增加118%,钻速提高59%,且钻头磨损小,可继续使用。     

新一代高综合传热系数、低压力损失和高紧凑度换热器──空间传输式换热器的研制

高综合传热系数、低压力损失和高紧凑度，这三者是一个优良换热器的主要性能指标。通过空间传输式代替间壁传输式，可使换热器得到更新换代的效果。综合传热系数可高达１００Ｗ／ｍ２℃左右，紧凑度亦可高达１５０ｍ２／ｍ３以上。这种国内外均无的创新构思，不仅可用于对流型换热器，亦可用于辐射型换热器。可为我国节能和环保事业提供有力的技术措施。     

测井资料在火成岩地层提高钻进速度中的应用研究

针对聚晶金刚石（PDC）钻头在火成岩地层存在机械钻速低、单只钻头进尺少、耗时多等问题,分析了导致火成岩地层钻进速度慢的原因;利用声波时差与钻头选型的关系,结合地层岩心数据,设计出了能够在火成岩地层大幅度提高钻进速度的PDC钻头。现场试验结果表明,与牙轮钻头相比,PDC钻头钻速提高了约20%,每米钻井成本降低了27%。     

钻井中井斜状况的研究

影响井斜的原因是多方面的,归纳起来,造成井斜的主要原因有三个芳面：第一,从地层情况来说,由于所钻地层的倾斜和非均质性使钻头受力不平衡而造成井斜;第二,从钻井参数来说,下部钻具的工作状态对井斜的影响很大,当下部钻具受压发生弯曲就会使钻头偏斜导致井斜;第三,从钻头设计上来说就是钻头类型的选择。本文从上述三个方面分析影响井斜的因素,分析推导地层倾角,地层硬度,钻井参数,钻头形状、布齿等对井斜角的影响。     

PDC钻头钻井时扭矩影响因素研究

分析了钻压、每转进尺、切削齿磨损和岩性对ＰＤＣ钻头扭矩的影响，并用力平衡和能量守恒原理推导了ＰＤＣ钻头扭矩与这些因素的关系式，通过钻头台架试验证明ＰＤＣ钻头扭矩模式计算与试验结果相符，可用于指导井下动力钻具选用和设计。     

砂粒在液体中的沉降运动研究

砂粒在液体中的沉降速度的计算研究,能为防止砂粒在井筒底部沉积提供理论依据。文中从运动力学出发将沉降过程分为变速沉降和匀速沉降,根据砂粒的沉降力学机制,考虑到砂粒与液体边界的粘性作用,建立了砂粒沉降的基本运动方程,通过求解得到了砂粒沉降瞬时速度的一般计算式。文中综述了砂粒在液体中发生匀速沉降的速度计算相关式以及这些相关式的使用范围,并且考虑了边界条件和砂粒形状等因素对沉降速度的影响。     

适合吐哈油田西山窑地层的PDC钻头提速研究

吐哈油田西山窑地层具有高硬度、研磨性强等特点。该地层采用过多种PDC钻头,但机械钻速提高不甚明显,为此,研究分析了PDC切削齿磨损对机械钻速的影响,提出了以加强PDC钻头的耐磨性为目标来提高机械钻速的设计观点,对PDC钻头的冠部形状、切削齿尺寸、切削齿排布、切削齿工作角等进行优化设计,设计的钻头在吐哈核3井进行了钻井试验。结果表明：设计的新钻头机械钻速与使用过的两种PDC钻头相比分别提高了29%和92.5%,且钻头钻时60 min以上时,有轻微磨损,仍可继续使用。     

新型套管防磨器的设计

在深井、定向井和大位移井钻进过程中,套管和钻柱摩擦与磨损问题越来越突出,尤其是技术套管的磨损已成为钻井界的技术难题。分析了常规套管防磨器的缺点,在此基础上设计了新型的套管防磨器即将套管防磨器的摩擦副设计成连续的耐磨材料带,这种摩擦副的内摩擦力相对非常小,可大大减小钻杆接头对套管内壁的摩擦磨损。对采用两种方案设计的新型套管防磨器的平均磨损率及平均硬度进行了分析对比,结果表明:采用方案Ⅱ设计的新型套管防磨器的平均寿命较常规套管防磨器的使用寿命提高50%。