復(fù)合鉆井過程中螺桿鉆具旁通閥刺漏造成鉆頭泥包分析

為了對鉆井內(nèi)的剩余油氣進行開發(fā)，并進一步降低開發(fā)的成本，可以積極應(yīng)用套管內(nèi)側(cè)鉆，在套管內(nèi)側(cè)鉆中就必須應(yīng)用螺桿鉆具。在側(cè)鉆井鉆進的過程中，影響螺桿鉆具使用效率的一個重要環(huán)節(jié)就是螺桿鉆具的主軸軸承。本文簡要介紹了在側(cè)鉆井中螺桿鉆具的受力情況，以及螺桿鉆具的導(dǎo)程、頭數(shù)、尺寸和級別對作用于轉(zhuǎn)子的軸向力的影響。

隨著現(xiàn)代工業(yè)的蓬勃發(fā)展,鉆井工藝日趨完善,螺桿鉆具在大井眼鉆井中的應(yīng)用,為石油開采提高質(zhì)量,完善技術(shù)工藝奠定了基礎(chǔ).結(jié)合螺桿鉆具組成情況、技術(shù)指標及技術(shù)優(yōu)勢進行了分析,以為螺桿鉆具在大井眼鉆井中的應(yīng)用提供技術(shù)參考與借鑒.

螺桿鉆具技術(shù)參數(shù) c5lz172*7.0ii-dkwfg 其中“c”表示：馬達形式（c-長馬達、d-短馬達、k-空氣或泡沫馬達省略-常規(guī)馬達）“5” 表示：轉(zhuǎn)子頭數(shù) “l(fā)z”表示：螺桿鉆具產(chǎn)品代號“172”表示：螺桿鉆具規(guī)格（外徑,mm）“7.0”表示：允 許使用的轉(zhuǎn)子水眼壓降（mpa）“ii”表示：產(chǎn)品改進次數(shù)“d”表示： 彎鉆具彎角形式: d-單彎（彎接頭或彎殼體） p-大偏移距同向雙彎（彎接頭+單彎殼體）t-同向雙彎 s-異向雙彎（dtu） j-鉸接鉆具 k-可調(diào)彎殼體 無-直鉆具 “k”表示： k-可調(diào)彎殼體鉆具結(jié)構(gòu)形式 省略-固定彎殼體鉆具結(jié)構(gòu)形式 “w”表示：穩(wěn)定器（w-傳動軸殼體帶穩(wěn)定器；省略-不帶穩(wěn)定器）“f”表示：轉(zhuǎn)子中空 分流（f-轉(zhuǎn)子中空分流；省略-轉(zhuǎn)子非中

在分析了pdc鉆頭特性及破巖機理的基礎(chǔ)上,結(jié)合螺桿鉆具和pdc鉆頭在鄂爾多斯工區(qū)定向井中的應(yīng)用,總結(jié)了螺桿鉆具使用時的注意事項,并介紹了螺桿鉆具和pdc鉆頭組合在鄂爾多斯工區(qū)定向井中的應(yīng)用效果。

本發(fā)明提供了一種螺桿鉆具防掉接頭裝置，其主要由轉(zhuǎn)子、定子總成、防掉套、防掉連桿、防掉螺母和旁通閥連接塊組成，旁通閥連接塊為管狀的圓柱體，一端加工有螺紋，與旁通閥連接，內(nèi)部通孔內(nèi)裝有定子總成，定子總成與轉(zhuǎn)子連接，轉(zhuǎn)子與防掉連桿連接，防掉連桿一端固定防掉螺母，防掉連桿和防掉螺母在防掉套內(nèi)滑動，

螺桿加PDC鉆頭復(fù)合鉆進技術(shù)

螺桿鉆具鉆進因機械鉆速高、經(jīng)濟效益明顯而在石油、煤田地質(zhì)等鉆探施工中廣泛使用,技術(shù)也比較成熟,但在地?zé)峋@探施工中還處于摸索試驗階段。就螺桿鉆具在地?zé)峋@探中的設(shè)備配套、鉆進工藝、效益對比等一系列問題進行了闡述,肯定了螺桿鉆具在地?zé)峋@探中的鉆進效率和經(jīng)濟效益,同時提出了一些需要在今后實踐中解決的問題。

鉆桿鉆具鉆頭 河北鼎峰機械制造廠多年來一直從事螺旋鉆機及螺旋鉆具的生 產(chǎn)和銷售。 我廠生產(chǎn)的螺旋鉆具主要有： 一、螺旋鉆頭產(chǎn)品簡介： 1，土層螺旋鉆頭所用切削具為鏟形耐磨合金斗齒加截齒， 主要用于地下水位以上的土層、砂土層、含少量粘土的密實砂層 以及粒徑不大的砂石層中無循環(huán)鉆進。結(jié)構(gòu)為直螺旋，有彈頭單 螺、雙頭單螺、雙頭雙螺三種。單螺鉆頭由于清渣容易，回轉(zhuǎn)阻 力小，適合鉆進卵砂石層及膠結(jié)性好的粘土層，雙螺鉆頭攜土能 力強，導(dǎo)正性能好，適合鉆進松散地層及軟硬互層地層。鉆頭口 徑為ф400-2000mm。 2，巖石螺旋鉆頭巖石螺旋鉆頭所用切削具為尖部鑲焊有鎢 鈷硬質(zhì)合金的美國進口截齒。主要用于風(fēng)華基巖、膠結(jié)較好的卵 砂石地層及各種圖紙的永凍土層中無循環(huán)鉆進，結(jié)構(gòu)可為直螺和 錐螺，根據(jù)地層和鉆頭甩土性能分別有各種螺距（升角）的單頭 單螺、雙頭單螺、雙頭雙螺鉆頭。鉆頭口徑

頁巖氣是新能源領(lǐng)域的重點開發(fā)對象,其開發(fā)與利用有助于緩解常規(guī)能源緊缺的現(xiàn)狀。螺桿鉆具是一種容積式井下動力鉆具,是鉆井作業(yè)的重要工具之一。為滿足頁巖氣開采的需要,系統(tǒng)闡述了用于頁巖氣開采用螺桿鉆具的研究開發(fā)背景,總結(jié)了螺桿鉆具的國內(nèi)外發(fā)展進程和研究進展,詳細分析了螺桿鉆具的結(jié)構(gòu)特征和工作原理。根據(jù)頁巖氣開采的特殊性和復(fù)雜性,分析了頁巖氣開采用螺桿鉆具的性能特點,給出了其未來的發(fā)展趨勢,為頁巖氣開采用螺桿鉆具的深入研究與發(fā)展奠定了很好的基礎(chǔ),具有一定的研究價值。

第五節(jié)螺桿鉆具

石油螺桿鉆具介紹

在定向井、大斜度井、水平井等特殊工藝井施工中,為優(yōu)化井身質(zhì)量,不同井段的造斜率可能會有所不同,常規(guī)的彎螺桿鉆具彎角是固定的,欲滿足不同造斜率的要求,就得配備多種鉆具。為減少彎螺桿鉆具的配備數(shù)量,開發(fā)了可調(diào)整彎度的螺桿鉆具。該鉆具在減少工具儲備量、降低鉆井成本等方面起到了較為有效的作用,技術(shù)水平國內(nèi)領(lǐng)先。

由于油層開發(fā)技術(shù)的需要，五段制定向井在油田內(nèi)部得到廣泛的發(fā)展。通常軌道類型為直——增——穩(wěn)——降——穩(wěn)，要求降斜至0°井斜角后穩(wěn)斜中靶。通過施工濱649區(qū)塊的五段制定向井，我們摸索出一套使用直螺桿鉆具施工的模式，在滿足井眼軌跡要求的同時，大大提高了機械鉆速，對以后該類井型的施工，具有較強的指導(dǎo)意義。

考慮139.7套管內(nèi)側(cè)鉆水平井環(huán)空間隙小、曲率大等因素,應(yīng)用間隙元法對下部鉆具組合進行非線性靜力學(xué)分析,求得鉆具的變形、應(yīng)力、摩阻力和接觸力,結(jié)合139.7套管內(nèi)彎螺桿鉆具的提放試驗結(jié)果,建立了彎螺桿鉆具組合通過能力的判定條件和計算公式,并在大慶油田側(cè)鉆水平井中得到應(yīng)用和驗證。

單彎螺桿鉆具是實現(xiàn)煤礦井下近水平定向鉆進的重要工具之一。文章采用縱橫彎曲法對煤礦井下單彎螺桿鉆具進行受力和變形分析,闡述了變斜力和變方位力與鉆壓、第一跨梁長度、鉆孔曲率、結(jié)構(gòu)彎角及工具面向角等因素的關(guān)系。此外,通過對螺桿鉆具的扭矩、軸向荷載和離心力的分析,有助于全面了解螺桿鉆具的工作狀況,對正確使用和維護鉆具、保證定向鉆進施工的順利進行具有重要意義。

采用現(xiàn)代cfx技術(shù)對螺桿鉆具水帽分流孔的結(jié)構(gòu)進行了流體動力學(xué)分析,通過分析水帽分流孔個數(shù)、直徑及傾斜角度對內(nèi)部流速的影響,得出最佳的水帽流道設(shè)計思路,為水帽的設(shè)計提供理論依據(jù)。

理論研究和現(xiàn)場實踐表明,提高彎螺桿鉆具組合在水平段旋轉(zhuǎn)鉆進時的穩(wěn)斜能力有助于增加旋轉(zhuǎn)鉆進井段的比例、提高水平段鉆井速度并降低施工風(fēng)險?？紤]彎螺桿鉆具公轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力影響,應(yīng)用縱橫彎曲連續(xù)梁方法和達朗伯原理,建立了單彎雙穩(wěn)導(dǎo)向鉆具組合旋轉(zhuǎn)鉆進條件下的力學(xué)特性分析模型。以吉林油田長深氣田水平井鉆井實踐為例,選擇典型的單彎雙穩(wěn)鉆具組合及鉆進參數(shù)配合,模擬分析了鉆具結(jié)構(gòu)(包括螺桿鉆具的彎角度數(shù)、穩(wěn)定器直徑、上穩(wěn)定器的直徑和位置)和鉆進參數(shù)(包括鉆壓和轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速)對水平段旋轉(zhuǎn)鉆進穩(wěn)斜能力的影響規(guī)律,并以提高水平井眼旋轉(zhuǎn)鉆進穩(wěn)斜效果為目標,推薦了單彎雙穩(wěn)鉆具組合優(yōu)化和鉆進參數(shù)優(yōu)選方案。

螺桿鉆具作為一種重要的新型井下動力鉆具,在油氣鉆井、地質(zhì)勘探和地下工程施工中得到日益廣泛的應(yīng)用,充分挖掘螺桿鉆具的潛能,擴大螺桿鉆具在工程施工中的應(yīng)用范圍,是工程技術(shù)人員孜孜以求的目標;安徽省煤田地質(zhì)局第一勘探隊在一起大口徑鉆孔固井事故的處理中,大膽創(chuàng)新,非常規(guī)應(yīng)用螺桿鉆具,使事故得以成功處理;通過工程實例,深入研究了螺桿鉆具在大口徑鉆孔事故處理中的非常規(guī)應(yīng)用的原理和方法。

為了解決現(xiàn)有動力卡瓦牙板的齒尖會對鉆桿造成傷害和動力卡瓦對鉆桿的施力處會留下齒痕,一旦井內(nèi)出現(xiàn)較高濃度的硫化氫就會造成鉆桿氫脆斷裂等問題,研究了復(fù)合接頭鉆桿鉆井新技術(shù)及鉆桿懸掛裝置。該裝置主要由復(fù)合接頭鉆桿、方瓦座、承載滑塊、氣缸、支承軸和螺釘?shù)冉M成,可在井口對鉆柱進行軸向承載,取代依靠卡瓦牙板與鉆桿徑向楔緊來承載鉆柱重力的動力卡瓦?，F(xiàn)場應(yīng)用表明,該技術(shù)設(shè)計先進、結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠,并且可減輕工人的勞動強度。

氣體鉆井就是采用氣體作為攜沙介質(zhì),取代泥漿鉆井,能夠大幅提高鉆進速度。氣體鉆井主要用于非儲層鉆進,其機械鉆進速度能夠比常規(guī)泥漿鉆進速度提高2-8倍,是低油價時代重要的降本技術(shù)。氣體鉆井過程中氣、固兩相流對鉆桿沖蝕作用極強,造成鉆井風(fēng)險大幅提高,可能造成不可估量的后果。文章主要分析了氣體鉆井對鉆桿的磨損機理、影響因素及對策分析。

塔河油田pdc鉆頭泥包原因分析及對策 杜清松1,何　昊 2 (1.中石化西北油田分公司監(jiān)督中心生產(chǎn)辦,新疆輪臺481600; 2.中石化石油工程西南公司重慶鉆井分公司70820xnc井隊,新疆輪臺481600) 摘　要:塔河油田區(qū)塊不同,鉆頭泥包程度不同,鉆井中經(jīng)常遇到鉆頭被泥包現(xiàn)象,尤其在塔河油田 12區(qū)、ad區(qū)塊,上部地層不成巖的軟泥易粘附于鉆頭表面,下部地層中的泥頁巖于水化分散,吸附于 鉆頭表面造成鉆頭泥包;針對這種現(xiàn)象認真分析了原因和提出了相應(yīng)對策,對塔河油田為避免這種情 況,提出了相應(yīng)的工程、泥漿措施,對于提高機械鉆速和縮短鉆井周期具有非常重要的意義。 關(guān)鍵詞:塔河油田;鉆頭;泥包;泥漿性能;工程措施 中圖分類號:te242　文獻標識碼:b　文章編號:1004—5716(2009)03—0107

應(yīng)用非線性有限元方法,研究了側(cè)鉆水平井鉆井過程中,彎外殼螺桿鉆具在套管內(nèi)下入可行性的問題,計算了φ120單彎螺桿鉆具結(jié)構(gòu)彎角、穩(wěn)定器間隙以及井斜角對螺桿鉆具下入摩阻的影響,并給出了使得螺桿順利下入時螺桿之上鉆具的長度,以此判斷螺桿是否需要借助外力就能安全下入套管內(nèi)。計算結(jié)果表明,結(jié)構(gòu)彎角小于2.75°時,單彎螺桿鉆具的能夠順利下入φ177.8套管內(nèi),當螺桿結(jié)構(gòu)彎角大于3°時,下入困難,甚至需要借助于外力才能將螺桿鉆具強行壓入位于井口附近的套管內(nèi)。