反循环气动潜孔锤进气端分流引射接头设计及结构参数分析

为解决反循环气动潜孔锤在钻进过程中岩石重复破碎及排渣效率低下的问题,笔者基于NGQ-320反循环气动潜孔锤设计了进气端分流引射接头。该接头可实现潜孔锤供气量的动态调节,其引射结构可以将部分压缩气体引入中心通道,对井底流场产生泵吸作用的同时改善冲击机构的动力供给;同时采用CFD技术研究了分流引射接头局部流场,分析了喷射孔夹角、喷射孔开口深度、喷射孔直径和喷射孔偏转角度等参数对中心通道抽吸性能的影响,确定了各项结构参数的较优取值。结果表明,分流引射接头在喷射孔开口深度320~330 mm、喷射孔夹角30°~35°、喷射孔直径12 mm、喷射孔偏转角11°~13°的情况下具有较好的抽吸性能。

大直径竖井钻机压气反循环洗井效率模型试验研究

针对我国西部侏罗系地层钻井法凿井钻进与洗井效率低下问题,以西部可可盖煤矿中央回风立井钻井法凿井为研究背景,基于自主研发的压气反循环洗井试验装置,开展压气反循环洗井的相似模型试验研究,并采用正交试验和极差分析相结合的方法,探究钻头转速、风压和风管埋入系数等因素对压气反循环洗井效率的影响规律,最后提出了高效洗井的参数组合。研究结果表明:①通过正交试验和极差分析结果,得出洗井效率主要影响因素的敏感性排序为:钻头转速>风压>风管埋入系数;②基于模型试验结果,提出了洗井效率的评判指标清屑率和携岩率,二者均随钻头转速、风压的增大呈先大幅增长后小幅降低的趋势,且与风管埋入系数呈正相关关系;③洗井液排量与钻头转速呈负相关关系,钻屑排量随着钻头转速、风压的增大均呈现先增长后降低的趋势;④基于模型试验结果,提出了高效洗井参数:钻头转速为8.6 r/min;风压为1.44 MPa;风管埋入系数为0.837。研究结果可为提高西部侏罗系地层钻进与洗井效率低下问题提供有益参考。

反循环钻孔桩混凝土超耗原因及控制措施

在桥梁施工过程中,均存在不同程度的混凝土超耗情况,其中尤以桩基混凝土超耗问题最为突出,给项目造成不小的经济损失。为减少凝土超耗造成的损失,提高工程项目的经济效益,以施工方式较为普遍的反循环成孔的桩基为研究对象,进行了调查研究。分析发现混凝土超耗的主要原因包括桩基扩孔、二次扫孔、桩基超灌高度控制不严等因素,对上述原因进行分析并制定相应的措施进行控制。

多工艺反循环钻井技术发展现状与展望

反循环钻井技术与正循环钻井技术相反,循环介质和地层岩屑从钻具水眼返出井口,其裸眼环空保持相对静止,此种钻井方式有利于实现超大尺寸井眼高效携砂、恶性井漏井段的防漏治漏以及敏感性储层的有效保护,同时也为水平井钻井过程中的窄钻井液密度窗口、井眼净化和水平段长度延伸等需求提供新的技术方案。文章通过梳理开展反循环钻井技术以来各家反循环钻井技术的研究进展与成果,总结了单壁钻杆反循环钻井技术、双壁钻杆反循环钻井技术、单壁钻杆+双壁钻杆反循环钻井技术、多通道钻具反循环钻井技术的工作原理及技术特色、适应的工作环境等,并在此基础上提出了反循环钻井技术在油气钻井领域的发展方向及建议。文章的研究成果可以为反循环研究工作提供信息,助力深井超深井超大尺寸井眼提速钻进、井漏等复杂井眼处理以及非常规油气资源安全效益开发提供技术支撑。

富满油田易塌井环空气液混注反循环清砂技术应用

富满油田属碳酸盐岩储层,裸眼完井占比高达97.7%,受前期储层改造及后期生产过程中生产压差变化、地层应力释放及注水替油等多因素影响,储层岩性疏松,产层垮塌砂埋时有发生,由于井超深(6500~7500 m)、井漏失返严重等客观因素限制,缺乏配套高效的重建生产通道裸眼清砂作业技术。因此,针对塔里木超低压井特殊复杂井井况,对传统反循环清砂技术进行了改进,将单循环介质的传统反循环清砂技术优化为多循环介质的“环空气液混注反循环清砂”新技术,并将优化后的技术探索性地应用于现场,成功解决了清砂效率低下等问题,大幅提升了油井利用率与采油效率,为突破超深碳酸盐岩易垮塌井重建生产通道的瓶颈技术提供了新思路,对国内外同类油田的井下作业具有重要参考和借鉴意义。

全液压冲击反循环钻机底梁的受力分析与选型优化设计

本文对全液压冲击反循环钻机底梁的不同选型的截面参数进行了对比,并对不同选型的强度和抗弯刚度进行了分析。结果表明,在满足整机负载要求的前提下,通过优化选型可满足底梁轻量化的诉求。通过该分析可实际解决整机轻量化的问题。

空气反循环钻探探头空间流场分析及其影响因素研究

空气反循环技术因其具有上返流量可调、安全等特点,在海洋钻探中有巨大的应用前景。但在海洋环境中,受喷射孔导流作用以及孔底复杂狭窄空腔影响,能否顺利实现气路反循环效应是该技术能否实现应用的关键,因此对空气反循环钻探探头空间气体流场分析是十分必要的。本文基于计算流体动力学理论,借助FLUENT软件,对探头周围空间气体流场进行数值模拟,分析空气入口数量、出射孔数量、空气入口与引射孔的相对位置以及引射孔数量等因素对空气反循环钻探探头性能的影响,研究结果显示,空气入口数为2,出射孔数量为4,空气入口与引射孔交错排列,引射孔数量为4的方案下引射效果最优。上述结论为进一步研究各参数之间的耦合关系对引射效果的影响打下基础。Air reverse circulation technology has great application prospects in offshore drilling because of its features such as adjustable upflow rate and safety. However, in the Marine environment, due to the effect of jet hole diversion and the complex narrow cavity at the bottom of the hole, whether the air path can successfully achieve reverse circulation is the key to the successful design, so it is very necessary to analyze the space flow field of the air reverse circulation drilling probe. Based on the theory of computational fluid dynamics and FLUENT software, this paper numerically simulates the spatial flow field around the probe, and analyzes the effects of factors such as the number of air intakes, the number of perforations, the relative positions of air intakes and perforations, and the number of perforations on the performance of the probe for air reverse circulation drilling. The research results show that the number of air intakes is 2 and the number of perforations is 4. The air inlet and injection holes are staggered, and the injection effect is the best when the number of injection holes is 4. The above research lays a foundation for further study of the coupling relationship between the parameters.

反循环灌注桩卵石层大粒径石钻进施工技术

南京江北新区研创园芯片之城科创基地项目一期01~09地块钻孔灌注桩施工,根据现场地质特性,设计出一种即可切削钻进,又可将较大卵石收纳清出桩孔的替换反循环常规钻头的新型改良钻头,有效解决了反循环钻机在穿越卵石层钻进及清渣困难、大卵石卡钻等问题,加快了施工进度,提高了施工质量,并产生了良好的经济效益和社会效益,该项技术在厚大卵石地层桩机钻进、清渣施工中具有广泛应用前景。

桥梁工程反循环钻成孔施工技术应用

桥梁工程建设阶段,桥梁基础工程为桥梁项目重点工程,为提升桩基成孔施工效率,降低施工难度,提升桥梁基础工程建设效果。依托桥梁工程建设项目实例,采用反循环钻钻孔设备进行成孔作业,成孔完成后利用安置钢筋笼而后灌注混凝土形成稳定桩体。该技术在保证桥梁基础工程进度基础上,也能提升桥梁工程建设水平。 。

桥梁工程反循环钻成孔施工技术

桥梁基础工程施工阶段,由于地质条件复杂多变,采用人工挖空技术进行作业不仅施工效率低、同时成孔结构也不稳定。为了克服传统成孔技术局限性,依托新建桥梁工程项目实例,采用反循环钻成孔施工技术进行作业。由于反循环钻成孔利用泥浆泵将泥浆从钻杆内部压入,通过喷嘴喷出形成高速射流,清洗孔底钻渣,同时利用泥浆的浮力将钻渣带至孔口,实现泥浆循环利用,不仅提高钻进效率,还确保成孔稳定性。

滨海地区灌注桩反循环钻机施工关键技术分析

文章结合澳门地区名胜世界总包工程项目B地块灌注桩施工情况,介绍全套管RCD钻孔灌注桩施工技术。该技术采用摇管机将钢护筒分节压沉至土层,护筒内泥砂石用抓斗机装载到泥头车运出地盘,岩层采用全液压反循环钻机钻进,整个灌注桩施工过程安全环保,既不扰动A地块地下结构施工,又有效控制了大量泥浆污染南湾湖水,成桩质量好,有效解决了泥浆、沉渣等问题。

桥梁工程反循环钻成孔施工技术研究

为提升桥梁工程反循环钻成孔稳定性,文章以某桥梁工程目为例,深入探讨了反循环钻成孔施工技术的应用实践。首先阐述了反循环钻成孔技术的工作原理,而后简要介绍了项目的基本情况,分别从施工工艺流程、施工测量、埋设护筒、成孔、钢筋制作及吊装、导浆管安装等方面,详细分析了反循环钻成孔施工流程。成桩后针对根桩基检测,结果显示所有桩基结构荷载能力均达到本次工程设计标准。

反循环磨盘钻机成孔施工基坑内低净空灌注桩关键技术

灌注桩施工成孔常用的工艺方案有,旋挖机成孔、冲孔机成孔、人工挖孔等;但是,在基坑支护设计为内支撑、工程桩设计为灌注桩的项目施工中,考虑支撑结构影响,大型设备施工需要的净空不够,冲孔会产生震动,人工挖孔受安全问题制约,给灌注桩成孔工艺选择带来很大的难题。本文针对上述难题提出采用反循环磨盘钻机成孔的解决方案,为类似工程施工提供相应的措施方案。

地质勘探空气反循环钻进技术找矿研究

在勘探地质矿产资源过程中,使用空气反循环钻进技术,可有效开发利用矿产资源,也可提高地质找矿工程的工作效率,减少因矿产开发而产生的资源浪费问题,发挥找矿优势。本文研究中,分析空气反循环钻进技术原理及特点,并以某地铅锌矿找矿项目为例,结合矿山地质勘探工作中1404中段Z16#、Z22#、Z24#、Z26#矿产资源勘探情况,分析空气反循环钻进技术应用策略,以便可以更加灵活的运用地质勘探技术,提升矿产资源的开发利用率。

空气反循环钻探技术在超高海拔地区的应用

空气反循环钻探与传统的钻探工艺相比,具有成本低、钻速快、场地要求低、样品可靠无污染等优点。因其以压缩空气为主要循环介质,遇水、冰容易造成淤堵,应用于超高海拔地区空气稀薄、永冻层较厚、地下水丰富等复杂环境一直以来都是难题。为验证空气反循环钻探工艺应用于超高海拔复杂环境的可行性,本文依托西藏巨龙铜矿空气反循环钻探项目,通过选取高功率设备、防水工艺改进以及防冻材料应用等多项举措,成功研究出克服复杂环境因素的整套施工工艺,使其综合效率与平原地区相近,证明了空气反循环钻探技术可以应用于超高海拔地区。

基于非光滑表面的反循环钻井弯管抗磨实验

气体反循环钻井技术存在弯管刺漏问题,严重降低了钻孔时效。该文将仿生学中非光滑表面形态引用到弯管抗磨分析上,设计出具有一定分布特点的非光滑表面结构。搭建反循环钻井弯管非光滑表面抗磨实验系统,井底流场模拟器可还原携带岩屑的高速气流在井内的循环流场,对不同非光滑表面实验元件进行抗磨性分析。结果表明,圆形凹坑非光滑表面结构抗磨性最佳,并且凹坑直径越小、凹坑越密集,其抗磨性越好。改进弯管结构,在刺漏点增加可更换的盖板,并将弯管内壁面和盖板底面分别加工成凸C、沟C、凹C非光滑表面,相同钻井条件下,凹C弯管抗磨性最大。实践表明,改进后弯管抗磨性增加,钻孔时效显著提高。

反循环矩阵的逆矩阵

首先介绍求反循环矩阵逆矩阵的简便方法 。

YGL-220RC型空气反循环取样钻机的研制及应用

空气反循环取样钻进技术是国外目前比较成熟与先进的工艺技术,具有施工效率高、生产成本低、找矿效果好等优点。但是国内运用比较少。针对目前国内对空气反循环取样钻机的需求,分析了复杂地层钻机移动安全、取心效率与钻进安全等问题,研制了一种采用电控负载反馈系统的新型全液压空气反循环钻机——YGL-220RC型反循环取样钻机。现场使用结果显示,电控与手动相互配合使其具有适应能力强、节能环保、履带行走平稳、操作系统简单、全液压系统稳定、辅助时间少、装卸钻具方便快捷、多角度施工、细节方面更加人性化等优点。很好地解决了施工场地与施工过程中出现的问题。相比国外高成本和对技术方面的约束,YGL-220RC型反循环取样钻机很好地解决了当今钻探市场对取样钻进高效和节能环保的需求。

裸眼充填完井用反循环单流阀研制与应用

海上水平井裸眼充填防砂作业中,通常利用反循环单流阀的开关实现流道转换,完成封隔器验封和循环充填等作业。针对渤海油田开发过程中小井眼充填防砂要求,研制了一种新型反循环单流阀,结合工具结构原理和管柱施工工艺,给出了工具设计准则。采用有限元分析方法研究了槽长、槽宽和槽个数对工具负荷卡爪和弹性卡爪开关力的影响,并优选出工具结构参数方案。通过室内整机试验对优选方案进行开关力和开关性能测试,室内测试表明,在推拉速度0.1~0.2 m/s、开关次数15次的情况下,实现负荷卡爪过密封筒的力为30~35 kN;弹性卡爪的开关力为18~21 kN;负荷卡爪过密封筒的摩擦力为3~5 kN,工具开关测试成功率达到100%。现场应用结果显示:新型反循环单流阀成功完成3次开关动作,开关负荷显示明显,开关力及开关性能与室内试验结果吻合,技术指标满足海上油田的需求,具有一定的推广价值。

一种用于带压修井作业的反循环洗井装置

1.目的带压修井技术是利用特殊修井设备,在油气井井口带压的条件下实施修井的一种井下作业技术。该技术降低了井下作业造成的储层污染和伤害程度,具有明显的现场应用优势。目前带压修井处理井筒时主要采用处理工具(通井规、斜尖、打捞工具等)+单流阀的管柱结构,满足了起下管柱时的防喷以及正循环作业要求。但是在通井作业过程中,由于通井规直径较大,正循环洗井存在卡钻风险,所以配套的单流阀管柱无法进行洗井作业,通完井后还需再下入洗井管柱才能洗井,影响了作业效率。因此,为提高带压修井作业效率,实现通洗结合,笔者研发了一种用于带压修井作业的反循环洗井装置。