井底钻具组合纠偏技术在新疆YX-1油井的应用

在易斜地层中钻进,降斜保直一直是一个重要的研究课题。介绍了井底钻具组合纠偏技术及其在新疆YX-1油井中的应用。

计算机仿真技术在井底钻具组合受力与变形中的应用

采用纵横弯曲法原理,对井底钻具组合受力与变形进行计算机仿真。

钻头仪表化是实现井底钻具组合智能化的必要步骤

叙述了如何用加速计，应变仪和接触传感器实现ＰＤＣ钻头的仪表化，通过这些传感器仪器有可能实现时间及频率范畴内的直接测量，如瞬时传速，沿３个轴线的加速度，井下钻压（ＷＯＢ），井下扭矩，钻头所消耗的功率，井眼偏心度及钻头中心轨迹，还能间接测量出预计的井下钻速（ＲＯＰ），磨损量及比能，具有最新技术军用型微电子器件已被用于在钻头柄部安放各种仪器，运用这些测量数据可对动态情况进行分析，即清楚地辨明卡。

底部钻具组合运动状态及钻进趋势评价方法研究

应用室内模拟试验装置,研究了转速、钻压对底部钻柱运动状态的影响,得出:当钻压一定时,底部钻柱随转速变化存在3种运动状态,即低转速时的规则正向公转、中转速时的无规则摆动和高转速时的规则反向涡动; 当转速较低时,钻压对底部钻柱运动状态影响较大,转速较高时,影响较小;当转速较低时,底部钻柱处于同步正向公转状态,当转速较高时,底部钻柱处于反向公转状态。通过理论分析,提出了“井斜趋势角”的概念,推导出了“井斜趋势角”的计算公式,并给出了应用“井斜趋势角”评价底部钻具组合防斜打直能力的方法。应用所提出的评价方法,对钟摆钻具和偏轴钻具组合的钻进趋势进行了评价。

导向钻具组合在江苏油田的应用

导向钻井技术是井眼轨迹控制的一项领先技术。江苏油田在定向井钻进中应用了导向钻井技术 ,取得了较好的经济效益。文中着重介绍了导向钻具组合的结构 ,钻头、钻井参数的优选 ,优化井身剖面设计 ,井身轨迹控制技术 ,导向钻具组合应用等 ,并总结出了适合江苏油田 2 15 .9mm井眼的导向钻具组合系列。

小间隙套管程序使用的底部钻具组合

减小分层套管柱之间的间隙能有效降低钻井成本。在海上深井钻井作业中 ,为维持表层套管和防喷器足够的额定压力 ,需要使用小间隙套管程序。小间隙套管程序采用的井底钻具组合主要有随钻扩眼器和可膨胀稳定器。详细介绍了新型随钻扩眼器和可膨胀稳定器的结构特点 ,并重点阐述了随钻扩眼器上反向喷嘴的功能。最后用实例说明了随钻扩眼器及可膨胀稳定器在墨西哥湾的应用情况 。

下部钻具组合造斜能力的影响因素分析

利用平衡侧向力法对现场常用的井底钻具组合(BHA)的造斜能力进行了预测,探讨了井眼轨迹参数、施工参数对BHA造斜能力的影响,并给出了影响规律的具体表达式,这对更好地控制井眼轨迹具有一定的参考价值。利用长庆油田某区块的资料,给出了计算实例。

水平井钻具组合大变形有限元分析

给出了钻具组合大变形单元刚度的显式表达式。分析中既考虑了应变和位移间的非线性二次项，又通过大位移矩阵计算了刚体位移的大小。非线性方程组采用Ｎｅｗｔｏｎ－Ｒａｐｈｓｏｎ法求解，经相对位移收敛准则检验，收敛性良好。文中通过算例说明了水平并４种钻具组合大变形的物理特性。

弯接头钻具组合的力学特性分析

利用有限元法对弯接头钻具组合受力进行了线性和非线性特性分析， 重点分析了井眼曲率和弯接头角度对钻头侧向力的影响。计算结果表明， 弯接头钻具造斜能力强， 适用于大曲率井眼钻井， 但有必要对弯接头钻具进行非线性分析， 以提高计算精度。

下部钻具组合横向振动固有频率的计算

根据下部钻具组合的动力学方程，推导出下部钻具组合横向振动固有频率的计算公式，该公式可适应不同形式的下部钻具组合。指出下部钻具组合横向振动频率取决于下部钻具组合的结构型式，并且受钻压、转速和钻井液密度等操作参数的影响。

测控钻头是智能化底部钻具组合的关键部件

由于现有模式不能预测振动，且精确重现井下复杂情况的地面测量不能实现，目前井下振动仍然是个亟待解决的问题。本文叙述了用加速计、应变仪和接触传感器实现ＰＤＣ钻头的仪表化。通过这些传感仪器有可能实现时间及频率范畴内的直接测量：如瞬时转速、沿三个轴线的加速度、井下钻压（ＷＯＢ）、井下扭矩、钻头所消耗的功率、井眼偏心度以及钻头中心轨迹；还能间接测量出预计的井下钻速（ＲＯＰ）、磨损量以及比能。具有最新技术的军用型微电子器件已被用于在钻头柄部安放各种仪器。运用这些测量数据可对动态情况进行分析：即清楚的辨明卡、滑和回旋情况。实验室试验已取得了令人鼓舞的结果，在法国和英国还进行了三次现场试验，以便用不同的钻头轮廓来检验实验室试验结果，有些记录的结果与现有ＢＨＡ（底部钻具组合）模型的结果十分相近，本文将对这些结果进行讨论并阐述未来的发展趋势。

滑动导向钻具复合钻进技术在沙19-10井的应用分析

在当今导向钻井技术最新发展中 ,旋转导向钻井技术占据了主导地位。但对于定向井、水平井和大位移井的水平位移较小的井段而言 ,滑动导向钻具组合连续导向钻井技术具有独特的优点。现场实践表明 ,这种导向技术可以较大幅度地提高钻井效益 ,缩短建井周期。结合江苏油田沙 19- 10井使用滑动导向钻具组合的情况 ,探讨了这种连续导向技术中的复合钻井技术 ,研究了井斜角、稳定器间距、钻压等参数对复合钻井导向力的影响规律。结果表明 :这种连续导向技术具有十分显著的优点 ,通过较好地设计钻具组合的结构 ,得到令人满意的井眼轨迹控制效果 ,而且经济效益十分明显。

连续油管钻井技术

随着连续油管（ＣＴ）技术和钻井技术的发展，９０年代初连续油管钻井（ＣＴＤ）技术得到人们的广泛重视，有很大发展。目前，连续油管钻井技术已用于侧钻水平井、多侧向水平井和欠平衡条件下钻井，可提高机械钻速、钻井效率、安全性和减轻劳动强度、降低钻井成本。我国早已引进连续油管装置，但多用于修井作业，尚未开展连续油管钻井的试验。文中介绍了连续油管钻井技术的地面设备和底部钻具组合、特点、实施情况和发展趋势，最后为在我国发展该项技术提出了几点建议。

新型挠性抗回旋PDC钻头研究

回旋是导致PDC钻头失效的主要原因, 在研究国内外抗回旋技术的基础上, 基于挠性钻头的创新思想, 设计了新型挠性抗回旋PDC钻头。该型PDC钻头由于上、下弹性环的弹性作用, 使得公、母接头之间可以倾斜一定角度转动, 井底钻具组合的倾斜不会影响钻头体, 钻头体轴线仍保持与井眼轴线重合, 不偏斜, 不与井壁接触, 从而避免回旋的产生。对挠性抗回旋PDC钻头和常规PDC钻头的运动学分析证明, 挠性抗回旋PDC钻头的抗回旋性能优良, 其工作寿命大大长于常规PDC钻头。

弯曲井眼内下部钻柱失效研究

为了揭示下部钻具失效的力学机理 ,文章研究了下部钻具组合的弯矩和弯曲应力的分布规律。以结构力学中的梁柱理论为基础 ,建立了带稳定器的下部钻具组合在弯曲井眼内的解析法力学模型。考虑到井眼有较大的造斜率 ,采用了与一般连续梁理论及三弯矩方程不同的方法。从基本力学模型出发 ,用静力法建立了下部钻具组合在弯曲井眼内的弹性线微分方程 ,合理设置力学模型的边界条件 ,得到下部钻具组合弯曲变形的弹性线方程 ,并导出了求解钻具任一截面弯矩和弯曲应力的计算公式 ,编写了相应的计算机程序 。

小井眼钻井工艺技术的实践与认识

通过泉３６５斜井在 １３９．７ｍｍ套管内开窗定向侧钻实践，介绍了小井眼定向井轨迹控制、钻井工艺、完井工艺和钻井液等的技术难点和采取的技术措施，并对今后小井眼钻井技术的进一步发展提出了几声、看法。

影响井眼轨迹的诸种因素

影响井眼轨迹的主要因素,可以概括为钻具下部组合、钻井操作参数、已钻井眼几何及待钻地层特性等几类。本文以钻具下部组合权余法分析及钻头与地层相互作用研究为基础,分别讨论了这些因素对井眼轨迹的影响规律,给出了一些重要结论,可供钻井技术人员参考。

土耳其卡赞碱矿对接井水溶开采技术创新综述

土耳其卡赞碱矿钻井项目主要利用高精度中靶技术使定向水平井与垂直井在碱层中对接后进行水溶开采的方法。该项目通过长期大量的钻井工作,在已有的钻井技术与地质条件基础上,改进完善了与地层相适应的钻井技术,建立了矿区三维地质模型,设计应用了水平分支对接井,优化了钻井轨迹设计,建立起非矿层与矿层的基准物探测井响应曲线,探索出矿区地层致斜机理及相应钻井防斜措施,研究并应用了各种井底钻具组合与设备,采用了提高水平钻井轨迹控制精度的技术方法。上述多种水溶采矿钻井技术创新措施的应用,提高了矿山规划能力、降低了施工成本、提高了资源回采率、缩短了施工工期、降低了劳动强度、提高了钻进效率、减少了施工用地以及对环境的破坏。可为天然碱矿及可溶性矿产的整体矿山规划,以及钻井水溶采矿技术的提高提供借鉴。

再论“钻头处的边界条件”

由于现在人们对底部钻具组合的受力和变形分析研究仍主要处于静态阶段 ,认为在纯静态的分析中加入一点动态的影响 ,即考虑钻头在钻进时弯矩不断变化的事实 ,将钻头处的边界条件按固支和铰支各计算 1次 ,最终结果取这 2次结果的平均值 ,这可能比只按固支或铰支所得结果更接近真实值。