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自动导向旋转钻具钻进南海8600m大位移井 被引量:19
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作者 张武辇 《石油钻采工艺》 CAS CSCD 北大核心 2001年第1期7-10,共4页
南海油田XJ2 4- 3-A18井是 1口井深 86 0 0m、水平位移 75 0 0m、垂深 2 740m的大位移井 ,当井深达到70 0 0m以后 ,旋转钻井方式的井斜控制难度大 ,同时产生方位漂移 ,若改成滑动钻井方式 ,则钻进摩阻大 ,钻进难且机械钻速低 ;当钻进到 ... 南海油田XJ2 4- 3-A18井是 1口井深 86 0 0m、水平位移 75 0 0m、垂深 2 740m的大位移井 ,当井深达到70 0 0m以后 ,旋转钻井方式的井斜控制难度大 ,同时产生方位漂移 ,若改成滑动钻井方式 ,则钻进摩阻大 ,钻进难且机械钻速低 ;当钻进到 6 871m时 ,改变了钻具结构 ,下入了“PowerDrive”旋转钻井导向工具。应用表明 ,钻进中钻井参数变化不大 ,井斜和方位变化均匀 ,控制井斜和方位比较成功 ,不产生漂移 ,狗腿度低 ,机械钻速提高近 10倍 ,经济效益显著 ,真正达到了安全、平稳、高效。 展开更多
关键词 西江24-3油田 大位移井 导向钻井 旋转钻井 石油钻井 自动导向旋转钻具
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推靠式旋转导向钻具力学性能研究 被引量:8
2
作者 赵金海 赵金洲 +2 位作者 韩来聚 李子丰 唐代绪 《石油钻采工艺》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期13-15,共3页
旋转导向钻井系统在大位移井中得到广泛的应用 ,该项技术国内正处于研究阶段。结合国家 86 3项目“旋转导向钻井系统整体方案设计及关键技术研究” ,对设计出的偏置式旋转导向钻具组合进行了力学性能的理论研究 ,介绍了理论模型的建立... 旋转导向钻井系统在大位移井中得到广泛的应用 ,该项技术国内正处于研究阶段。结合国家 86 3项目“旋转导向钻井系统整体方案设计及关键技术研究” ,对设计出的偏置式旋转导向钻具组合进行了力学性能的理论研究 ,介绍了理论模型的建立和力学性能研究的部分结果 ,给出了推靠式旋转导向钻具的受力状态分析、井眼曲率预测、导向稳定器运行参数、井眼曲率和方向与导向稳定器偏心距和偏心方向的关系。可以为旋转导向稳定器的设计提供理论依据。 展开更多
关键词 推靠式旋转导向钻具 力学性能 数学模型 加权余量解 导向性能
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旋转导向钻具三维小挠度稳态分析的数学模型 被引量:10
3
作者 李子丰 赵金海 李敬元 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期84-88,共5页
在普通旋转钻具的基础上 ,研制了一种旋转的近钻头稳定器 ,它可以将钻柱稳定在井眼截面的需要位置 ,以控制井眼轨道。为了研制和应用这种新钻具 ,建立了适用于该种旋转导向钻具进行三维小挠度静力学分析的数学模型 ,包括 :①微分方程 ;... 在普通旋转钻具的基础上 ,研制了一种旋转的近钻头稳定器 ,它可以将钻柱稳定在井眼截面的需要位置 ,以控制井眼轨道。为了研制和应用这种新钻具 ,建立了适用于该种旋转导向钻具进行三维小挠度静力学分析的数学模型 ,包括 :①微分方程 ;②钻头、稳定器、变截面、切点和井壁的边界条件 ;③钻头的侧向力和钻头转角 ;④钻具的导向能力与偏心距和偏心方向。给出了一种旋转导向钻具的受力状态分析、井眼曲率预测及确定导向稳定器运行参数的计算实例。 展开更多
关键词 旋转导向钻具 钻头稳定器 数学模型 钻柱力学
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一种用于井下钻具旋转中动态方位测量的新方法 被引量:5
4
作者 杨全进 蒋海旭 左信 《石油钻采工艺》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期40-43,共4页
为了在井下钻具连续旋转过程中实时准确测量出重力工具面,介绍了石油钻探中描述井眼姿态的轨迹基本参数以及如何实现测量姿态参数的传感器基本原理,着重介绍了井眼姿态测量常用的定向传感器结构及所测量的参数,提出在旋转导向钻进中钻... 为了在井下钻具连续旋转过程中实时准确测量出重力工具面,介绍了石油钻探中描述井眼姿态的轨迹基本参数以及如何实现测量姿态参数的传感器基本原理,着重介绍了井眼姿态测量常用的定向传感器结构及所测量的参数,提出在旋转导向钻进中钻具连续旋转时动态重力工具面的测量方法,重点分析了利用矢量旋转的方法,从理论上推导计算磁工具面与重力工具面差角的过程,并通过试验的方法验证了算法的准确。该方法有效地克服了钻具连续旋转时传统测量实时重力工具面误差偏大的缺点,为实现旋转导向测控系统的自主研制和钻具连续旋转时工具面测量提供了一种测量方案。 展开更多
关键词 井下工具 钻具旋转 矢量旋转 定向传感器 工具面
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钻具旋转对泡沫钻井岩屑运移规律影响的研究 被引量:2
5
作者 孙士慧 闫铁 +1 位作者 毕雪亮 田长建 《石油天然气学报》 CAS CSCD 2014年第5期97-101,6,共5页
考虑了气体溶解度对泡沫状态方程的影响,建立了钻具旋转作用下的水平环空岩屑床厚度预测模型,用于预测不同钻具旋转速度、偏心度、泡沫质量和流速下的岩屑床厚度、岩屑浓度和摩擦压降;并利用数值模拟的方法,研究了钻具旋转作用下的岩屑... 考虑了气体溶解度对泡沫状态方程的影响,建立了钻具旋转作用下的水平环空岩屑床厚度预测模型,用于预测不同钻具旋转速度、偏心度、泡沫质量和流速下的岩屑床厚度、岩屑浓度和摩擦压降;并利用数值模拟的方法,研究了钻具旋转作用下的岩屑运移规律。研究结果表明,钻具旋转使泡沫流体速度重新分布,有利于岩屑床的破坏,显著降低环空中岩屑浓度,大大改善井眼清洁状况。 展开更多
关键词 泡沫钻井 钻具旋转 岩屑床厚度 岩屑运移 井眼清洁
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一种高造斜率旋转导向钻具的几何造斜率实用计算方法研究 被引量:1
6
作者 许福东 胡成峰 +1 位作者 冯定 华北庄 《长江大学学报(自科版)(上旬)》 CAS 2015年第8期67-71,6-7,共5页
根据三点定圆的曲率计算公式,利用单弯旋转导向钻具的几何造斜率计算公式和同向双弯旋转导向钻具的几何造斜率公式,对同向双弯旋转导向钻具简化为等效单弯旋转导向钻具以及同向三弯(或多弯)旋转导向钻具简化为单弯旋转导向钻具分步等效... 根据三点定圆的曲率计算公式,利用单弯旋转导向钻具的几何造斜率计算公式和同向双弯旋转导向钻具的几何造斜率公式,对同向双弯旋转导向钻具简化为等效单弯旋转导向钻具以及同向三弯(或多弯)旋转导向钻具简化为单弯旋转导向钻具分步等效的几何造斜率计算方法进行了研究,并对高造斜率旋转导向钻具的设计依据进行了分析。研究表明,该方法能够比较直观地反映结构参数与造斜率之间的关系,计算精度满足工程要求,可以应用于水平井造斜的旋转导向钻具结构设计与性能分析。 展开更多
关键词 旋转导向钻具 水平钻井 几何造斜率
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钻具旋转对岩屑运移的影响规律研究 被引量:3
7
作者 姜洪阁 《内蒙古石油化工》 CAS 2011年第19期139-142,共4页
本文通过岩屑运移的启动条件及悬浮条件分别建立考虑钻具旋转影响的岩屑颗粒翻滚、上升的临界启动速度模型,分析钻具旋转对岩屑临界启动速度的影响规律,通过计算发现:在150RPM下,宽间隙处最大影响率为38%,窄间隙处最大影响率为47%;最后... 本文通过岩屑运移的启动条件及悬浮条件分别建立考虑钻具旋转影响的岩屑颗粒翻滚、上升的临界启动速度模型,分析钻具旋转对岩屑临界启动速度的影响规律,通过计算发现:在150RPM下,宽间隙处最大影响率为38%,窄间隙处最大影响率为47%;最后根据岩屑临界启动速度模型,考虑钻具旋转作用对偏心环空不同间隙处岩屑启动与运移规律的影响,真实的描述了岩屑在环空中不同位置处的运动状态,提出了评价井眼清洗效果的新方法。 展开更多
关键词 岩屑运移 钻具旋转 临界流速
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套管开窗井旋转导向钻具过窗口问题分析及应对措施 被引量:4
8
作者 许迪 史富全 +2 位作者 隋成龙 朱黎 乔中山 《石油工业技术监督》 2022年第3期17-19,共3页
随着渤海油田的逐步开发,低产低效井逐渐增多,套管开窗侧钻是有效利用老井挖潜油田剩余油的重要手段。套管开窗作业可能出现窗口短、窗口小等问题,导致旋转导向钻具难以通过窗口,甚至导致卡钻。针对套管开窗作业和旋转导向钻具过窗口中... 随着渤海油田的逐步开发,低产低效井逐渐增多,套管开窗侧钻是有效利用老井挖潜油田剩余油的重要手段。套管开窗作业可能出现窗口短、窗口小等问题,导致旋转导向钻具难以通过窗口,甚至导致卡钻。针对套管开窗作业和旋转导向钻具过窗口中存在的问题进行分析讨论,提出了应对措施,对后续同类井作业具有借鉴意义。 展开更多
关键词 套管开窗 侧钻 斜向器 旋转导向钻具 磨铣
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底部钻具组合力学性能分析及优化
9
作者 纪慧 李军 +2 位作者 杨宏伟 柳贡慧 关立臣 《石油机械》 北大核心 2024年第6期20-28,共9页
深井段复杂地层倾角大,井斜控制难度大,严重影响了安全钻进。为准确控制井眼轨迹,提高钻具的造斜能力,采用纵横弯曲梁法建立力学计算模型,分析井眼曲率、地层倾角、各跨长度和外径、柔性短节、稳定器外径、翼肋推力、钻压和井斜角等因... 深井段复杂地层倾角大,井斜控制难度大,严重影响了安全钻进。为准确控制井眼轨迹,提高钻具的造斜能力,采用纵横弯曲梁法建立力学计算模型,分析井眼曲率、地层倾角、各跨长度和外径、柔性短节、稳定器外径、翼肋推力、钻压和井斜角等因素对多种底部钻具组合力学性能的影响,优化底部钻具组合。研究结果表明:弯螺杆相比于直螺杆有更好的防斜纠斜能力,更适合在深部造斜力强的地层使用;当方位角在25°与205°时地层侧向力最小;定向井段井眼曲率对2种螺杆钻具组合的导向力影响最大,井斜角次之,钻压影响较小;翼肋推力对弯螺杆推靠式旋转导向钻具组合(RSBHA)的造斜力和造斜性能影响最为显著,钻压次之,井斜角的影响较小。研究结果可为复杂地层井斜规律的研究和控制提供参考依据,钻井工具的合理组合及优化对减少井斜问题、顺利完钻起着重要作用。 展开更多
关键词 底部钻具组合 井斜控制 单弯螺杆钻具 旋转导向钻具 力学性能分析
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钻具旋转时同心窄间隙环空流动的数值模拟
10
作者 龚勇 蒋凯 +2 位作者 闫许峰 康建平 林黎明 《钻探工程》 2023年第6期56-62,共7页
钻井过程中,当循环钻井液在井眼环空中作轴向流动时,由于钻具旋转而导致周向运动的出现,整个环空中因此形成螺旋流动,从而可能会对环空(特别是窄间隙)摩擦压降存在潜在的影响。对此,本文借助数值模拟软件,对同心窄间隙环空中钻具旋转下... 钻井过程中,当循环钻井液在井眼环空中作轴向流动时,由于钻具旋转而导致周向运动的出现,整个环空中因此形成螺旋流动,从而可能会对环空(特别是窄间隙)摩擦压降存在潜在的影响。对此,本文借助数值模拟软件,对同心窄间隙环空中钻具旋转下的层流流动进行直接数值模拟计算并分析。其中,钻具理想化为钻杆或圆柱体;钻井液则选用3种不同流变参数的宾汉流体。当前数值模拟计算结果表明,在不同钻具/杆转速下,PLR(压损比)几乎保持不变;这就表明,钻具/杆旋转过程中,并不会引起环空中摩擦压降的显著变化;然而,对比一些经验公式后发现,除了Ooms(1999)的公式能与当前计算吻合外,其余公式均不能反应该现象。进一步地,通过观察环空压力沿径向的变化过程时,结果表明,在当前180 rad/min范围内,压力沿径向几乎不变;即使当转速增大到600 rad/min,这种径向变化也十分有限,占比大约是2×10^(-5)量级。因此,在当前工程应用范围(钻具转速在180 rad/min以内)内,钻具旋转既不会导致轴向摩擦压降增大,也不会引起压力沿着径向显著变化。本文研究结果为实际钻井过程中对钻具旋转引起的摩擦压降的估算提供了一些参考,有助于优化钻井工艺和设备设计,提高钻进效率和安全性。 展开更多
关键词 钻具旋转 窄间隙 环空流动 宾汉流体 摩擦压降 数值模拟
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推靠式旋转导向工具造斜率预测方法 被引量:10
11
作者 黄文君 王舸 高德利 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期101-106,共6页
推靠式旋转导向系统可显著地提高钻速、改善井眼条件并大幅度提高井眼延伸长度,代表着现代导向钻井技术的发展方向。为了准确预测和评估推靠式旋转导向工具的造斜率,在常规导向钻具组合力学模型的基础上,考虑推靠块与井壁的相互作用、... 推靠式旋转导向系统可显著地提高钻速、改善井眼条件并大幅度提高井眼延伸长度,代表着现代导向钻井技术的发展方向。为了准确预测和评估推靠式旋转导向工具的造斜率,在常规导向钻具组合力学模型的基础上,考虑推靠块与井壁的相互作用、钻头与地层的相互作用、导向钻具结构等因素影响,建立了推靠式旋转导向工具钻进轨迹预测模型以及“极限造斜率”和“折算造斜率”的计算方法,从“杠杆效应”“钟摆效应”“推靠效应”的角度揭示了造斜率的影响机理,分析了推靠力、钻压、井斜角、钻头与地层各向异性等参数对造斜率的影响规律。研究结果表明:①导向钻具的造斜率是各种效应的综合结果,其中“推靠效应”起主导作用,杠杆效应和钟摆效应起到次要作用;②对于推靠式旋转导向钻具,随着钻压增大,杠杆效应所占比例增大,推靠效应所占比例减小,造斜率减小;③造斜率与钻具结构参数、推靠力、钻头性能、钻进参数等因素密切相关。结论认为,该研究成果可以为推靠式旋转导向工具造斜率预测以及钻具结构优化设计提供重要的理论基础。 展开更多
关键词 定向钻井 旋转导向钻具 轨迹预测 造斜率 井斜角 推靠力 钻压 钻头侧向力
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多分支水平井裸眼悬空侧钻技术在南海东部某油田的应用
12
作者 王宏亮 刘超 夏竹君 《海洋石油》 CAS 2024年第3期110-114,共5页
南海东部部分老油田逐渐进入开发生产后期,亟需实施调整井以保障产量接替,而多分支水平井能够有效增大储层泄油面积,实现一孔多眼,是调整井挖潜的主要井型和重要手段。通过研究小井眼多分支水平井现场实钻案例,归纳总结小井眼多分支水... 南海东部部分老油田逐渐进入开发生产后期,亟需实施调整井以保障产量接替,而多分支水平井能够有效增大储层泄油面积,实现一孔多眼,是调整井挖潜的主要井型和重要手段。通过研究小井眼多分支水平井现场实钻案例,归纳总结小井眼多分支水平井悬空侧钻技术的难点和使用推靠式旋转导向钻具侧钻的技术特点,给出轨迹预留、侧钻安全距离、夹墙厚度等工程参数的具体经验值,以期为南海东部后续同类型分支井作业提供借鉴经验和技术参考。 展开更多
关键词 多分支井 悬空侧钻 小井眼 推靠式旋转导向钻具
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反井钻机定向钻进过程中的井帮围岩稳定技术研究 被引量:7
13
作者 刘文敬 程守业 荆国业 《采矿与岩层控制工程学报》 北大核心 2023年第2期71-79,共9页
针对反井钻机导孔定向钻进在不良地质段易发生围岩失稳导致的卡钻、塌孔问题,通过理论计算和ANSYS Workbench数值模拟的方法,分析了定向纠偏过程中翼板与井帮围岩接触应力的影响因素及规律,探讨了井帮围岩变形特征,提出了适用于反井钻... 针对反井钻机导孔定向钻进在不良地质段易发生围岩失稳导致的卡钻、塌孔问题,通过理论计算和ANSYS Workbench数值模拟的方法,分析了定向纠偏过程中翼板与井帮围岩接触应力的影响因素及规律,探讨了井帮围岩变形特征,提出了适用于反井钻机旋转定向钻进的井帮围岩稳定控制技术。研究结果表明:15°+30°组合倒角翼板结构,较普通倒角结构在降低接触应力及围岩变形方面优化效果显著。当反井导孔遇不良地质时,采用动态调整钻进参数、合理设置导向力分配方案、优化翼板结构的井帮围岩稳定控制技术能够有效降低翼板陷入井帮引发卡钻、埋钻事故的风险。研究结果可为软弱地层反井工程提供一定参考。 展开更多
关键词 反井钻机 旋转定向钻具 接触应力 围岩稳定
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专利摘要
14
《电动工具》 2005年第1期26-29,共4页
外观设计中国香港电钻,旋转钻具,电动研磨机。
关键词 专利 外观设计 电钻 旋转钻具 电动研磨机 电动修整器
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基于CFD-DEM耦合的导向钻头井底岩屑运移特性分析 被引量:1
15
作者 胡金帅 张光伟 +2 位作者 陈雨 李俊岭 闫丰平 《中国粉体技术》 CAS CSCD 2022年第6期37-48,共12页
为了探究旋转导向钻具在导向钻进过程中井底岩屑运移规律,采用计算流体动力学和离散单元法耦合算法(CFD-DEM)建立描述井底钻井液与岩屑颗粒复杂两相流动的模型,运用有限元软件与离散元软件分析旋转导向钻具井底岩屑颗粒的运动学特性;探... 为了探究旋转导向钻具在导向钻进过程中井底岩屑运移规律,采用计算流体动力学和离散单元法耦合算法(CFD-DEM)建立描述井底钻井液与岩屑颗粒复杂两相流动的模型,运用有限元软件与离散元软件分析旋转导向钻具井底岩屑颗粒的运动学特性;探讨旋转导向钻头偏置角度、钻井液流速、钻头转速、岩屑颗粒粒径对井底岩屑颗粒运移特性的影响规律。结果表明:提高转速与钻井液流速,岩屑颗粒的运移速度随之增大,对于井底岩屑颗粒的运移起到正反馈的作用,可提高井底清洁度;岩屑颗粒粒径的增大会减小岩屑颗粒的运移速度,当岩屑颗粒的直径大于3 mm时,岩屑运移速度减小更加明显;旋转导向钻具钻头偏置会导致井底空间结构的变化,岩屑颗粒动能和钻井液水力能量也会削弱,最终会加剧钻头磨损,产生泥包等。 展开更多
关键词 计算流体动力学 离散单元 耦合算法 井底流场 旋转导向钻具 岩屑运移
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大位移井技术在渤海油田的应用及发展 被引量:12
16
作者 和鹏飞 《海洋工程装备与技术》 2016年第6期361-366,共6页
渤海油田在多个区域进行了大位移井钻井技术的应用并逐渐推广。针对大位移井的特点并结合渤海地区地层特点,从设计、轨迹控制、摩阻扭矩监控、钻柱优化、钻井液技术、井眼净化、井壁稳定、套管下入等方面进行研究与钻井实践。运用实时... 渤海油田在多个区域进行了大位移井钻井技术的应用并逐渐推广。针对大位移井的特点并结合渤海地区地层特点,从设计、轨迹控制、摩阻扭矩监控、钻柱优化、钻井液技术、井眼净化、井壁稳定、套管下入等方面进行研究与钻井实践。运用实时决策支持系统,探索出一系列适合渤海油田海上大位移井的钻井技术,将渤海海上大位移井最大水垂比记录提高至2.62。 展开更多
关键词 大位移井 旋转导向钻具 井眼轨迹 摩阻扭矩 实时决策
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推靠式旋转导向钻具力学性能研究
17
作者 盛国富 《国外油田工程》 2005年第6期43-43,共1页
旋转导向钻井系统在大位移井中得到广泛的应用,该项技术国内正处于研究阶段。结合国家863项目“旋转导向钻井系统整体方案设计及关键技术研究”,对设计出的偏置式旋转导向钻具组合进行了力学性能的理论研究,介绍了理论模型的建立和... 旋转导向钻井系统在大位移井中得到广泛的应用,该项技术国内正处于研究阶段。结合国家863项目“旋转导向钻井系统整体方案设计及关键技术研究”,对设计出的偏置式旋转导向钻具组合进行了力学性能的理论研究,介绍了理论模型的建立和力学性能研究的部分结果。 展开更多
关键词 旋转导向钻井系统 大位移井 偏置式旋转导向钻具 力学性能 理论模型 运行参数 井眼曲率 偏心距 偏心方向
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Exploration and determination of the principles of rotary-percussive underground slimhole drilling 被引量:1
18
作者 Shadrina Anastasija Saruev Lev 《International Journal of Mining Science and Technology》 SCIE EI 2014年第2期245-249,共5页
A possibility of the efficient use of rotary percussive drilling to provide drilling smaller diameter holes(40–70 mm) both in mining and prospecting is disclosed herein. A new construction designed for the nipple thr... A possibility of the efficient use of rotary percussive drilling to provide drilling smaller diameter holes(40–70 mm) both in mining and prospecting is disclosed herein. A new construction designed for the nipple thread connection is described. The relative amplitude variation, change of power pulse time and energy in their propagation throughout the drilling tool are determined. A possibility of the efficient power pulse transfer along the drill string to the rock destruction tools with new nipple connections which allow automating the make-up and breakout system of drill pipe was supported by experiments. 展开更多
关键词 Rotary-percussive drilling Smaller diameter holes Drill string Nipple thread connection Power pulse Percussive energy
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考虑钻具接头影响的环空压耗计算 被引量:2
19
作者 孙士慧 李改海 +2 位作者 逯广东 于晓文 于国庆 《数学的实践与认识》 北大核心 2017年第19期76-83,共8页
控压钻井是针对"窄安全压力窗口"现象所引起的勘探开发过程中的钻井难题所提出的,井筒压力分布的准确预测是保证控压钻井顺利实施的前提,为提高井筒压力的预测精度需准确计算环空摩阻压耗,应用量纲分析理论,综合考虑钻具接头... 控压钻井是针对"窄安全压力窗口"现象所引起的勘探开发过程中的钻井难题所提出的,井筒压力分布的准确预测是保证控压钻井顺利实施的前提,为提高井筒压力的预测精度需准确计算环空摩阻压耗,应用量纲分析理论,综合考虑钻具接头、钻具旋转的影响,修正了环空摩阻压耗计算模型,提高了井筒压力的预测精度.模型研究表明:随着钻井液排量的增加,钻井液从层流变为紊流,局部摩阻压耗明显增加;且井越深,接头的累计压耗越大,接头对总摩阻压耗的贡献增加.随着钻具旋转速度的增加,环空压耗的增加或减少取决于惯性力与剪切稀释的共同作用. 展开更多
关键词 钻具接头 钻具旋转 环空偏心 摩阻压耗 量纲分析
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