液力加压器使用中的相关问题探讨

液力加压器的研究与应用在我国已经有几十年的历史,但是一直没有得到很好的推广应用。就该工具使用中存在的问题进行了分析,从确定工具级数、调整钻头喷嘴直径、采用钻铤配重、配置钻具、与螺杆钻具配合等方面提出了合理使用液力加压器的建议,使该钻井工具得以发挥应有的作用。

液力加压器在水平井钻磨复合桥塞中的应用

针对水平井油管桥塞钻磨时加压困难且钻磨缓慢的现状,将液力加压器用于修井钻磨作业。液力加压器具有液力减振作用,利用液体弹性吸收的原理,结合钻井液柔性连接关系,可有效地保护钻具和钻头;同时液力加压器通过改变水力参数来调节钻压大小,且具有自动送钻功能。现场应用结果表明:加装液力加压器后,钻磨效率平均提高了29.36%,最大钻磨效率提高了46.51%;在使用六刃磨鞋、排量800 L/min的条件下,磨屑体积适中并能及时返出井筒,降低了卡钻风险。所得结论可为钻磨工具的选择和应用提供参考。

长伸缩距液力加压器的研制

现有的液力加压器行程太短,在地层机械钻速较高的情况下很难完全保持在行程段。在考虑工具结构强度、弯曲刚度等力学条件下,研制了长伸缩距液力加压器,加长了伸缩行程,使该装置起到自动送钻、液压减震和防斜钻直的三重作用,具有良好的推广应用前景。

液力扭转冲击器配合液力加压器的钻井提速技术研究与现场试验

在应用PDC钻头钻进硬地层时易出现钻具粘滑振动、跳钻、钻具突然回转等问题,导致钻头崩齿、钻具扭转变形,从而影响钻井效率和钻头、钻具的使用寿命。为此,研制了液力扭转冲击器和液力加压器并组合应用,形成了液力扭转冲击器配合液力加压器的钻井提速技术。室内性能试验结果表明,液力扭转冲击器能够产生高频冲击扭矩,且随着排量的增加,冲击扭矩、冲击频率和节流压力均会增加;液力加压器可以降低钻头的剧烈振动,从而达到提高钻速、保护钻头的目的。该技术在3口井进行了现场试验,与邻井相比,机械钻速分别提高了50%,33%和68%,且单只钻头进尺显著增加。研究表明,液力扭转冲击器配合液力加压器的钻井提速技术,可以大幅度提高机械钻速,并解决定向钻井中存在的托压问题,为实现油气藏高效开发提供了一种新技术。

SL-160型液力加压器的研制及应用

在水平井钻井中 ,随着钻井深度增加、井斜角增大和水平段延长 ,钻柱与井壁摩擦阻力不断增加 ,依靠钻柱重力难以给钻头施加足够的钻压。SL 16 0型液力加压器利用钻柱中循环钻井液的压力 ,实现对钻头的轴向水力加压 ,钻压值的大小不受钻柱与井壁摩阻的影响 ,钻压稳定。较好地解决了水平井。

液力加压器对钻压波动的阻尼模型研究

钻压波动一直是钻井中的大问题,液力加压器的使用在一定程度上缓解了钻压的波动,但是存在局限性。为了提高液力加压器的使用效果,建立了阻尼模型,利用"微元分析法"和"牛顿运动定律"解释了液力加压器如何减小钻压波动。由"阻尼周期"概念可知阻尼孔不应过大或过小。应用软件模拟液力加压器的阻尼特性,得出液力加压器可以阻尼掉每一个来自井底的冲击,获得稳定可控的钻压。对液力加压器在油田的使用具有指导作用。

YLRb-8100液力加压取芯工具的研制及应用

机械加压式取芯工具在极浅松软地层取芯时,钻铤配重不足以满足割芯要求;在大斜度井地层进行取芯时,钢球难以居中,导致割芯时岩芯爪收缩不完全,影响取芯收获率;取芯工具内筒不能自洗,易造成堵芯。为此,在Rb-8100型取芯工具改进的基础上,研发了YLRb-8100液力加压取芯工具。该工具采用液力憋压割芯方式,可有效解决机械加压取芯工具钻具配重和大井斜钢球不居中问题。室内试验和现场6口井的应用结果表明,该工具安全可靠,平均岩芯收获率80.6%,满足现场要求。

新型长冲程液力加压推进器设计

为解决液力推进器存在冲程太短及心轴在起下钻时处于伸出状态容易被磨损的问题,设计了一种新型长冲程可缩入式液力加压推进器。在充分考虑井下复杂工况下,进行了托台和导向槽的防失效、心轴防掉及心轴下接头与密封接头的防撞设计。运用Pro/E绘图软件完成三维运动仿真,并对设备相关参数进行了校核。该工具在解决托压问题上具有良好效果,能明显提高机械钻速。

液力加压器结构优化及室内试验设计

为了解决液力加压器存在的加钻压能力不足、密封结构易失效、现场使用寿命短、钻速提升不明显等问题。优化液力加压器结构,加入密封短节,采用组合密封结构,配合浮动式平衡环,构成实时润滑腔,大幅提升密封性能和使用寿命。建立简易加钻压模型,通过压差计算分析表明,单向阀的设计实现了双重加钻压效果,在井底形成了脉冲射流效果,改善了加钻压及破岩方式,保证液力加压器的可靠性,并有效提升机械钻速。

液力加压取心工具在南海某井的实践

液力加压取心工具主要应用于大斜度井疏松砂岩地层取心,通过液力作用于内筒,迫使岩心爪收缩,突破了采用机械加压割心方式取心工具使用中的诸多限制,从而具有更加广阔的适用范围。YLRb-8100取心工具成功应用于南海西部油田某井的取心作业,取心井段井斜接近80度,取心进尺18m,收获率接近70%,满足了现场获取地质资料的要求。该井取心的成功验证了液力加压取心工具的可靠性,同时也检验了该取心工具的施工工艺。

井下液力复合加压器的结构改进与力学分析

目前的单级液力加压器行程太短,加压效果并不明显,多级液力加压器在实际钻井作业中柔性较大,易发生柔性弯曲,并且制造成本较高。为此,从经济和功能2方面综合考虑,对液力加压器结构进行改进,利用增压缸与单向流通阀相结合,实现双重加压和减振功能,进而研制了液力复合加压器。对液力复合加压器进行了结构设计和力学性能分析。分析结果表明:液力复合加压器利用钻头喷嘴的结构特点,将压差加压的单一加压方式改为复合加压模式,不仅具有复合加压功能,而且能够存储瞬时的液压能,减振效果比原有加压器更明显,减振过程储存的液压能为再次加压提供了更加有利条件。所得结论为解决大位移井和水平井的假钻压问题提供了方案。

液力加压器在苏里格定向井水平井中的应用

在定向井水平井钻井过程中,摩擦阻力是影响有效钻压的主要因素。液力加压器的应用在一定程度上解决了钻压的传递问题,有利于提高钻进速度。这种加压器以钻井泥浆为动力,借助钻头喷嘴压降产生的轴向载荷,使轴向力直接作用于钻头,弥补有效钻压不足,保证钻头平稳钻进,提高机械钻速。2011年液力加压器在苏里格气田多口井上施工的实践证明,使用这种加压器不但可以提高机械钻速,而且减轻了钻头和钻柱的振动,从而延长了钻头寿命。

胜利密闭取心技术在BZ34-2-17D井的应用

密闭取心技术是现代地质勘探为了避免钻井液对岩心污染、保障岩心天然性状而研究、应用的新技术。这一技术的应用为油气勘探提供了技术支持,为保障岩心标本的准确性奠定了基础。在现代油气田勘探、开发中,尤其是对于注水开发的老油田需要准确获得油层原始含油饱和度和地层孔隙度等地质资料,需要详细探明储油储气层的性质,提高勘探质量,需要检查注水效果,定量分析油层油水动态、水淹油层情况及水驱油效果,制定出有效的挖潜增效增产措施,完善开发方案。为实现上述目标,密闭取心技术在勘探开发中得到了越来越多的应用。本文介绍了密闭取心工艺技术在BZ34-2-17D井的现场应用情况,分析了密闭取心工艺在大斜度井应用中的技术要求,总结完善了一套在大斜度井中应用的密闭取心工艺,为今后在大斜度井中的密闭取心作业提供了可靠依据和积累了丰富的经验,同时为液力密闭取心工具结构的优化设计和密闭液的优选起到了借鉴作用。

几种钻井工具浅析

本文主要介绍了旋转导向钻井系统、遥控变径稳定器、液力加压器等。旋转导向钻井技术是目前世界上最具代表性和先进性的钻井技术,旋转自动导向系统是该技术的核心,并对各系统的导向机构工作原理进行了分析。遥控可变径稳定器是操作者在地面发出控制信号,使其在井下产生相应的径向改变,达到所需的外径尺寸,达到增斜或降斜的目的。液力加压器是一种能量转换装置,利用钻井泵泵压为动力把液体压能转换为钻压的一种新型钻井技术,改变了常规钻井作业时靠下部钻铤重量施加钻压的方式。

关于深井硬地层钻井技术的探讨

我们针对四川地区典型的深井硬地层、超硬地层和高研磨性地层钻井存在的难题,研究开发了新型系列化钻井工具,期待能达到解决问题的目的,在此介绍这些工具和工艺技术,希望能够起到抛砖引玉的作用,更好的找到解决深井硬地层、超硬地层和高研磨性地层钻井的问题。