钟摆钻具带液力推力器组合提高大倾角地层钻井速度试验

川东高陡构造上部地层倾角一般在30°～50°，最高达85°，在上部大倾角地层中钻进极易出现井斜，即使采用钟摆钻具组合，钻压也只有平缓地层的30％～50％，钻井速度较低。钟摆钻具带液力推力器组合由于钻头加压方式的改变和钟摆力的存在，具有较强的防斜作用。大倾角地层试验表明该组合可较大程度提高钻压，达到有效控制井斜和提高钻井速度的目的。已在荀西4、天东80等井上部大倾角地层试验，钻压较邻井同井段提高30％～50％，较大地提高了机械钻速。

液力推力器在新疆油田准噶尔盆地石炭系地层的提速研究

伴随着新区块新领域的不断深入,新问题也会不断出现,尤其在各含油区块的石炭系地层,其可钻性非常差,机械钻速非常低。面对此难题,现场试验了一种可以提高机械钻速的工具—液力推力器。通过跟踪分析表明,该工具在一定程度上不但可以提高机械钻速,而且对整个钻柱起到了保护。如果液力推力器在本油田推广使用,将对新疆油田在石炭系地层的深入探油,起着积极推动的作用。

液力推力器在玉门青西油田的试验应用

玉门青西油田窿8井以南区域,存在山前高陡构造,地层倾角大,地层易斜,防斜打快问题突出,上部牛胳套及胳塘沟组地层,深度在1500~2700m,采用常规的钟摆钻具吊打防斜,平均机械钻速只有2.5m/h左右,而采用Power v垂直钻井系统成本太高,使得该区块钻井速度一直得不到突破。通过在Q2-56、Q2-59等井试验不同尺寸的液力推力器,机械钻速平均提高12%以上,同时很好控制了井身质量,为玉门青西上部地层的防斜打快指明了方向。

液力推力器防斜打快应用研究

青海油田柴达木盆地的尕斯库勒地区属于山前高陡构造易斜地层,长期以来在钻进上部地层时,由于地层自然造斜效应的影响,井斜问题十分严重。在该区块试验中,带液力推力器的井下钻具组合在明显提高机械钻速的同时,使井斜也得到一定程度的控制。而且,钻头在破岩过程中减振效果明显,保护了钻具,延长了钻头使用寿命,缩短了钻井周期,为该区块钻井防斜打快技术的发展提供了新的思路。

液力推力器花键联接结构优化设计

液力推力器具有水力柔性加压的特点,广泛应用于钻压不易施加的水平井、大位移延伸井等。液力推力器在工作时,关键部件花键联接结构的磨损较为严重,失效率高。针对该问题,笔者充分考虑芯轴所受轴向压力、径向压力、扭矩和位移载荷等多种因素作用,建立了花键联接结构瞬态接触的有限元模型。借助正交试验法设计实验方案,开展了花键联接结构的齿数、齿根圆角和内圆直径3个关键结构参数对其性能的敏感性分析。最后建立花键联接结构参数优化的数学模型,并采用SQR算法对数学模型进行优化。结果表明,优化模型相比初始模型有效降低了响应量数值,其综合指标值降低约24.9%。该研究为液力推力器的设计提供了理论依据。

水力振荡器与液力推力器集成应用研究

为了解决复杂结构井滑动钻进托压问题,提出了水力振荡器与液力推力器集成应用缓解托压的方法,从原理上进行了技术可行性分析。该集成技术可以起到3方面的作用:降低滑动钻进钻柱与井壁间的摩阻,缓解滑动钻进托压,提高滑动钻进行程钻速;当摩阻增加到一定值时,出现小幅度的托压释放时,保证工具面稳定;滑动钻进时,为钻头提供足够钻压,提高滑动钻进机械钻速。在G962-24井进行的现场试验中,滑动钻压维持在40~50 k N之间,托压现象明显缓解;滑动行程机械钻速由1.48 m/h提高到5.14 m/h,机械钻速平均提高到3.10 m/h。该项集成技术的成功应用,为同类型的井缓解滑动钻进托压现象提供了理论依据和技术支持。

液力推力器配合宽齿钻头在苟西4井的应用

如何提高机械钻速一直是钻井作业中使钻井成本降到最低值的一个重要技术指标,苟西4井首次试用了液力推力器配合宽齿钻头的使用取得了显著成效,这是提高机械钻速的又一新途径。文中介绍了TLQ型液力推力器的特点、工作原理及使用方法,在苟西4井的使用情况表明,它具有改善钻具受力减震的作用,减少了钻具疲劳损坏,提高了机械钻速。

液力推力器在吐哈鄯勒区块的应用

吐哈盆地鄯勒区块为山前构造带,地层含大段砾石层和巨厚煤层,极易出现井斜,通过对鄯勒区块钻井复杂的分析研究,针对液力推力器能抗弯防斜,有效提高钻柱与钻头的使用寿命,进一步优化液力推力器在鄯勒区块应用的钻井参数,从而提高钻井速度,满足安全优快钻井的需要。通过在鄯勒区块进行的液力推力器的试验和推广应用,钻速平均提高4.25%,最大井斜为3.48°/3195m,取得了良好的效果。

缓解滑动托压技术研究与现场应用

复杂结构井滑动钻进过程中,托压现象严重,导致滑动效率低。但是,不同的井托压程度不一样,缓解托压技术也不尽相同。因此,为了有针对性的解决托压问题,本文提出了以滑动摩阻值为依据优选缓解托压技术的方法,并分析了缓解托压技术原理。试验结果表明,该方法优选的缓解托压技术能有效解决滑动托压,稳定了工具面,大幅提高了滑动钻进效率。本文的研究为每口复杂结构井"量身定做"缓解托压技术提供了理论依据和技术支持。

机械方式缓解定向托压技术原理与应用

大港油田为了实现海油陆采,及有效控制日趋变小而且分散的剩余油,多布置大斜度井、大位移井及水平井等复杂结构井。但是,定向托压问题严重制约着钻井提速、提效。因此,为了解决托压问题,2015-2016年在大港油田开展了缓解定向托压技术探究,包括水力振荡器、"水力振荡器+岩屑床破坏器"、"水力振荡器+液力推力器"、旋转导向系统,并进行了14口井现场试验,缓解托压效果显著。通过本文的研究,探索了一套缓解定向托压配套技术,为有效解决复杂结构井定向托压问题提供了技术支持和理论指导。