带井下液力推进器的钻具组合振动分析

建立了带井下液力推进器钻具组合的数学模型，并进行了振动分析和模型求解。给出了确定井下液力推进器以下钻具临界长度的两种方法。根据数学模型并针对现场实际情况而设计的带井下液力推进器的钻具组合能将钻柱振动分隔成两部分，一方面减轻液力推进器以上钻柱的振动，又充分利用液力推进器以下的钻具振动对钻头施加一冲击能量，使钻头平均机械钻速提高４１３％；另一方面，跳钻得到一定控制，钻头牙爪和牙齿磨损减轻，钻头平均使用寿命提高１２１％，平均机械进尺提高５５４７％，没有断齿现象。

YTJ型液力推进器在塔河油田应用及分析

塔河油田主要勘探区块的成藏复杂、储层埋藏深,下部地层多为泥岩、砂岩互层,易井斜,可钻性差。为提高井眼质量,保护钻头及钻柱,降低井下事故发生率,TK915-4井在钻进施工过程中采用带有YTJ型液力推进器的"复合"钟摆钻具组合。2种型号YTJ型液力推进器在TK915-4井3次入井使用,通过现场使用数据、甲方数据以及大量邻井数据,分析了YTJ型液力推进器的使用效果。结果表明:YTJ型液力推进器可在防斜的同时,防止跳钻的发生,有效提高机械钻速,保护钻具,降低井下事故几率,减少非生产用时,从而提高经济效益。

井下液力推进器在大斜度定向井中的应用

在大斜度定向井钻井过程中，摩擦阻力是影响有效钻压的主要因素。井下液力推进器的应用在一定程度上解决了钻压的施加问题，有利于提高钻进速度。这种推进器以钻井液为动力源，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产生钻压，弥补有效钻压不足，保证钻头平稳钻进，提高机械钻速。１９９５～１９９８年井下液力推进器在大港油田等地区不同区块２０余口井上施工的实践证明，使用这种推进器不但可以提高机械钻速，而且减轻了钻头和钻杆的振动，进而延长了钻头寿命。但在井型的适应范围和小曲率造斜井的施工等方面，推进器的使用还存在一定的局限性，有待进一步完善和发展。

YTJ型液力推进器在塔河油田的应用

塔河油田深部软硬地层交互，硬质夹层较多，地层抗压强度较高，制约了塔河油田的钻井提速。为此，引进了YTJ型液力推进器。介绍了YTJ型液力推进器的结构、工作原理、技术特点和主要参数。该推进器采用液力加压的方式，实现了给钻头准确加压及均匀送钻功能。塔河油田S1155井和TK915-4井的现场应用结果表明，YTJ型液力推进器减震效果显著，解决了钻遇砾石层跳钻的难题，机械钻速较邻井对应井段提高5．4％～292．2％，井斜控制在1°以内，提速效果明显，大幅提高了钻井效率，同时保证了井身质量。

YTJ型液力推进器在塔河油田八区应用效果分析

塔河油田八区地层中以泥岩段居多,部分层段为泥岩和砂岩频繁互层,地层倾角大,可钻性差。TK873井钻井施工过程中使用带液力推进器的复合钟摆钻具组合以提高机械钻速及井身质量。通过YTJ型液力推进器在TK873井的使用数据,以及大量邻井井斜、钻头状况、机械钻速等对比数据,分析了YTJ型液力推进器钻井应用过程中在控制井斜、提高机械钻速、保护钻头钻具等方面的效果。应用结果表明,YTJ型液力推进器可在防斜的同时,有效提高机械钻速,减轻跳钻,保护钻头钻具,降低井下事故概率,减少非生产用时,提高经济效益。

虚拟样机技术应用于液力推进器结构设计的探讨

通过对液力推进器工作原理的分析,探讨了虚拟样机技术的内涵和关键技术,提出了在液力推进器结构设计中应用虚拟样机技术的思路。用CATIA软件平台建立了结构的三维实体模型,使得不需实际制造样机就了解到物理样机的结构特征。

钻井院液力推进器现场应用效果显著

中石油钻井院北京石油机械厂成功完成了YTJ型液力推进器系列新产品的研制开发,市场预期好,应用前景广阔。

北京石油机械厂研制出YTJ型液力推进器

中国石油集团钻井工程技术研究院北京石油机械厂成功完成防斜打直新工具——YTJ型液力推进器系列产品的研制开发、产业化应用及推广，既提高了钻速，又减少了钻铤用量，降低了钻井液水力能耗。

液力推进器

为解决定向井、大位移井、水平井和小井眼钻进过程中难以向钻头施加钻压,以及直井段钻进过程中防斜打直与机械钻速相互影响的问题,借助活塞原理及流体柔性加压特性,成功研制了液力推进器,可为钻头提供稳定钻压,防斜打直,保护钻头和钻柱。通过液力推进器在TK915-4井、TK873井、TH12199井的使用数据,以及大量邻井井斜、钻头状况、机械钻速等对比数据,分析了YTJ型液力推进器钻井应用过程中在控制井斜、提高机械钻速、保护钻头钻具等方面的效果。结果表明,液力推进器可在防斜的同时,有效提高机械钻速,减轻跳钻,保护钻头钻具,降低井下事故概率,减少非生产用时,提高经济效益。

YTJ型液力推进器在大牛地定向水平井中的应用

近年来,随着鄂尔多斯定向水平井的大幅度开发,水平井施工中所存在的问题也越来越明显,特别大斜度定向水平井的施工,钻压的施加及钻柱送入问题尤为突出。在大斜度定向水平井作业中,托压是限制正常钻进作业的主要因素,对钻压传递起阻碍作用。常规钻井工艺中,不论是转盘钻井还是动力马达钻井,钻压的施加均是依靠钻铤的重力实现的,而对于大斜度定向水平井钻井工艺,依靠这种传统的技术不能很好地满足施工需要。YTJ型井下液力推进器的应用在一定程度上解决了钻压的施加问题,并可提高大斜度定向井的钻进速度及减少井下事故。

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。

液力推进式钻井工具理论分析和流体仿真

大位移水平井钻井过程中,存在钻压难以控制和上部钻柱振动这两个主要问题,限制了水平段的进尺位移和钻进速度,应用液力推进式钻井工具可以一定程度上解决这些问题。对使用液力推进式钻井工具的性能进行理论分析,并应用"弹簧阻尼"模型进行简化分析。利用Solid Works和Fluent软件对液力推进式钻进工具进行流体仿真,得到压力云图和速度矢量图,获得准确的钻进速度。最后,应用Fluent和MATLAB软件对使用液力推进式钻井工具的钻进速度的影响因素进行分析并作出合理解释。

定向井滑动钻进送钻原理与技术

定向井和水平井钻进经常采用滑动钻进方式。地面间歇向井内送入钻杆是如何转化成井下钻柱对钻头的推进的?如何减小钻柱与井壁的滑动摩擦力给钻压带来的误差?现有的滑动钻进送钻技术各有什么优缺点?这些都是业界关心的问题。为此,把钻具送到井底并加上钻压,暂停地面送钻操作的工况作为研究区间,分析了井底的钻柱弹性、水力振荡器和液力推进器3种送钻原理。阐述了带井下动力的钻具组合、带水力振荡器的钻具组合和带液力推进器的钻具组合的滑动送钻技术,给出了地面钻进参数与井底钻进参数的关系。进而比较了3种送钻技术的特点:带井下动力的钻具组合在井底是依靠钻柱的弹性推动钻头前进;带水力振荡器的钻具组合依靠其产生的水力振动来降低钻柱与井壁间的滑动摩擦力,改善钻压传递效率;带液力推进器的钻具组合在其工作钻压区间,依靠活塞推动钻头前进。结论认为,带液力推进器的钻具组合滑动送钻技术最优,钻压可调、平稳,液力推进器可串联使用,钻进时可以活动上部钻柱。

螺杆钻具在侧钻井钻进过程中相关问题的探讨

套管内侧钻是低成本开发剩余油气的有效途径。由于螺杆钻具本身具有良好的动力特性,在套管内侧钻中得到广泛应用。螺杆钻具主轴轴承总成是螺杆钻具的薄弱环节,对整个螺杆钻具的使用寿命起决定性作用。主轴轴承的结构形式又决定了螺杆钻具的使用条件。通过对螺杆钻具主轴轴承的轴向力分析,指出螺杆钻具在套管内侧钻井钻进中应注意的问题。

石炭系推覆体钻井提速技术应用

火北2井位于准噶尔盆地东部隆起沙帐断褶带火14井北断圈闭,地质结构为石炭系推覆体结构,地层倾角大,地层倾角大,井身质量控制难度大。在该区块钻井施工过程中,受事故、复杂频发、机械钻速慢、井身质量难以控制等多种因素影响,严重制约了该区块推覆体构造井的钻井速度。因此,火北2井在工具上的优选、防斜打快、预防复杂情况等方面进行技术研究,取得了较大的成果。为今后在该区块石炭系推覆体提速的技术方案提供了技术支撑。

大位移小井眼侧钻水平井快速钻井技术在苏77区块的应用

2011年苏77区块为提高单井产能方式开始布属了多口大位移小井眼水平井。通过MWD+伽马探管技术(随钻自然测井)在苏77-19-9H等井的实践应用,也能够有效地发现气藏,井眼轨迹控制平稳。并通过尝试应用多头中速单弯螺杆和液力推进器技术,实现了大斜度井提速目标,为苏里格气田大位移小井眼水平井开发油气藏提供了很好的借鉴经验。