管道非开挖技术用大扭矩组合螺杆钻具设计

目前主要采用螺杆钻具为管道非开挖技术中扩孔钻头提供扭矩,但现有螺杆钻具扭矩较小,须采用多次扩孔方能达到大口径管道穿越施工要求,因而施工进度慢、作业成本高、成孔质量差。为减少扩孔次数、满足单次大孔径扩孔钻进需求,设计了大扭矩组合螺杆钻具。该工具主要由公共分流接头、独立螺杆钻具、润滑系统、捆绑式扶正器、组合传动系统和油密封传动轴系统组成。各个螺杆钻具并联布设,通过四边形机构实现扭矩合成和运动传递。采用有限元方法对组合传动系统的曲轴强度进行了分析。分析结果表明:由两端支撑的单拐曲轴、连杆和主曲轴组成的传动系统结构完全满足扭矩传递要求。所得结论可为管道非开挖技术的现场应用提供参考。

螺杆钻具组合三维力学特性分析及应用

用螺杆钻具组合实施煤矿工程孔定向钻进时,钻头侧向力是其主要力学特性。建立了适用于上弯式螺杆钻具组合和下弯式螺杆钻具组合的三维小挠度静力学分析数学模型,并对影响上弯式螺杆钻具侧向力的主要参数(钻压、顶角、弯接头角度、装置角等)作了定量分析;对比分析了上弯式和下弯式螺杆钻具组合的造斜能力。分析所得的螺杆钻具组合主要力学特性结果,对煤矿工程孔定向钻进设计和施工具有一定的参考价值和指导意义。

单弯双稳钻具旋转钻进防斜打直效果分析

与传统的钟摆钻具组合和满眼钻具组合相比,弯螺杆钻具组合复合钻进防斜打直技术具有优越性。针对常用的单弯双稳导向钻具组合,考虑弯螺杆钻具公转产生的离心力影响,应用纵横弯曲连续梁方法和达朗伯原理,建立了单弯双稳钻具复合钻进条件下防斜打直效果分析模型。以提高215.9mm直井段防斜打直效率为目标,模拟分析了钻具结构和钻进参数以及井眼参数对钻头侧向力和井斜趋势角的影响规律,推荐了钻具结构优化和钻井参数优选方案。

浅谈防斜技术在长宁地区的应用

结合在长宁地区所钻十余口井,对井斜产生的原因的分析,对现有防斜手段在该地区进行了实际的应用,通过单弯螺杆弥补了现有钟摆钻具组合钻速低、钟摆力不足、井底切屑不均匀等缺陷,总结出如何在尽量提高钻速的基础上,使得井身质量得到很好的控制,并取得了很好的经济效益和社会效益。