定向钻井电控式扭矩离合控制工具研制与应用

旋转导向工具由于尺寸大,在钻井过程中井壁不稳定时容易发生卡钻、埋钻等复杂故障,处理难度大,现场应用受到一定限制。针对这种情况,文章研究了一种适用于定向钻进过程中的电控式扭矩离合控制工具。该工具在定向过程中可以将下部钻具与上部钻具的扭矩进行分离,实现上部钻具随钻盘低转速旋转送钻,下部钻具与螺杆工具配合滑动定向钻进。该工具由两部分组成:地面信号下传单元和井下信号接收及离合控制单元。井下信号接收及离合控制单元安放在近钻头位置,地面信号下传单元通过钻井液将信号传递到井下,离合控制单元接收指令后,用电液控制方式执行钻柱扭矩分离与结合动作。该工具使用的关键点是安放位置和反扭矩的控制,通过对下部钻具摩阻扭矩的分析,运用Landmark软件计算工具安放位置,抗反扭矩工具可抵抗并吸收螺杆钻具的反扭矩。现场应用表明,该系统可有效缓解托压,降摩减阻,稳定工具面,提高钻压传递效率,较大幅度提高机械钻速,实现低成本代替旋转导向工具,具有广阔应用前景。

水力振荡器损坏形式与判断方法研究

水力振荡器是缓解定向托压最有效的技术之一。然而,现场应用过程中,经常出现密封失效、盘阀碎裂、碟簧碎裂等问题,导致井下工作异常。井下工作异常,轻则导致无提速效果,重则导致井下事故。因此,归纳了水力振荡器井下失效形式,在分析了失效原因的基础上,统计分析了失效形式与地面泵压、应用效果等变化规律,形成了一套井下失效形式的地面判断方法,为工具的安全应用提供了技术支持。