石油钻井用液动冲击器研究现状及发展趋势

随着油气钻井向深部的发展，硬地层钻进的难题日益突出，而采用传统的牙轮钻头，配合ＰＤＣ钻头及喷射钻井装置，在钻遇硬地层时，钻井效率低，钻头寿命短，钻井周期长，成本高。采用液动冲击旋转钻进技术是解决硬岩钻进最有效的方法之一，具有良好的应用前景。介绍了国内外液动冲击器技术近期研究的进展，以及各类冲击器的结构、工作原理、试验研究成果和生产应用情况。总结了各类液动冲击器的特点，对进一步开展液动冲击器技术的研究提出了建议。

钻机顶部驱动电动机的现状与展望

简述了国外钻机顶部驱动系统由直流顶驱逐步演变到变频顶驱的发展历史。结合现有电动顶驱的技术特点,对直流电动机、鼠笼式转子感应电动机、永磁无剧同步电动机和开关磁阻电动机等目前常用和正在开发的几种电动机性能做了分析对比。建议国内研究单位尽快开展开关磁阻电动机驱动方面的资料收集,为新一代顶驱的开发做一些前期工作。

4000m以浅井特点及对钻机的客观要求

中国石油天然气集团公司每年钻井７０００多口，其中井深小于４０００ｍ的井约占９８％，而适应此钻深能力的大庆１３０、ＺＪ３２Ｊ（Ｌ）钻机在油田使用普遍暴露出机器老化、技术落后、能耗大和可靠性差等问题。鉴于此，在统计分析中石油集团公司１９９９年总体钻井情况的基础上，概述了井深小于４０００ｍ井的钻井工程特点。对钻深小于４０００ｍ的钻机提出要有良好的移运性、满足强化钻井参数快速钻进、良好的经济性、可靠性、主机配置的先进性和符合健康安全环保等客观要求。

偏置工具后置式旋转导向系统导向性能分析

对新提出的偏置工具后置式旋转导向系统的导向机理、导向性能及其影响因素等做了理论分析 ,由此得出 5点结论 :(1)偏置工具后置导向的造斜能力随钻压的增加而减小 ,通过控制钻压可在一定程度上控制工具的造斜率 ;(2 )偏置工具后置导向的底部钻具组合中 ,应使偏置工具与近钻头稳定器间的距离保持在 6m以上 ,按常规钻具选配 ,其间可接 1根 (约 9m)钻铤 ;(3)不论增斜还是降斜 ,偏置工具后置的导向能力远优于前置方式 ;(4)近钻头处的钻压、弯矩、冲击、振动等是整个底部钻具组合中最强的 ,将偏置工具安放于工作环境相对较好的后置位置 ,可改善偏置工具的工作条件 ,减少其非正常损坏的几率 ;(5 )偏置工具后置在非导向状态下 ,其柔性钻铤以下的底部钻具组合相当于一套稳斜或微增斜钻具组合 ,符合导向钻具组合的施工需要。

杜84块超稠油成对水平井钻井液完井液技术

杜84块平1-1、平1-2井是中国首例成对水平井,油层为特稠油油藏,地层以砂岩为主,胶结疏松。钻成对水平井的技术关键是井眼轨迹控制精度,并且对钻井液、完井液技术要求高。在大斜度井段使用了XC生物聚合物钻井液,水平段使用了聚合物盐水乳化完井液。现场施工表明,该钻井液、完井液性能稳定,携砂和防塌能力强,润滑效果好,起下钻、电测、下套管顺利。

螺杆钻具工作特性和结构参数的分析研究

为了提高现代螺杆钻具的设计和使用水平，分析研究了螺杆钻具在空转工况、最优工况、稳定工作区边界工况和制动工况下的工作特性，以及螺杆钻具主轴转矩、工作容积、压力降、螺杆衬套副的效率和直径过盈值等结构参数。提出了以螺杆钻具钻头油井系统的综合负载特性曲线作为螺杆钻具正确选择和使用的依据。为提高定向井和水平井用螺杆钻具的主轴转矩，推荐在减小工作容积的同时，增加其导程数以及减小其直径过盈值。最后建议开发设计多功能螺杆钻具，以扩大螺杆钻具在钻井和修井中的适应性以及缩减其零配件的种类和数量。

电驱动钻机控制系统的抗谐波干扰装置

针对电驱动钻机电网电源存在干扰谐波 ,对可编程控制器 (PLC)产生干扰 ,易造成钻机停钻事故等问题 ,研制了具有滤波电路的抗谐波干扰装置。电网电源经隔离降压 ,噪波消耗 ,RLC多级滤波 ,电路寄生电感消除 ,10 0～ 2 0 0 0 0Hz杂波消除 ,以及过压保护等处理后 ,得到质量较好的正弦波。现场使用证明 ,这种抗干扰装置滤波效果好 ,工作正常 ,电驱动钻机控制部分未再出现故障 ,保证了钻井作业顺利进行。

利用测井信息优化钻井泥浆设计

本文对影响井眼稳定性的各种因素进行了分析,提出利用测井信息优化钻井泥浆设计的可行性方案,并对如何预防井漏、崩落、井塌等工程事故进行讨论,认为优选泥浆密度和了解地应力的方向及大小,并正确应用于钻井工程是解决这些问题的关键所在。

ZYG320型钻井液固控系统的开发与研制

华北石油管理局第一机械厂开发研制的ＺＹＧ３２０型钻井液固控系统由６个罐体和１套混合房组成，整个循环系统配置五级净化设备，可根据钻井作业的需要实现对钻井液的１～５级净化。系统总有效容积２４０ｍ３，钻井液最大处理量３６０ｍ３／ｈ，具有足够的钻井液储备功能，可满足钻深井和大流量补充钻井液的需要；系统内每一罐体单元不仅设备、技术先进，而且实现了模块化，具有很强的适应性，便于搬迁。这种钻井液固控系统已有１０多套在大庆、辽河和四川油田应用，并且出口到印度尼西亚，获得很高评价。

非电动钻机用钻井液排量控制装置的研究

针对非电动钻机存在钻井液排量调节精度差、费时、费力及不安全等弊端 ,结合钻井生产实际 ,介绍了研制的非电动钻机用钻井液排量控制装置的基本组成、工作原理 ,技术关键、性能指标和使用操作规程等。该装置以远程控制为突破口 ,集液压、电气、控制于一体 ,结构原理简单 ,安装使用方便。采用该装置后 ,钻井液排量可以在小范围内较准确地调节 ,对于处理井下复杂情况及进行常规作业将起到积极的作用 。

钻头牙轮加工中形位公差的有效控制及检测

针对三牙轮钻头设计、加工制造过程中长期忽视的形位公差控制免检的可靠性问题 ,对牙轮轴承的形位公差控制对轴承寿命的影响、形位公差设计及形位公差检测可行性等方面做了论述 ,提出牙轮内孔加工形位公差的检测手段和初步设想的检测标准件模型 ,以期实现牙轮轴承加工中形位公差有效规范的控制 ,达到提高牙轮钻头轴承使用寿命之目的。

钻井液动态失水仪的改进设计

针对现有的钻井液动态失水仪存在硬质合金轴承磨损过快和传动等方面的问题 ,进行了若干改进 :采用永磁轴承平衡动态失水仪转子的轴向力 ,大大提高了转子的寿命 ;在转子的驱动方面 ,用最新的无传感器无换向器直流电动机取代常规的直流电动机 ,省去了胶带等传动机构 ,提高了动态失水仪传动系统的可靠性和自动化程度。

密闭取心检查井水洗规律研究——S10-131水洗检查井评价

本文针对鄯善油田油层特点,从S10-131密闭取心资料入手,结合测井水淹层解释及室内岩心分析等资料,研究了驱油效率、水淹层预测模型,并提出了油田复合正韵律油层及层内非均质是控制水驱状况的内因。在中含水开发阶段,厚油层具有"双优先水淹"特点,底部—中部的相对高渗带水淹严重,顶部水淹效果差,剩余油分布多,分流河道方向优先水淹,河道边缘及透镜体是剩余油分布区;厚油层在高含水率的情况下,水洗厚度比小,波及体积、波及效率低,层内储量动用状况不均匀。水洗程度以弱水洗为主,中强水洗层驱油效率已达到和超过方案设计时由室内实验确定的50%,含水饱和度高达75%。

WTZ—50型钻机的改进及应用

针对ＷＴＺ—５０型钻机汽车底盘发动机功率没有充分发挥，钻机动力头输出扭矩小且功能单一，钻机加压提升力小，液压系统效率低以及钻具短且配备单一等诸多不足，对其进行了改进设计。采用双速、双液压马达驱动的多功能动力头，提高了钻机的适应能力；传动方式上省去了蜗轮蜗杆减速器，节约了成本，缩短了钻机的加工周期，减少了钻机的维修部件，提高了可靠性；采用变量泵－定量马达组成的容积调速系统，可自动调节进给速度，提高了钻井效率，延长了钻头的寿命；改进井架设计，钻具最大长度增加为４ｍ，且配备３种钻具、４种钻头。４口井的现场试验表明，改进获得成功。

三塘湖盆地欠平衡钻井技术的研究与应用

针对三塘湖盆地低压、低渗透裂缝性油气藏特点,分析了国内外欠平衡钻井技术的发展历程、技术现状及技术装备情况,对该地区实施欠平衡钻井的可行性进行了探讨,并对实施的牛102欠平衡水平井应用情况进行了介绍和总结,这对该地区进一步开展欠平衡钻井工作具有一定的借鉴作用。