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哈萨克斯坦KOA油田钻井减振提速技术研究
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作者 王建宁 周英操 +2 位作者 赵记臣 耿建华 乔建锋 《石油机械》 北大核心 2023年第3期56-60,67,共6页
KOA油田位于哈萨克斯坦滨里海盆地东缘,该油田上部上二叠统地层砂、泥岩互层严重并夹杂有泥板岩和砾石层,非均质性强、可钻性差,经常发生跳钻和井下工具损坏等复杂情况。为了提高钻井效率、控制油田综合开发成本,在该地层中实现钻井减... KOA油田位于哈萨克斯坦滨里海盆地东缘,该油田上部上二叠统地层砂、泥岩互层严重并夹杂有泥板岩和砾石层,非均质性强、可钻性差,经常发生跳钻和井下工具损坏等复杂情况。为了提高钻井效率、控制油田综合开发成本,在该地层中实现钻井减振提速显得十分迫切。通过分析该地层岩性特征确定了地层岩石等效刚度,并将岩石等效刚度引入到钻柱力学模型中,进而确定了在该地层中钻柱系统的固有振动频率;同时以此为计算依据,优选出了合适的钻柱减振器刚度并应用在新井钻探中。在新井中,装备有合适刚度的减振器,很好地调节了钻柱固有频率,显著减弱了有害振动,提高了机械钻速。研究结果表明,引入地层岩石等效刚度的钻柱系统力学模型合乎实际情况,通过该模型优选的钻柱减振器刚度可以有效减振和提速。 展开更多
关键词 钻井效率 钻柱振动 减振器 减振器刚度 井下钻具 机械钻速
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集减振、脉冲和冲击于一体的钻井提速工具设计及仿真 被引量:1
2
作者 刘鹏 《西安石油大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2023年第1期120-126,共7页
钻井过程中,为了减少钻柱振动带来的危害,提高破岩效率,节省钻井成本,设计了一种以井下轴向振动作为动力源,同时可实现脉冲射流和轴向冲击的多功能提速工具。其中的减振装置可减少钻柱轴向振动对钻头、钻柱造成的损伤,并作为动力带动中... 钻井过程中,为了减少钻柱振动带来的危害,提高破岩效率,节省钻井成本,设计了一种以井下轴向振动作为动力源,同时可实现脉冲射流和轴向冲击的多功能提速工具。其中的减振装置可减少钻柱轴向振动对钻头、钻柱造成的损伤,并作为动力带动中心轴进行往复运动;中心轴的运动改变了钻井液的过流面积,从而形成了脉冲式射流,加快井底携岩效率,增强水力辅助破岩效果;中心轴带动冲锤给钻头施加周期性的冲击力,实现冲击辅助破岩。通过钻具轴向振动规律的研究,优化工具的结构设计;模拟分析过流面积变化对井底压力的影响,提高脉冲射流压差;建立冲击破岩力学模型,分析不同岩性条件下冲击力与破岩效率的关系,提高冲击破岩效果。该工具结构中易损件极少,结构可靠,满足钻井复杂条件下对工具寿命和强度的要求。 展开更多
关键词 钻柱轴向振动 减振 脉冲射流 冲击 钻井提速工具
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钻柱纵向振动分析与应用 被引量:20
3
作者 王文龙 胡群爱 +1 位作者 刘化伟 张伟 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期229-233,共5页
利用钻柱纵向振动数学模型,分析了钻柱轴向应力振幅分布曲线和钻柱中最大轴向应力幅频曲线的特征以及钻井液粘度、激励位移和减振器位置对钻杆中最大轴向应力振幅的影响。分析表明:钻柱中轴向应力振幅沿纵向呈波状分布,其最大值在钻柱... 利用钻柱纵向振动数学模型,分析了钻柱轴向应力振幅分布曲线和钻柱中最大轴向应力幅频曲线的特征以及钻井液粘度、激励位移和减振器位置对钻杆中最大轴向应力振幅的影响。分析表明:钻柱中轴向应力振幅沿纵向呈波状分布,其最大值在钻柱底部或钻杆中;钻杆中的最大轴向应力振幅随转速的变化曲线呈凹坑形,为了保护钻柱,应该选择凹坑中间的转速带;钻杆中的最大轴向应力振幅和钻柱底部的轴向应力振幅随转速的变化趋势并不完全一致,以后者作为判断钻柱是否共振和优选转速的指标不够准确,而应以前者作为该指标;钻杆中的最大轴向应力振幅与激励位移大致成正比;钻井液粘度越高,钻杆中的最大轴向应力振幅越小;减振器位置可以改变钻柱纵振系统的固有频率,从保护钻柱角度考虑,低转速时,减振器应紧靠钻头安装,高转速时,减振器应与钻头保持一定距离;通过优选钻具组合和转速,防止钻柱共振是预防钻具失效的有效措施。 展开更多
关键词 钻井工程 钻柱 纵向振动 减振器 钻具失效
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气体钻井钻具减振器的研制及现场试验 被引量:3
4
作者 王希勇 蒋祖军 练章华 《石油钻探技术》 CAS 北大核心 2012年第4期119-122,共4页
为有效缓解气体钻井钻具频繁振动带来的钻具疲劳损坏,根据可压缩性硅油体积变形减振为主,硅油流过阻尼缝隙的阻尼减振为辅的研制思路,研制出了适用于气体钻井的KPL229型减振器。对加入KPL229型减振器钻具组合的有限元分析表明,加入KPL22... 为有效缓解气体钻井钻具频繁振动带来的钻具疲劳损坏,根据可压缩性硅油体积变形减振为主,硅油流过阻尼缝隙的阻尼减振为辅的研制思路,研制出了适用于气体钻井的KPL229型减振器。对加入KPL229型减振器钻具组合的有限元分析表明,加入KPL229型减振器后,钻具受到相同轴向冲击力作用的应力水平降低。现场试验表明,在气体钻井时,与未应用KPL229型减振器的井相比,扭矩不但得到降低,而且波动幅度很小;钻时由5~40min/m降至5~9min/m;单只钻头的进尺得到提高,其磨损程度降低。由有限元分析及现场试验结果可知,气体钻井时应用KPL229型减振器,不但可以降低振动对钻具的损伤,延长钻具的使用寿命,而且可以增强气体钻井的提速效果。KPL229型减振器为预防气体钻井时因振动造成的钻具失效或断裂提供了一种新的解决途径,同时可以利用振动能量辅助破岩。 展开更多
关键词 气体钻井 钻具减振器 钻具事故
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泥浆压差式钻柱减振器的研究 被引量:4
5
作者 夏宏南 杨明合 刘刚 《江汉石油学院学报》 CSCD 北大核心 2001年第2期3-5,共3页
针对现有减振器的减振元件在高温、高压的钻井条件下易疲劳损坏的缺点 ,设计了一种新型减振器。利用钻柱内外的循环压差施加钻压 ,实现了钻头与钻柱的柔性连接。以泥浆作为减振元件来吸收钻进过程中的纵向冲击振动能量 ,减振效果好 ,振... 针对现有减振器的减振元件在高温、高压的钻井条件下易疲劳损坏的缺点 ,设计了一种新型减振器。利用钻柱内外的循环压差施加钻压 ,实现了钻头与钻柱的柔性连接。以泥浆作为减振元件来吸收钻进过程中的纵向冲击振动能量 ,减振效果好 ,振动衰减快。它与普通液压式减振器的不同在于减振性能不受温度的影响 ,不贮存钻头所产生的冲击能量 。 展开更多
关键词 石油钻井 泥浆压差压钻柱减振器 钻柱 井下工具
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复杂地层取心钻进堵心原因分析及其预防措施 被引量:19
6
作者 李鑫淼 李宽 +4 位作者 梁健 尹浩 王志刚 孙建华 张永勤 《探矿工程(岩土钻掘工程)》 2018年第12期12-15,共4页
复杂地层取心钻进时极易发生堵心,严重影响回次进尺长度及取心钻进效率。本文对复杂地层钻进时易出现的堵心问题进行了分析和整理,总结了易堵心地层特征,开展了堵心原因分析,在此基础上,从取心钻头、取心钻具、冲洗液性能及取心钻进工... 复杂地层取心钻进时极易发生堵心,严重影响回次进尺长度及取心钻进效率。本文对复杂地层钻进时易出现的堵心问题进行了分析和整理,总结了易堵心地层特征,开展了堵心原因分析,在此基础上,从取心钻头、取心钻具、冲洗液性能及取心钻进工艺方面给出了堵心预防措施。 展开更多
关键词 复杂地层 取心钻进 堵心 回次进尺 取心钻头 取心钻具 冲洗液
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减振器对井下钻具振动特性的影响分析 被引量:2
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作者 祝效华 胡志强 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第17期128-132,共5页
针对使用减振器后,井下钻具振动并非都能得到明显减缓、因振动引起的钻具断裂事故仍时有发生的工程难题,该文基于虚功原理并利用数值模拟技术,结合牙轮钻头在破岩过程中的力学性能和运动规律,系统地分析了减振器对井下钻具纵向和扭转振... 针对使用减振器后,井下钻具振动并非都能得到明显减缓、因振动引起的钻具断裂事故仍时有发生的工程难题,该文基于虚功原理并利用数值模拟技术,结合牙轮钻头在破岩过程中的力学性能和运动规律,系统地分析了减振器对井下钻具纵向和扭转振动特性的影响。通过分析获得了纵向减振器特征参数(刚度、安装位置和阻尼)对井下钻具纵向振动的影响规律;给出了不同刚度纵向减振器的最优阻尼取值范围;发现纵向减振器对井下钻具的扭转振动和纵向振动具有相似的影响,扭转减振器在减缓上部钻杆振动的同时加剧钻头扭转振动;指出在确定减振器最优特征参数时,应在考虑转速的基础上增加对钻杆和钻头振动特性的关注。该研究工作为减振器的现场使用和优化设计提供了重要的科学依据。 展开更多
关键词 钻具振动 减振器 刚度 安装位置 阻尼 转速
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海洋钻井用双向减震器的失效机理与应对措施研究 被引量:3
8
作者 田家林 付传红 +4 位作者 董明键 刘正连 龙小康 方剑 吴纯明 《海洋工程装备与技术》 2015年第2期99-104,共6页
针对海洋油气井钻井现场对双向减震器研究的缺陷与不足,以及在使用过程中出现非正常失效等问题,根据双向减震器的结构原理以及现场使用情况对其进行失效机理的研究。在此基础上,制定出一系列操作性强的解决措施。结果表明:密封失效、螺... 针对海洋油气井钻井现场对双向减震器研究的缺陷与不足,以及在使用过程中出现非正常失效等问题,根据双向减震器的结构原理以及现场使用情况对其进行失效机理的研究。在此基础上,制定出一系列操作性强的解决措施。结果表明:密封失效、螺纹损坏、心轴与外筒脱落、九头螺纹设计缺陷等问题是双向减震器失效的主要原因,控制人为损坏、预防密封失效、加强各岗位检查、改进九头螺纹结构等方法是解决双向减震器失效问题的重要措施。该研究结论可以有效降低减震器的失效风险,减少故障发生几率,有利于生产提速和钻井安全。 展开更多
关键词 海洋油气井 钻井工具 双向减震器 失效分析
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对依兰煤田钻孔缩径挤夹钻具事故的认识 被引量:1
9
作者 魏臣 《探矿工程(岩土钻掘工程)》 2007年第10期29-31,共3页
针对依兰煤田钻探施工中出现的钻孔缩径挤夹钻具事故,提出产生事故的根本原因不是因岩层本身膨胀所致,而是由于某种岩层裂隙发育,渗透性良好,吸水性强,使钻孔孔壁泥皮迅速增厚所致,并提出预防事故的具体措施。
关键词 依兰煤田 挤夹钻具事故 孔壁泥皮
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随钻电磁波测井仪器偏心条件下响应模拟与分析 被引量:9
10
作者 范宜仁 胡云云 +2 位作者 李虎 孙庆涛 雷震宇 《中国石油大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期59-66,共8页
为模拟仪器偏心条件下随钻电磁波测井响应,为随钻仪器偏心校正提供理论基础,基于时域有限差分(FDTD)进行随钻电磁波仪器偏心条件下响应模拟与分析。采用柱坐标系非均匀网格与'阶梯近似'实现对井眼、线圈和仪器偏心的精细模拟,... 为模拟仪器偏心条件下随钻电磁波测井响应,为随钻仪器偏心校正提供理论基础,基于时域有限差分(FDTD)进行随钻电磁波仪器偏心条件下响应模拟与分析。采用柱坐标系非均匀网格与'阶梯近似'实现对井眼、线圈和仪器偏心的精细模拟,采用各向异性完全匹配层(UPML)实现对反射场的吸收,以减小模型计算规模,从而提高计算速度。通过与一维解析解和偏心条件下半解析解对比,验证了算法的正确性。采用哈里伯顿EWR-Phase4随钻电磁波测井仪,对不同钻井液电阻率、井眼尺寸、发射频率与不同线圈距条件下的仪器响应进行模拟。结果表明:相位差电阻率较幅度比电阻率更易受仪器偏心的影响;线圈距越大、井眼越大、发射频率越高,测井响应受仪器偏心影响越大;对常规砂泥岩地层,当发射频率为2 MHz,钻井液电阻率小于0.1Ω·m时,需要对中源距与深源距响应进行偏心校正。 展开更多
关键词 随钻电磁测井 仪器偏心 时域有限差分 各向异性吸收边界
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小爆破技术在桥梁桩基施工中的应用 被引量:3
11
作者 邓辉 《铁道建筑技术》 2010年第11期63-66,共4页
在桥梁桩基础冲孔施工中会出现塌孔、斜孔、卡钻、糊钻和埋钻等各种难题。通过施工实例分析,总结出桩基施工小爆破技术,成功地解决桥梁桩基础施工中所遇到的地下大孤石和钻头卡钻的难题,为类似工程提供借鉴实例。
关键词 桩基 地下孤石 钻孔卡钻 爆破技术
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钻孔钻进中吸附卡钻事故的原因及处理方法 被引量:2
12
作者 李淑琴 《科技情报开发与经济》 2004年第12期353-354,共2页
分析了钻孔钻进过程中造成吸附卡钻事故的原因及其主要特征,提出了一些实用的吸附卡钻事故的预防及处理办法。
关键词 吸附卡钻 钻孔 泥浆护壁法
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煤井气动潜孔钻进中的减振器及单壁导电钻杆设计 被引量:1
13
作者 王圣林 魏秦文 +3 位作者 张士明 肖鑫源 刘成俊 祖宝华 《重庆科技学院学报(自然科学版)》 CAS 2021年第1期40-44,共5页
气动潜孔锤开凿大斜度煤矿井在硬煤层钻进时,钻具在高频冲击载荷作用下振动剧烈,难以精确控制方向,进而容易导致钻杆损坏。针对钻具振动与潜孔钻进控向难的问题,设计了一种减振提速装置和有线导向系统。介绍了减振器和单壁导电钻杆的构... 气动潜孔锤开凿大斜度煤矿井在硬煤层钻进时,钻具在高频冲击载荷作用下振动剧烈,难以精确控制方向,进而容易导致钻杆损坏。针对钻具振动与潜孔钻进控向难的问题,设计了一种减振提速装置和有线导向系统。介绍了减振器和单壁导电钻杆的构成及工作原理,建模分析了减振器的强度。利用设计的减振装置和导向系统组合钻具,在硬煤层钻进时,与传统的回转钻进相比可提速3~5倍。 展开更多
关键词 煤矿开采 钻具 气动潜孔锤 减振器 单壁导电钻杆
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