复合钻井技术在川东北地区的应用

复合钻井作为海相地层提高钻井速度的有效手段之一,已在川东北地区逐步推广应用,但从前期应用来看,在各区块应用的总体效果参差不齐,尤其是在提速的同时,井身质量不能得到有效保障。针对以上难题,为保证井身质量,提出了一套从井眼尺寸相匹配的螺杆选型、典型的复合钻井钻具组合优化,以及复合钻井的技术方案。试验表明:所提出的复合钻井技术方案在提高机械钻速的同时,能有效地控制井身轨迹,具有较高的实用价值和推广应用价值。建议在钻井工程设计中推广应用复合钻井技术,将PDC钻头、螺杆钻具和MWD的费用列入钻井成本。在上部陆相地层(侏罗系上沙溪庙组—三叠系须家河组底)开展与之相适应的PDC钻头或高性能的三牙轮钻头进行复合钻井试验,探索出具体的经济适用井段,进一步挖掘复合钻井技术在川东北地区的钻井潜力。

PDC钻头复合钻进破岩机理及个性化设计探讨

在复合钻进工况下,地面和井下马达的复合驱动虽能使PDC钻头的钻速能得到显著提升,但钻头寿命也会显著缩短。通过研究定向井、水平井下部钻柱的受力变形特性,建立了复合钻进下PDC钻头的运动学模型,研究了转速比、布齿位置、下部钻柱几何状态等对切削齿切削轨迹的影响规律。在此基础上,改进了PDC钻头破岩数字仿真系统,并利用该系统研究了PDC钻头在复合钻进工况下的运动学、切削力学规律以及井底形态特点。研究结果表明:除了高转速因素以外,复合钻进钻头破岩效率增高的主要原因在于PDC钻头切削齿的不平行刮切特性,以及螺杆弯角所导致的钻头牙齿的不均衡切削状态。针对PDC钻头在复合钻井条件下的破岩机理和失效特点,探讨了复合钻进PDC钻头个性化设计的技术思想和实施方法,为复合钻进条件下PDC钻头工作性能的改进提供了理论依据和技术手段。

复方三角草制剂治疗毒蛇咬伤疗效观察

目的观察复方三角草制剂(针剂和片剂)治疗毒蛇咬伤的临床疗效。方法将患者160例随机分为治疗组和对照组,两组均予西医常规处理,治疗组加用复方三角草制剂。结果从并发症发生率、消肿时间、疼痛消失时间及伤口溃疡发生率、致残率来看,治疗组对毒蛇咬伤的疗效优于对照组。结论复方三角草制剂治疗毒蛇咬伤疗效确切。

复合钻井技术提高深井钻井速度

复合钻井技术是大幅度提高钻井速度的主要手段之一 ,是近几年来机械钻速飞跃的关键技术。随着井下动力钻具性能、型号的完善 ,再加上适合各种地层的高效PDC钻头的蓬勃发展 ,复合钻井技术大规模推广应用的时代已经到来。中原油田从 2 0 0 0年开始 ,全面铺开复合钻井技术 ,平均机械钻速提高 1 36m/h ,钻井周期大大缩短 ;同时 ,采取复合钻井 ,井眼轨迹平滑 ,井下钻具结构最大程度地简化 ,能一次性完成造斜、增斜、稳斜、降斜、扭方位等施工 ,比常规钻井能更好地控制井身质量 ,保证井下安全 ,其潜在效益是巨大的。

机械式旋转冲击钻井工具研制及试验

PDC钻头与螺杆钻具配合使用效果较好,但由于其主要依靠剪切作用破岩,在钻进中硬以上地层时钻速较慢,使用效果不理想。为此,研制了一种旋转冲击钻井工具,形成了旋转冲击破岩方式,改善了钻头的工作状态,提高了定向钻井效率,大幅度提高了机械钻速。工具动力输出特性参数测试和冲击性能测试结果表明,工具空载压耗为4.2 MPa,整体动力输出特性参数满足现场复合钻进工况要求。现场试验结果表明,该钻井工具在同井相同地层机械钻速提高了2倍以上。机械式旋转冲击钻井工具的成功研制,对加快油田勘探开发速度、降低钻井成本具有积极的作用。

川东北优快钻井技术

川东北地区存在陆相地层可钻性差、高陡构造井斜严重,地层岩性变化大、压力系统复杂、易塌、易漏,"高压、高产、高含硫"勘探风险大等世界级钻井技术难题,造成的钻井复杂情况多、机械钻速慢、钻井周期长。围绕"钻井提速"这一主线,以开发与应用新工艺、新工具提高南方复杂深井钻井速度为目的,从气体钻井和垂直钻井设备引进配套和研发入手,结合已有的欠平衡钻井技术、控压降密度钻井与复合钻井技术,综合应用多种钻井技术全面提高川东北复杂深井钻井速度及井身质量,通过室内实验研究、单项技术试验和综合技术集成,形成了适应川东北地区地层特点的复杂深井优快钻井新技术体系,钻井速度大幅提高,钻井周期大幅缩短,推广应用取得了显著技术经济效益。

元坝124井超深井钻井关键技术

元坝地区地质因素复杂,存在陆相地层厚度大、砂泥岩互层频繁、可钻性差以及自流井组-须家河组地层超高压、压力窗口窄等特点,所钻井普遍存在溢流、井漏、垮塌等复杂和事故,机械钻速低,施工周期长。元坝124井是元坝地区的一口重点预探井,钻井过程中先后实践应用了气体钻井、控压钻井等多项新技术,创造了元坝区块钻井周期最短、机械钻速最高等多项记录。除了我国超深井自身气体钻井、控压钻井技术水平较以前有了大幅度提升外,下部陆相地层引进了Smith公司"孕镶金刚石钻头+涡轮钻具"技术、海相地层应用了"国民油井抗高温螺杆+贝克休斯高效PDC钻头"复合钻井,显著提高了机械钻速,有效缩短了该井钻井周期。该井平均机械钻速2.8m/h,钻井周期253.84d,是目前元坝地区钻井周期最短的一口。

复合冲击钻具的研制及现场试验

为了进一步提高硬地层的机械钻速,同时控制PDC钻头的黏滑振动,将扭力冲击器和旋冲钻具的特点相结合,研制了同时给PDC钻头提供高频单向轴向冲击和往复扭转冲击的复合冲击钻具。通过地面试验验证了复合冲击钻具的可行性并测试了其性能,结果表明,复合冲击钻具能实现轴向冲击和扭转冲击功能,冲击频率、冲击功和压降随排量增大而增大,随喷嘴直径增大而减小。在葡4-32井的现场试验结果表明:使用复合冲击钻具后,与邻井"螺杆+PDC钻头"复合钻井相比,机械钻速提高了60.2%;试验过程中,PDC钻头未出现黏滑振动和崩齿现象。研究结果表明,复合冲击钻具能提高硬地层机械钻速,并能控制PDC钻头的黏滑振动,起到保护PDC钻头的作用。

新型多重复合切削钻头的研制

为提高钻头在研磨性硬地层中的机械钻速,延长钻头寿命,研制了新型多重复合切削钻头。该钻头采用"PDC复合片+锥形PDC齿+金刚石孕镶块"3级切削结构,以PDC复合片作为1级切削元件、以锥形PDC齿作为2级切削元件,以金刚石孕镶块作为3级切削元件。多重复合切削钻头具有PDC钻头、牙轮钻头和孕镶金刚石钻头的优点,使钻头既具有较高的机械钻速,又能保持较长的寿命。在青海东坪地区基底花岗岩地层的现场试验中,新型多重复合切削钻头进尺137 m,纯钻时间114.9 h,机械钻速1.19 m/h,比同井段HJ537G牙轮钻头进尺提高128.3%,机械钻速提高40%。多重复合切削钻头为强研磨性硬地层钻井提速提供了一种新型高效的破岩工具。

优快钻井配套技术在希50-54井应用实践

针对海塔地质特点和钻井难点,开展钻井技术研究和现场试验,制定了切实可行的钻井提速方案,较好地解决了上部地层易塌、中部地层易斜、下部地层硬造成的相关钻井技术难点,实现了优快钻井的目标,为增储上产提供了强有力的保障。以希50-54井为例,从技术应用思路和应用效果两方面出发,深入分析井身结构优化、钻头及参数优选、复合钻井等几大海塔优快钻井配套技术在现场实际中的应用情况,实践表明机械钻速得到大幅度提高,钻井周期明显缩短,效果显著。

复合冲击频率配合特性模拟研究

目前,对于传统的轴向冲击破岩和扭力冲击破岩机理的研究较多,而复合冲击钻井破岩机理的研究正处于起步阶段,且现有的研究成果极少。鉴于此,利用ABAQUS动力学冲击模块计算平台建立了PDC钻头单齿-岩石相互作用的动力冲击数值模型,考虑切削齿在钻压、转速、交变冲击扭矩和交变轴向冲击力等多个载荷的共同作用下,分析了复合冲击破岩方式、轴向冲击和扭向冲击频率配合方式、钻压等几个因素对复合冲击破岩效果的影响。研究结果表明:岩石单元内部拉应力与压应力破坏区域交替分布;冲击条件相同,且在轴向冲击频率为扭向冲击频率的1/2时,岩石破碎效率最高;如果冲击频率太小,而不能及时有效地破碎钻遇岩石,即发生黏滑振动;如果冲击频率太大,载荷作用时间太短,则破岩过程中冲击能量无法及时分配,冲击力微弱,因此,复合冲击频率配合数量关系存在一个冲击频率极值。复合冲击钻井技术破岩机理的研究为新型钻井工具的进一步开发和优化改进奠定了理论基础。

近钻头变径稳定器导向钻具造斜特性研究

为提高现有导向钻具组合井眼轨迹控制能力,针对近钻头变径稳定器导向钻具造斜特性开展了研究。根据纵横弯曲梁法和三弯矩方程,考虑钻具结构弯角和变刚度管柱的影响,建立了带近钻头可变径稳定器的导向钻具组合力学特性分析模型,采用单因素法,对各种条件下近钻头可变径稳定器外径对钻具造斜能力的影响进行分析。分析结果表明,近钻头可变径稳定器外径对钻具造斜能力影响显著,在所研究的参数范围内,钻具长度和井径扩大率对复合钻进造斜率的影响较为明显,上稳定器和钻压的影响次之,螺杆钻具结构弯角对复合钻进造斜率的影响最小。最后根据研究结果并结合现场实际工况,设计并研制出了井下遥控式近钻头可变径稳定器导向钻具。

镇泾油田“优快钻井”的现状与潜力

结合镇泾油田钻井现状,系统介绍了主要钻井工程工艺技术措施,重点分析"优快钻井"面临的钻井井漏、井眼稳定、定向钻井工艺技术优化、钾胺基聚合物钻井液体系抗盐侵的维护处理、"压稳防漏固井"等技术难点,结合钻井实践提出"优快钻井"的技术措施与方案,对该地区钻井施工具有一定的参考意义。

一种新的扩散混合机制

本文针对扩散混合新机制扩压函数,提出了它的基本设计原则。引入了级连布尔函数的概念,给出并证明了它的一些性质,在此基础上提出了单比特扩压函数的一种构造方法,并给出了一个具体的具有良好密码学性能且结构简单易于软硬件实现的单比特扩压函数实例。

滚滑复合轴承研究

针对牙轮钻头的滑动轴承和滚动轴承在实际工作中所存在的问题,提出一种牙轮钻头滚滑复合轴承,对滚滑复合轴承结构进行有限元对比分析、模拟对比试验和钻头现场验证实验,表明滚滑复合轴承是一种较先进的创新性轴承。

复合冲击钻井立体破岩特性模拟研究

利用ABAQUS动力学冲击模块建立PDC单齿-岩石冲击作用数值计算模型,研究切削齿在受转速、钻压、交变冲击扭矩、交变冲击力等多载荷耦合作用下的复合冲击动态破岩方式及破岩效果。研究发现:扭转冲击比旋转冲击的破岩效率提高39.28%,复合冲击比扭转冲击破岩效率提高27.79%;冲击作用时间相同,岩石表面剪切作用力S复合>S扭力>S旋冲;复合冲击侵入岩石深度的特征曲线具有阶跃式的特征。复合冲击钻井破岩机理的研究为工具的进一步优化奠定了理论基础。

组合BCH码在CDMA系统中的研究与应用

提出了素多项式同组的概念,并对由同组的素多项式构成的组合BCH码在码长、信息位长度、阶数等方面的特性进行了研究和分析。同时,还对组合BCH码经过群变换后产生的类正交矩阵进行了研究。研究发现,当构成组合BCH码的素多项式的个数越多时,类正交矩阵的行类正交性越好,列类正交性越差。最后,将组合BCH码的类正交矩阵用于CDMA通信系统中,并分析了在构成组合BCH码的素多项式个数不同的情况下,行和列分别作为多用户编码时的误码率。

钻探新技术在溪洛渡电站中的开发和应用

针对溪洛渡电站急需解决的钻探技术难题 ,结合水利水电钻探的薄弱环节进行了 4项研究 :1.研制SDQ定向取心器 ,可随钻定向取心 ,并具有数学计算和作图求解岩层层面和断裂面产状等功能。 2 .针对岩石特点 ,确立了 6 33—Cu为基础粘结料并加入WC、Co、Ni、Ti为组元的金刚石钻头胎体方案 ,引入了两次级配的金刚石粒度设计 ,确立了最佳烧结参数。 3.通过原料筛选和优化配方 ,获得了可人工种植的植物胶和合成高分子聚合物复合胶的无粘土冲洗液 ,用量少、成本低、搅制工艺简单。 4.研制冲击式取心跟管钻具 ,经在厚约 135m的岸坡松散堆积层钻进表明 :取心率高 ,同径跟管 ,进度提高了一倍以上 。

复合钻井中提高钻头水功率的一种方法

钻头水眼压降以及钻头水功率作为重要的水力参数,对提高机械钻速有着重要影响。从钻头水眼、传动轴TC径向轴承以及两者间尺寸配合出发,分析计算传动轴的承压能力、钻头水眼压降及水功率,提出了一种提高钻头水眼压降和水功率的方法,即通过增大轴承长度之和来提高轴承压降,通过缩小水眼尺寸来提高钻头水眼压降及水功率。传动轴的承压能力与TC轴承套的总长度成线性正相关,钻头水眼压降及水功率与钻头水眼尺寸成反比。

鄂尔多斯盆地南梁油田西区PDC钻头切削齿磨损分析及应用研究

统计、对比分析了两邻井同一井段PDC钻头使用情况,切削齿磨损情况以及磨损原因,认为弯螺杆复合钻进诱发的井底涡动是导致切削齿磨损不均、微小金刚石颗粒崩落、磨损面拉断裂纹发育的根本原因,严重影响了钻头寿命,并从提高该区块定向井两趟钻比例、单只钻头进尺的角度给出了钻头优化、制造和使用等方面的建议。研究表明,通过外锥后排辅助齿抵抗冲击应力、控制吃入深度是减少磨损的有效方法。