海洋天然气水合物岩心处理关键技术进展

水合物岩心处理技术体系的建立对于海洋与冻土区水合物的勘探与开发非常重要,其中保压岩心的现场处理与测试,更是获取地层相关物性参数并进行复杂情况下水合物赋存地层行为评价与预测的关键。钻井现场围绕这一核心内容主要从岩心的现场处理流程设计、压力与温度控制以及现场转移与测试3个方面加以实现,其关键在于工作过程中相关装置的保压保温、工作腔体内保压岩心的精确操控、工作腔体内保压岩心的直接接触测试以及工作腔体外与其他外部测试装置匹配的联合测试。

双闭环液压盘式刹车自动化优化技术研究

随着钻探要求的不断提高,液压盘式刹车的自动化技术得到了广泛的应用。响应特性和微调特性是液压盘式刹车工艺特性的两个重要方面,液压盘式刹车在制动时具有一定的延迟特性,压力的调节具有强烈的非线性。针对液压盘式刹车工艺的特点,提出了采用外环控制悬重、油压内环PID镇定的双闭环PID算法对其制动特性进行优化,使制动压力和悬重得到精确镇定,并将此技术应用到恒钻压自动送钻系统中。室内实验和现场试验结果表明:这种优化使基于液压盘式刹车的自动送钻系统达到了较好的应用效果,同时,室内实验还为自动送钻的现场试验提供了准备平台,也为其他刹车自动化技术的开发和优化提供了有效的参考。

绳索侧壁补心技术

岩矿心的补取作为重要的技术补救措施,在岩心钻探中是不可缺少的,传统的补心方法操作繁杂,特别是当需要在深孔进行多段补心时不易实现,绳索侧壁补心技术可以方便地进行深孔多点补心,易于保证取心数量和取心质量,对减少钻孔报废具有重要作用。

涡轮钻具水力设计与分析方法应用现状研究

涡轮钻具是一种重要的钻井工具,涡轮叶型线特征是其水力性能设计与分析的关键因素。在分析涡轮钻具水力工作原理的基础上,研究了涡轮钻具水力性能设计研究现状,详细比较分析了涡轮钻具水力性能设计的理论方法、计算机建模与仿真及水力性能试验分析方面的研究现状与发展水平,提出了计算机辅助设计及理论分析。与试验修正相结合的综合研究方法是涡轮钻具水力性能设计与分析的重要方法,对涡轮钻具水力部件的主要问题与发展趋势进行了展望,为涡轮钻具的水力设计提供参考。

大口径孔底油压马达碎石器组合动力钻具施工方法

卵砾石、基岩地层大口径钻孔,常规方法钻进效率低,施工周期长,采用捆绑式空气潜孔锤钻进,能量利用率低、耗气量大,需要配备大型空压机,施工成本较高。采用大口径孔底马达油压碎石器组合动力钻具施工法,也称为OMH(oil motor hammer)工法,可以满足卵砾石、基岩地层钻进的同时,极大地提高钻进效率,降低钻进成本。

新型井底加压装置的设计

小眼井钻井、大斜度井和水平井钻井数量越来越多。在这类井中如何有效地向钻头施加钻压就成为人们普遍关注的问题。在转盘钻井和井下动力钻具钻井中,一般都是靠钻柱重量向钻头施加钻压的,然而在大斜度井和水平井钻井中,这种传统的方法存在缺陷。本文在调研了一些井底加压装置工作原理的基础上,设计了以减压阀为主体的井底加压装置,论证了该方案的可行性,为井底加压提供一种新的思路。

多层水口高胎体孕镶金刚石钻头研究

随着现代钻进的不断发展,高胎体钻头很好地解决了钻头寿命和实效的对立问题,多层水口成为高胎体钻头研究的一个重要方向。本文对多层水口钻头的胎体高度、水口和结构等进行了优化设计,给出了热压法孕镶金刚石钻头的烧结工艺,为多层水口孕镶金刚石钻头的设计提供了参考依据。试制了一个石墨堵口的多层水口孕镶金刚石钻头,并对其进行了室内实钻试验。试验结果表明,采用石墨堵口的多层水口钻头的第二层水口能够较好出露,证明了多层水口孕镶金刚石钻头设计的可行性。