气体钻水平井稳定器安放位置与井斜控制研究

针对XS–001H 气体钻井水平井段的井眼轨迹控制问题,建立了全井段水平井井斜控制的有限元模型,该有限元模型可以任意调整水平段钻具组合参数和稳定器的安放位置来进行井斜控制的力学机理研究。重点研究了钻铤钻具组合、无磁抗压缩钻杆钻具组合、稳定器不同安放位置与井斜控制的力学机理和关系,并得到了相应钻具组合下,钻头侧向力与稳定器间距的定量关系曲线,不同钻具组合在水平段的最大挠度与稳定器的变化关系曲线,这些结果为气体钻水平井段的井斜控制提供了定量的理论数据,并得到了现场应用。     

空气冲旋钻井机械钻速仿真算法

钻井机械钻速预测是难题.以前,研究者们常根据现场数据或试验数据,用统计拟合分析方法得出机械钻速的经验或半经验关系式.这些经验或半经验公式包括一些很难确定的系数准确性和可靠性差.为此,作者结合三牙轮钻头有关的理论,建立了空气冲旋钻井钻头的真实数学模型、真实井底模型和钻头牙齿与井底岩石互作用模型,用计算机仿真方法预测出了空气冲旋钻井机械钻速.使用表明,该模型可靠,计算结果与实际机械钻速基本一致,研究成果可用于冲旋钻头改进、优化设计和钻井参数优选.     

关于T-S模糊系统稳定性的一个代数判据

引用一个特定的矩阵测度,基于M矩阵的基本性质,分析T S模糊系统的稳定性问题·结果表明:利用T S模糊系统子系统的系数矩阵构造一个判断矩阵,该判断矩阵的稳定性蕴涵着原T S模糊系统的全局稳定性·这个代数判据不同于现有的Lyapunov稳定性框架之下的分析结果·然后,根据PDC算法,给出一种基于该代数判据的模糊状态反馈控制器的设计方法,并给出闭环T S模糊系统判断矩阵稳定的一个必要条件·最后,通过一个数值算例说明如何利用该代数判据来设计模糊状态反馈控制器·     

柯柯亚区块西山窑组地层PDC钻头优化设计

柯柯亚区块钻井技术虽然有了很大发展,但仍然具有很大的提速潜力。根据柯柯亚区块西山窑组的地层特点,结合岩石特性分析,设计出了新的PDC钻头,并且在现场试验中取得了明显效果。从柯193井的现场试验情况分析,钻井提速效果明显,钻头磨损程度较小,仍可继续入井使用。     

提高川东复杂地质深井超深井机械钻速的研究

针对川东高陡地质构造复杂,钻井中深井、超深井机械钻速低,建井周期长,钻井成本过高的问题,分析了川东地区钻井速度低的原因,介绍了岩石的各种性质,钻头选型依据以及如何评判钻头井下使用情况等方面的知识,阐述了合理使用钻头的方法,提出了在川东地区高陡构造地层中提高钻井速度的三种措施：（1） 采用以偏轴-钟摆钻具组合为主的钻井方式进行钻进;（2） 开展喷射钻井,促进机械钻速提高;（3） 开展水力加压器的应用。以期不断优化和强化钻进技术来提高钻井速度确保井身质量。     

冲旋钻井条件下的岩石破碎机理

冲旋钻井因其具有较高的钻速和较小的井斜,而广泛应用于矿山、石油与天然气领域的钻井工程中.为了揭示冲旋钻井的破碎机理,考虑静压、冲击和旋转的耦合作用,分别建立了牙齿和12 1/4″全尺寸平底钻头与岩石的三维冲击动力学模型.对所建立的模型进行有限元求解,结果显示:拉应力破碎是岩石破碎的主要形式,剪切应力、压应力破碎次之;岩石的破碎主要发生在岩石的拉应力失效阶段和卸载后的静压-旋转剪切破岩阶段;岩石在单齿的作用下可以显著地分成4个半球形区域;全尺寸钻头的破岩过程可以分成5个破碎阶段;边齿倾角越大,破岩侵深越小,破碎体积越大,齿顶应力越高;钻头边齿齿顶和齿孔应力均远高于中心齿,极易最先破坏;岩石越硬,牙齿侵入深度越小,破岩体积越大.研究结果与一系列的室内实验研究结果一致,可用于冲旋钻井钻头的优化设计及冲旋钻井参数的优选.     

X射线荧光录井技术在冀东油田的应用分析

元素录井是在钻井现场快速分析岩屑(岩心)样品中元素含量,并根据元素含量及其组合关系的变化进行随钻岩性识别和地层评价的录井技术。在冀东油田上古生界沉积特征分析基础上,通过X射线荧光分析试验,选定对岩石分析的元素种类,研究岩石元素组合特征,并利用其成果及时、准确地识别岩性和判断地层,正确指导钻井生产,形成基于X射线荧光分析的随钻地质解释评价技术。X射线荧光录井的开展,为PDC钻头、空气钻井条件下的岩性识别提供了可靠的技术手段,同时定量的元素分析资料,在复杂岩性的识别、储层评价、地层判别及沉积相的研究等方面,均收到了较好的效果。     

石炭系推覆体钻井提速技术应用

火北2井位于准噶尔盆地东部隆起沙帐断褶带火14井北断圈闭,地质结构为石炭系推覆体结构,地层倾角大,地层倾角大,井身质量控制难度大。在该区块钻井施工过程中,受事故、复杂频发、机械钻速慢、井身质量难以控制等多种因素影响,严重制约了该区块推覆体构造井的钻井速度。因此,火北2井在工具上的优选、防斜打快、预防复杂情况等方面进行技术研究,取得了较大的成果。为今后在该区块石炭系推覆体提速的技术方案提供了技术支撑。     

关于PDC钻头破岩效率的研究

钻头作为钻进过程中主要的破岩工具,其质量的优劣直接影响钻进速度以及钻井的质量和成本。PDC钻头作为金刚石钻头的一种,其在低钻压下可以获得比较好的进尺和钻速,因而得到了广泛的应用。对于PDC钻头,其切削齿尺寸、后倾角和布齿密度是影响其性能的重要参数,本文通过对PDC钻头的室内试验,探讨了切削齿尺寸、后倾角和布齿密度对PDC钻头破岩效率的影响。     

TRM涡轮钻具在方13井的试验研究

大庆外围地层硬度高、研磨性强,钻井速度慢,为了钻井提速,在宝一段地层采用俄罗斯钻井研究院生产的TRM减速涡轮钻具进行提速试验,本文简单介绍了TRM减速涡轮钻具及参数,并对试验结果进行了分析和效果对比。