随钻扩眼工具井底钻压分配的实验研究

为了考察随钻扩眼工具钻进过程中产生的特殊结构井眼对井底钻压分配的影响，按照相似原理建立了随钻扩眼工具底部钻柱动力学特性模拟实验装置，对领眼井底与阶梯井底的钻压分配规律进行了研究。模拟实验结果表明，随钻扩眼形成的阶梯式井底岩石要比领眼井底岩石更容易破碎，实际钻压分配比小于按照几何结构定义的钻压分配比。该结果与理论模型的研究得到的结论一致。     

随钻扩眼工具井底钻压分配的实验研究

为了考察随钻扩眼工具钻进过程中产生的特殊结构井眼对井底钻压分配的影响,按照相似原理建立了随钻扩眼工具底部钻柱动力学特性模拟实验装置,对领眼井底与阶梯井底的钻压分配规律进行了研究.模拟实验结果表明,随钻扩眼形成的阶梯式井底岩石要比领眼井底岩石更容易破碎,实际钻压分配比小于按照几何结构定义的钻压分配比.该结果与理论模型的研究得到的结论一致.     

扩张式随钻扩眼工具技术发展综述

在钻井过程中通过采用随钻扩眼技术能够有效提高钻井速度,处理复杂地层,以及提高套管环空间隙等等。本文对于随钻扩眼技术发展现状,特别是国外先进工具发展特点进行分析,还介绍国外技术特点与发展趋势,希望对于提高我国钻井工具配套具有一定帮助。     

复杂地质层中电磁波测井响应特性的数值研究

给出一种改进的伪解析方法并将其用于分析随钻电磁波测井(logging-while-drilling,LWD)方法在复杂地质层中的数值响应特征.1个典型的LWD工具由多个工作在多层环状地质层中的环形天线组成.由丁机械牵引力或重力作用,测井工具与井孔可能会形成偏心结构,另外当井孔中泥浆渗入地质层时也可能形成分层地质结构.给出的方法可处理各向异性地质导电率介质和多层偏心结构(每层均与其他层形成偏心结构).数值实验验证所提出方法的正确性和实用性.LWD工具的测井深度与环形天线间的垂直距离呈正比例关系,给出LWD工具的敏感度分析和偏心结构对工具测量的影响.     

锐度对随钻扩眼钻具钻压分配关系的影响

随钻扩眼过程中,领眼钻头与扩眼器前后相随,同步切除岩层。由钻柱施加的钻压为二者共同承担。若钻压分配不当,则易引起钻柱剧烈振动,机械钻速降低,钻具过早损坏等复杂状况。在设计和选配领眼钻头与扩眼器时即应着重考虑钻压分配关系。然而,常规设计方法仅依赖领眼钻头和扩眼器所切除岩层的截面积来确定分配关系,所得结果较为粗糙。故提出钻具锐度的概念以表征破岩工具的切削能力,其值由室内试验测定,值越大,表示工具切削岩层的能力越强;在锐度基础上发展了计算钻压分配关系的常规方法,并说明了锐度对钻压分配关系的影响规律。该结果对随钻扩眼钻具组合的设计和选型具有指导作用。     

塔河油田同心随钻扩眼钻柱动力学研究

老井侧钻是解决塔河油田含水率增加的主要技术,但井眼直径变小会对后续作业产生很大的影响,应用随钻扩眼技术可以解决此问题。但也存在钻柱动力学稳定性差、扩眼效果不理想和钻速低等问题。基于弹性力学理论及有限元分析方法,考虑弯曲井眼中钻柱受力、钻柱结构和领眼钻头与扩眼工具处钻压扭矩分配等因素的影响,由该区一口实例井扩眼参数建立了侧钻井同心随钻扩眼钻柱瞬态动力学模型。并研究BHA在小井眼中的运动状态,全钻柱关键位置动应力变化、井口轴向力、井口扭矩、钻柱轴向加速度和钻柱等效应力随加载时间的变化,模拟结果可为研究同心随钻扩眼钻柱的动力学性能和优化随钻扩眼施工参数提供了理论支持。     

裂缝地层随钻段塞止漏技术

针对全部循环井浆加入刚性颗粒的随钻防漏技术中由于震动筛使用和井浆性能调控要求的限制,随钻防漏颗粒粒径和浓度不能太大的问题,提出了随钻段塞止漏技术.该技术机理就是通过单独配置高浓度段塞防漏堵漏浆,在出现漏失趋势或已经出现漏失的时候向井内注入一定体积的随钻段塞防漏堵漏浆进行防漏和堵漏.随钻段塞止漏技术使用防漏堵漏颗粒粒径可以较大,浓度也可以较高,因而能够封堵较大开度裂缝的漏失,并可以较好地协调全井浆加入刚性颗粒进行防漏堵漏的技术限制.现场试验证实了该技术对裂缝性地层的防漏和对地层出现漏失时不停钻堵漏的工艺可行性和良好的止漏效果.随钻段塞止漏技术的成功实施完善和丰富了随钻防漏技术的发展.     

一种新型扩孔钻头的研制

小井眼扩孔钻头是老井重钻的关键设备。针对井下空间尺寸小、动力来源困难等问题,采用整体刀块、斜面变径等新型结构,用数值模拟方法进行了钻头体的刚度、强度分析,研制了小井眼液压可控式变径扩孔钻头,可将井眼由118 mm扩到146 mm。经现场试验表明,操作简单灵便、工作安全可靠、扩孔直径均匀,为扩孔钻头提供了一个新品种。     

随钻扩眼器球座的周边流场分析及参数优化

采用Fluent软件对随钻扩眼器控制短节中球座周边流场进行流场仿真,并通过速度流场的分析以及优化前后速度的对比,对扩眼器流道结构进行优化。仿真结果表明,通过采用优化后的球座结构以及球座外滑套结构,能够有效减小流体对球座和球座外滑套内壁的冲蚀,平缓流场。研究结果可为工程上流道结构设计提供一种新的优化思路。     

岩石层定向钻穿越中岩石扩孔器的选择要点分析

本文结合岩石层水平定向钻穿越的实践,分析了岩石扩孔器的选择要点:水平定向钻要根据穿越地层的类型选择岩石扩孔器的尺寸和形式,选择岩石扩孔器要注意扩孔器的使用寿命;并建议岩石扩孔器本体设计时应考虑具备反向退出钻孔的功能,扩孔器产生的钻屑粒径能足够小,以使泥浆悬浮钻屑并顺利排出到地表。对岩石层的定向钻穿越施工能够起到很好的借鉴作用。     

塔河油田盐膏层钻井工艺探讨

塔河油田具有盐膏层埋藏深、厚度大、压力高、层间变化大、塑性变形严重的特征。因此,如何解决在盐膏层钻进过程中出现的“溶、缩、塌、胀、漏、卡、喷、损”等复杂问题,是钻井工程的重点与难点。通过分析盐膏层的地层特性,论述了盐膏层的蠕变机理,同时对盐膏层钻井液技术以及特殊钻井工艺方面进行了探讨。研究结果表明,通过调整钻井液密度及增加氯根浓度可有效地抑制蠕变,同时结合承压堵漏及随钻扩孔等工艺措施可有效解决盐膏层蠕变引起的井下复杂事故。     

非开挖水平定向钻喷射式反循环扩孔器设计及其排屑性能试验

为解决大直径水平定向钻扩孔施工中环空岩屑清理困难的问题,基于射流泵原理设计了一种水平定向钻喷射式反循环扩孔器,并通过室内试验研究了其排屑性能.室内试验选取了3种粒径的石英砂颗粒(0.5～1、1～2和2～4 mm),配制了2种不同马氏漏斗黏度的泥浆,采用控制变量法研究了岩屑粒径、泥浆类型、扩孔器转速和岩屑浓度等因素对反循环扩孔器排屑效率的影响.试验结果表明:单纯考虑反循环形成抽吸作用设计的扩孔器,实际排屑效率较低,凸起的牙轮结构搅拌作用和扩孔器与孔壁紧密贴合两方面因素对提高岩屑排除效率有积极影响;在一定条件下,岩屑粒径越小,泥浆黏度越大,岩屑浓度越大,喷射式反循环扩孔器的岩屑排出效率越高;当其他条件一定时,岩屑排出效率在扩孔器转速为40 r/min左右达到最大值;在试验条件允许的范围内扩孔器最大排屑效率高达73.15％,具有很强的实用价值.     

随钻扩眼钻井钻进趋势影响因素

以钻进趋势角作为评价指标,对使用随钻扩眼工具进行钻进时的钻进趋势进行了分析.结果表明:对于偏心扩眼钻头,钻压分配比在一定条件下能够改变钻具的钻进趋势,因此在钻具组合设计中不能按照常规钻头来对待;对于钻具组合设计,将扩眼体位于井眼高边时是否满足防斜要求作为设计依据;对于独立结构扩眼器,钻压分配比的变化通常对钻具钻进趋势的影响较小,独立结构扩眼器的防斜主要依赖于领眼钻头与扩眼器之间稳定器位置的调节.     

淹没水射流士层扩孔方程

运用水射流理论与土力学理论,建立了水射流土层扩孔方程.基于室内模拟实验,研究了射流参数与扩孔效果的关系,并验证了水射流土层扩孔方程的正确性.结果表明,增大射流流量比增大其压力对扩孔效果的提高更有效,实验参数βs主要与扩孔时钻杆的运动有关.     

井下随钻测量技术研究

在钻井过程中,定向钻井工作仪器没有实时监视系统,无法随时掌握井下钻具的去向,常常使得实际井眼轨迹偏离预定的轨迹,增加扭方位的次数,在井下形成较多的狗腿、给起、下钻造成一定的困难.同时,也增加了发生钻井事故的可能性。同样,由于使用前面的这三种仪器时,井眼轨迹总是后知的,这样,在井眼密度很大的丛式井中,往往难以避免打到已完钻的井眼中去,造成事故。     

催化剂载体的扩孔研究

本文研究了硅胶载体扩孔的最佳工艺条件,即考察扩孔液组分、酸度、扩孔压为(或温度)、扩孔时间等因素对扩孔后载体微孔结构的影响,引用有关理论分析,进行了实验验证,为催化剂设计及改进提供了有关依据。不同扩孔条件下得到的载体,制备成合成1,4-丁炔二醇的铜铋催化剂(φ5mm),用转框反应器及涓流床外循环微分反应器考评,表明扩孔后制成的催化剂在相同炔化反应条件下,活性有显著提高。     

水射流土层扩孔技术及影响因素

分析了水射流土层扩孔参数,建立了射流参数与土体参数的关系.通过实验,研究了射流参数和钻杆运动参数对扩孔效果的影响.结果表明:提高扩孔效果必须增大射流功率,在射流作用力大于土体临界破坏力的条件下,增大射流流量比增大射流压力更加有效;合理地匹配钻杆运动参数更有利于扩孔效果的提高.工程应用证明,运用水射流扩孔技术制作多环扩孔型锚杆是可行的,锚杆承载力明显提高.     

浅谈随钻地层测试技术的应用与发展

随钻地层测试技术是应用在采集地层压力数据中的一项新技术。本文通过介绍随钻地层测试仪器的种类和运行原理对其应用和发展进行了研究,对随钻地层测试技术的发展前景进行了阐述。主要通过我国吉林石油探区的随钻地层测试技术的现状、发展技术的方向以及应对注意的问题进行了简单介绍。笔者认为随钻地层测试的发展方向应当是双封隔器模式结构具有流体取样和流体实时分析功能。我国在发展随钻地层测试技术时还要不断借鉴国外的先进技术,联合科研单位进行理论研究,发展我国自己的随钻地层测试仪器。     

水力喷砂破岩技术应用于油井扩孔的试验研究

水力喷砂扩孔技术是采用多俄罗斯引用的水力砂割缝工具在辽河油田进行进行地面模拟试验而实施的，试验证实了该项技术的可行性 ，为今后进行井试验打下了良好的基础。     

扩孔微型桩抗震性能试验研究

对6根具有不同扩孔参数的微型桩进行室内足尺低周循环侧向加载试验,得到滞回曲线和骨架曲线,并计算耗能能力和延性系数,对其抗震性能进行评估.所得结论可为新型抗震型半整体式桥台桥梁的实际应用打下基础,对整体式桥台桥梁支承桩的扩孔技术也有一定借鉴意义.