復(fù)合鉆井過程中螺桿鉆具旁通閥刺漏造成鉆頭泥包分析

為了對鉆井內(nèi)的剩余油氣進(jìn)行開發(fā)，并進(jìn)一步降低開發(fā)的成本，可以積極應(yīng)用套管內(nèi)側(cè)鉆，在套管內(nèi)側(cè)鉆中就必須應(yīng)用螺桿鉆具。在側(cè)鉆井鉆進(jìn)的過程中，影響螺桿鉆具使用效率的一個重要環(huán)節(jié)就是螺桿鉆具的主軸軸承。本文簡要介紹了在側(cè)鉆井中螺桿鉆具的受力情況，以及螺桿鉆具的導(dǎo)程、頭數(shù)、尺寸和級別對作用于轉(zhuǎn)子的軸向力的影響。

隨著現(xiàn)代工業(yè)的蓬勃發(fā)展,鉆井工藝日趨完善,螺桿鉆具在大井眼鉆井中的應(yīng)用,為石油開采提高質(zhì)量,完善技術(shù)工藝奠定了基礎(chǔ).結(jié)合螺桿鉆具組成情況、技術(shù)指標(biāo)及技術(shù)優(yōu)勢進(jìn)行了分析,以為螺桿鉆具在大井眼鉆井中的應(yīng)用提供技術(shù)參考與借鑒.

螺桿鉆具技術(shù)參數(shù) c5lz172*7.0ii-dkwfg 其中“c”表示：馬達(dá)形式（c-長馬達(dá)、d-短馬達(dá)、k-空氣或泡沫馬達(dá)省略-常規(guī)馬達(dá)）“5” 表示：轉(zhuǎn)子頭數(shù) “l(fā)z”表示：螺桿鉆具產(chǎn)品代號“172”表示：螺桿鉆具規(guī)格（外徑,mm）“7.0”表示：允 許使用的轉(zhuǎn)子水眼壓降（mpa）“ii”表示：產(chǎn)品改進(jìn)次數(shù)“d”表示： 彎鉆具彎角形式: d-單彎（彎接頭或彎殼體） p-大偏移距同向雙彎（彎接頭+單彎殼體）t-同向雙彎 s-異向雙彎（dtu） j-鉸接鉆具 k-可調(diào)彎殼體 無-直鉆具 “k”表示： k-可調(diào)彎殼體鉆具結(jié)構(gòu)形式 省略-固定彎殼體鉆具結(jié)構(gòu)形式 “w”表示：穩(wěn)定器（w-傳動軸殼體帶穩(wěn)定器；省略-不帶穩(wěn)定器）“f”表示：轉(zhuǎn)子中空 分流（f-轉(zhuǎn)子中空分流；省略-轉(zhuǎn)子非中

在分析了pdc鉆頭特性及破巖機(jī)理的基礎(chǔ)上,結(jié)合螺桿鉆具和pdc鉆頭在鄂爾多斯工區(qū)定向井中的應(yīng)用,總結(jié)了螺桿鉆具使用時的注意事項,并介紹了螺桿鉆具和pdc鉆頭組合在鄂爾多斯工區(qū)定向井中的應(yīng)用效果。

本發(fā)明提供了一種螺桿鉆具防掉接頭裝置，其主要由轉(zhuǎn)子、定子總成、防掉套、防掉連桿、防掉螺母和旁通閥連接塊組成，旁通閥連接塊為管狀的圓柱體，一端加工有螺紋，與旁通閥連接，內(nèi)部通孔內(nèi)裝有定子總成，定子總成與轉(zhuǎn)子連接，轉(zhuǎn)子與防掉連桿連接，防掉連桿一端固定防掉螺母，防掉連桿和防掉螺母在防掉套內(nèi)滑動，

螺桿加PDC鉆頭復(fù)合鉆進(jìn)技術(shù)

螺桿鉆具鉆進(jìn)因機(jī)械鉆速高、經(jīng)濟(jì)效益明顯而在石油、煤田地質(zhì)等鉆探施工中廣泛使用,技術(shù)也比較成熟,但在地?zé)峋@探施工中還處于摸索試驗階段。就螺桿鉆具在地?zé)峋@探中的設(shè)備配套、鉆進(jìn)工藝、效益對比等一系列問題進(jìn)行了闡述,肯定了螺桿鉆具在地?zé)峋@探中的鉆進(jìn)效率和經(jīng)濟(jì)效益,同時提出了一些需要在今后實踐中解決的問題。

鉆桿鉆具鉆頭 河北鼎峰機(jī)械制造廠多年來一直從事螺旋鉆機(jī)及螺旋鉆具的生 產(chǎn)和銷售。 我廠生產(chǎn)的螺旋鉆具主要有： 一、螺旋鉆頭產(chǎn)品簡介： 1，土層螺旋鉆頭所用切削具為鏟形耐磨合金斗齒加截齒， 主要用于地下水位以上的土層、砂土層、含少量粘土的密實砂層 以及粒徑不大的砂石層中無循環(huán)鉆進(jìn)。結(jié)構(gòu)為直螺旋，有彈頭單 螺、雙頭單螺、雙頭雙螺三種。單螺鉆頭由于清渣容易，回轉(zhuǎn)阻 力小，適合鉆進(jìn)卵砂石層及膠結(jié)性好的粘土層，雙螺鉆頭攜土能 力強(qiáng)，導(dǎo)正性能好，適合鉆進(jìn)松散地層及軟硬互層地層。鉆頭口 徑為ф400-2000mm。 2，巖石螺旋鉆頭巖石螺旋鉆頭所用切削具為尖部鑲焊有鎢 鈷硬質(zhì)合金的美國進(jìn)口截齒。主要用于風(fēng)華基巖、膠結(jié)較好的卵 砂石地層及各種圖紙的永凍土層中無循環(huán)鉆進(jìn)，結(jié)構(gòu)可為直螺和 錐螺，根據(jù)地層和鉆頭甩土性能分別有各種螺距（升角）的單頭 單螺、雙頭單螺、雙頭雙螺鉆頭。鉆頭口徑

頁巖氣是新能源領(lǐng)域的重點開發(fā)對象,其開發(fā)與利用有助于緩解常規(guī)能源緊缺的現(xiàn)狀。螺桿鉆具是一種容積式井下動力鉆具,是鉆井作業(yè)的重要工具之一。為滿足頁巖氣開采的需要,系統(tǒng)闡述了用于頁巖氣開采用螺桿鉆具的研究開發(fā)背景,總結(jié)了螺桿鉆具的國內(nèi)外發(fā)展進(jìn)程和研究進(jìn)展,詳細(xì)分析了螺桿鉆具的結(jié)構(gòu)特征和工作原理。根據(jù)頁巖氣開采的特殊性和復(fù)雜性,分析了頁巖氣開采用螺桿鉆具的性能特點,給出了其未來的發(fā)展趨勢,為頁巖氣開采用螺桿鉆具的深入研究與發(fā)展奠定了很好的基礎(chǔ),具有一定的研究價值。

第五節(jié)螺桿鉆具

石油螺桿鉆具介紹

在定向井、大斜度井、水平井等特殊工藝井施工中,為優(yōu)化井身質(zhì)量,不同井段的造斜率可能會有所不同,常規(guī)的彎螺桿鉆具彎角是固定的,欲滿足不同造斜率的要求,就得配備多種鉆具。為減少彎螺桿鉆具的配備數(shù)量,開發(fā)了可調(diào)整彎度的螺桿鉆具。該鉆具在減少工具儲備量、降低鉆井成本等方面起到了較為有效的作用,技術(shù)水平國內(nèi)領(lǐng)先。

由于油層開發(fā)技術(shù)的需要，五段制定向井在油田內(nèi)部得到廣泛的發(fā)展。通常軌道類型為直——增——穩(wěn)——降——穩(wěn)，要求降斜至0°井斜角后穩(wěn)斜中靶。通過施工濱649區(qū)塊的五段制定向井，我們摸索出一套使用直螺桿鉆具施工的模式，在滿足井眼軌跡要求的同時，大大提高了機(jī)械鉆速，對以后該類井型的施工，具有較強(qiáng)的指導(dǎo)意義。

考慮139.7套管內(nèi)側(cè)鉆水平井環(huán)空間隙小、曲率大等因素,應(yīng)用間隙元法對下部鉆具組合進(jìn)行非線性靜力學(xué)分析,求得鉆具的變形、應(yīng)力、摩阻力和接觸力,結(jié)合139.7套管內(nèi)彎螺桿鉆具的提放試驗結(jié)果,建立了彎螺桿鉆具組合通過能力的判定條件和計算公式,并在大慶油田側(cè)鉆水平井中得到應(yīng)用和驗證。

單彎螺桿鉆具是實現(xiàn)煤礦井下近水平定向鉆進(jìn)的重要工具之一。文章采用縱橫彎曲法對煤礦井下單彎螺桿鉆具進(jìn)行受力和變形分析,闡述了變斜力和變方位力與鉆壓、第一跨梁長度、鉆孔曲率、結(jié)構(gòu)彎角及工具面向角等因素的關(guān)系。此外,通過對螺桿鉆具的扭矩、軸向荷載和離心力的分析,有助于全面了解螺桿鉆具的工作狀況,對正確使用和維護(hù)鉆具、保證定向鉆進(jìn)施工的順利進(jìn)行具有重要意義。

采用現(xiàn)代cfx技術(shù)對螺桿鉆具水帽分流孔的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了流體動力學(xué)分析,通過分析水帽分流孔個數(shù)、直徑及傾斜角度對內(nèi)部流速的影響,得出最佳的水帽流道設(shè)計思路,為水帽的設(shè)計提供理論依據(jù)。

理論研究和現(xiàn)場實踐表明,提高彎螺桿鉆具組合在水平段旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時的穩(wěn)斜能力有助于增加旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)井段的比例、提高水平段鉆井速度并降低施工風(fēng)險?？紤]彎螺桿鉆具公轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力影響,應(yīng)用縱橫彎曲連續(xù)梁方法和達(dá)朗伯原理,建立了單彎雙穩(wěn)導(dǎo)向鉆具組合旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)條件下的力學(xué)特性分析模型。以吉林油田長深氣田水平井鉆井實踐為例,選擇典型的單彎雙穩(wěn)鉆具組合及鉆進(jìn)參數(shù)配合,模擬分析了鉆具結(jié)構(gòu)(包括螺桿鉆具的彎角度數(shù)、穩(wěn)定器直徑、上穩(wěn)定器的直徑和位置)和鉆進(jìn)參數(shù)(包括鉆壓和轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速)對水平段旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)穩(wěn)斜能力的影響規(guī)律,并以提高水平井眼旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)穩(wěn)斜效果為目標(biāo),推薦了單彎雙穩(wěn)鉆具組合優(yōu)化和鉆進(jìn)參數(shù)優(yōu)選方案。

螺桿鉆具作為一種重要的新型井下動力鉆具,在油氣鉆井、地質(zhì)勘探和地下工程施工中得到日益廣泛的應(yīng)用,充分挖掘螺桿鉆具的潛能,擴(kuò)大螺桿鉆具在工程施工中的應(yīng)用范圍,是工程技術(shù)人員孜孜以求的目標(biāo);安徽省煤田地質(zhì)局第一勘探隊在一起大口徑鉆孔固井事故的處理中,大膽創(chuàng)新,非常規(guī)應(yīng)用螺桿鉆具,使事故得以成功處理;通過工程實例,深入研究了螺桿鉆具在大口徑鉆孔事故處理中的非常規(guī)應(yīng)用的原理和方法。

塔河油田pdc鉆頭泥包原因分析及對策 杜清松1,何　昊 2 (1.中石化西北油田分公司監(jiān)督中心生產(chǎn)辦,新疆輪臺481600; 2.中石化石油工程西南公司重慶鉆井分公司70820xnc井隊,新疆輪臺481600) 摘　要:塔河油田區(qū)塊不同,鉆頭泥包程度不同,鉆井中經(jīng)常遇到鉆頭被泥包現(xiàn)象,尤其在塔河油田 12區(qū)、ad區(qū)塊,上部地層不成巖的軟泥易粘附于鉆頭表面,下部地層中的泥頁巖于水化分散,吸附于 鉆頭表面造成鉆頭泥包;針對這種現(xiàn)象認(rèn)真分析了原因和提出了相應(yīng)對策,對塔河油田為避免這種情 況,提出了相應(yīng)的工程、泥漿措施,對于提高機(jī)械鉆速和縮短鉆井周期具有非常重要的意義。 關(guān)鍵詞:塔河油田;鉆頭;泥包;泥漿性能;工程措施 中圖分類號:te242　文獻(xiàn)標(biāo)識碼:b　文章編號:1004—5716(2009)03—0107

套管內(nèi)側(cè)鉆中短半徑水平井,由于造斜率比常規(guī)的中半徑水平井要高得多,結(jié)構(gòu)彎角必然較大,因此提出了這種鉆具在套管內(nèi)能否順利下入的問題。采用縱橫彎曲法,對在139.7mm套管內(nèi)帶墊塊的雙彎螺桿鉆具組合建立了受力與變形分析模型,重點分析了雙彎螺桿參數(shù)對底部鉆具組合與套管壁摩擦力的影響,由實例數(shù)據(jù)計算出此鉆具組合在套管內(nèi)的摩擦阻力,分析了螺桿鉆具在套管內(nèi)下入的可行性。結(jié)果表明,雙彎螺桿鉆具在139.7mm套管內(nèi)能順利下入。

運(yùn)用計算機(jī)仿真技術(shù)來描述三牙輪鉆頭在復(fù)合鉆井條件下的運(yùn)動規(guī)律和工作狀況,從而減少與復(fù)合鉆井相關(guān)的三牙輪鉆頭的研發(fā)設(shè)計工作量,節(jié)約成本。在復(fù)合鉆井條件下三牙輪鉆頭運(yùn)動學(xué)分析基礎(chǔ)上建立其數(shù)學(xué)模型及仿真模型,并采用fortran語言設(shè)計和編寫仿真程序。選取不同的復(fù)合鉆井的鉆進(jìn)參數(shù)來進(jìn)行仿真實驗,并對數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析。結(jié)果表明,該仿真程序能較好地模仿鉆頭的運(yùn)動情況,也為進(jìn)一步深入研究復(fù)合鉆井條件下三牙輪鉆頭的工作狀況奠定了基礎(chǔ)。

對于地層比較特殊，機(jī)械鉆速、井下安全是制約鉆井速度的兩個基本方面。充分認(rèn)識地層，有針對性改進(jìn)pdc鉆頭，