中短半徑雙彎螺桿鉆具在套管內(nèi)通過能力分析

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。考慮彎螺桿鉆具公轉(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

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)。

第五節(jié)螺桿鉆具

石油螺桿鉆具介紹

對螺桿鉆旁通閥失效的原因進(jìn)行分析,在旁通閥的側(cè)面增設(shè)防返吐開關(guān)裝置,取得不錯的效果。

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。

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，

對螺桿鉆旁通閥失效的原因進(jìn)行分析,在旁通閥的側(cè)面增設(shè)防返吐開關(guān)裝置,取得不錯的效果。

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。

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。

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。

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cae技術(shù)進(jìn)行了螺桿鉆具水帽的結(jié)構(gòu)力學(xué)和流體動力學(xué)分析,通過分析獲知:在額定工況下水帽的靜安全系數(shù)較高,內(nèi)部流體最大流速主要集中在傳動軸頂部螺紋處。結(jié)合現(xiàn)場失效情況和理論分析,提出了增大水帽入口流道流入角(<90°)的改進(jìn)措施,經(jīng)計算,采用改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)可以較好地緩解水帽腔體、傳動軸頂部螺紋、傳動軸上部腔體的沖蝕情況,從而提高了螺桿鉆具整體的使用壽命。

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。

衡陽華菱鋼管有限公司成功開發(fā)特厚壁螺桿鉆具用管

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。

為了確定彎外管螺桿鉆具在煤礦井下近水平定向鉆進(jìn)的效果,在對φ73mm彎外管螺桿鉆具的結(jié)構(gòu)特征和現(xiàn)場試驗的基本狀況進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,通過對試驗數(shù)據(jù)歸納研究,得出彎外管螺桿鉆具近水平定向鉆進(jìn)軌跡為一條不規(guī)則的螺旋曲線、在煤層軌跡變化比頂板巖層快、鉆孔降斜趨勢比增斜趨勢明顯、反扭矩力導(dǎo)致工具面向角有左偏趨勢、復(fù)合鉆進(jìn)鉆孔軌跡下斜較快等定向效果,為煤礦井下定向鉆進(jìn)使用和選配螺桿鉆具提供參考依據(jù)。

一、概況螺桿鉆具是近十余年發(fā)展起來的井下動力鉆具,特別適宜于打定向井和叢式井,并在打直井中也得到了普遍應(yīng)用。過去,我國每年都要花大量外匯向國外購買螺桿鉆具。為改變這種狀況,原石油工業(yè)部決定引進(jìn)螺桿鉆具制造技術(shù),分別在大港油田總機(jī)廠和北京石油機(jī)械廠建設(shè)制造螺桿鉆具的車間。大港油田設(shè)計院承擔(dān)了《大港油田總機(jī)廠引進(jìn)螺桿鉆具制造技術(shù)改造工程》的設(shè)計任務(wù),并于1985年10月完成了初步設(shè)計,1986年5月完成了施工圖設(shè)

目的評價某螺桿鉆具項目運(yùn)行過程中的職業(yè)病危害因素,分析其危害程度并評價防護(hù)措施。方法現(xiàn)場調(diào)查收集相關(guān)資料,職業(yè)病危害因素檢測,采用調(diào)查表法和定量、定性分析法進(jìn)行綜合評價。結(jié)果粉塵、化學(xué)毒物、噪聲、高頻電場是螺桿鉆具生產(chǎn)過程中存在的職業(yè)病危害因素。檢測結(jié)果表明8種化學(xué)毒物檢測中,噴漆崗位甲苯接觸濃度超過接觸限值;接觸噪聲作業(yè)的14個工種中6個工種檢測結(jié)果超標(biāo),噪聲檢測合格率為57.1%;接觸高溫的崗位檢測結(jié)果均超過職業(yè)衛(wèi)生接觸限值;其他職業(yè)病危害因素的濃度/強(qiáng)度均符合國家職業(yè)接觸限值的要求。結(jié)論該項目為職業(yè)病危害較重項目,該項目職業(yè)病危害控制措施基本可行,但需要加強(qiáng)對噪聲的職業(yè)病危害控制

利用三維設(shè)計軟件,建立了常規(guī)螺桿鉆具定子和等壁厚橡膠螺桿鉆具定子的二維平面模型,在有限元分析軟件環(huán)境下,進(jìn)一步建立定子的有限元分析模型,并分析了定子橡膠襯套內(nèi)表面在均勻壓力作用下的應(yīng)力、應(yīng)變和位移的分布規(guī)律。結(jié)果表明,在相同壓力下,等壁厚襯套比常規(guī)襯套有更好的抗形變能力;在相同的過盈量下,等壁厚襯套有更好的密封能力;在同等扭矩下,等壁厚定子的長度可以縮短,等壁厚橡膠襯套內(nèi)表面相對位移變化小,使轉(zhuǎn)子與定子間產(chǎn)生均勻的過盈,從而提高了螺桿鉆具的工作性能。