当前位置:主页 > 科技论文 > 石油论文 >

水平井脉冲内磨钻头的设计及水力建模

发布时间:2019-01-08 14:11
【摘要】:水平井钻进过程中往往因携岩不利、清岩不及时,低边堆积的岩屑床会导致托压、底部钻具组合黏托甚至卡钻等问题。为此,在分析岩屑床形成原因的基础上,基于赫姆霍兹振荡腔脉冲生成、射流泵和高压射流等理论,设计了一种新型水平井赫姆霍兹式脉冲内磨钻头——该钻头依靠高速脉冲射流辅助破岩、反向射流负压抽汲钻头底部钻屑以及内磨削结构减小钻屑粒径,实现了高效清岩破岩,减小压持效应,清除水平井岩屑床。进而分别建立了脉冲生成装置、高效破岩装置、反向抽汲装置的水力模型。模拟计算结果表明:①谐振最优流量随进给腔直径、反馈腔直径的增大而增大,随谐振腔直径的增大而减小,谐振最优流量与各因素近似呈线性关系;②反向抽汲装置的最优流量比随无量纲流量比先增大后减小,随无量纲面积比的增大而减小;③通过算例分析得到赫姆霍兹振荡腔固有频率为24.00 Hz,谐振最优流量为23.92 L/s,最优流量比为0.59,并经实例分析验证了水力模型的准确性。结论认为,该新型钻头为解决岩屑床的堆积问题提供了一种新的方案。
[Abstract]:During horizontal well drilling, the rock carrying is unfavorable and the rock cleaning is not timely. The low side accumulated cuttings bed will lead to the problems of supporting pressure, bottom drilling tool combination sticker and even drilling jam and so on. Therefore, on the basis of analyzing the cause of formation of cuttings bed, based on the theory of Hem Hortz oscillation cavity pulse generation, jet pump and high pressure jet, A new type of Hem Holtz pulse internal grinding bit in horizontal well is designed, which relies on high speed pulse jet to assist rock breaking, reverse jet negative pressure swabbing bit bottom cuttings and internal grinding structure to reduce the diameter of drilling debris, thus realizing high efficiency in clearing rock and breaking rock. Reduce the pressure holding effect and clear the cuttings bed of horizontal well. Furthermore, the hydraulic models of pulse generating device, high-efficiency rock breaking device and reverse swabbing device are established respectively. The simulation results show that: 1 the optimal resonant flow rate increases with the diameter of the feed cavity and the diameter of the feedback cavity, and decreases with the increase of the diameter of the resonator. The optimal flow rate of the resonator is approximately linear with each factor; (2) the optimal flow ratio of the reverse swabbing device increases first and then decreases with the dimensionless flow ratio, and decreases with the increase of the dimensionless area ratio; 3 through the example analysis, the optimal flow rate is 23.92L / s and the optimal flow ratio is 0.59. the natural frequency of the Hem hotz oscillation cavity is 24.00 Hz, and the optimal flow ratio is 0.59.The accuracy of the hydraulic model is verified by the example analysis. The conclusion is that the new bit provides a new scheme for solving the accumulation problem of cuttings bed.
【作者单位】: 中国石油大学石油工程教育部重点实验室;
【基金】:国家自然科学基金创新研究群体项目“复杂油气井钻井与完井基础研究”(批准号:51521063) 国家重点研发计划课题“钻井工艺及井筒工作液关键技术研究”(编号:2016YFC03303)
【分类号】:TE921.1

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 杨泽华;中原油田第一口高难度水平井云2-平1井钻探成功[J];断块油气田;2001年04期

2 詹红兵,万军伟;水资源和环境工程中水平井研究简介[J];地球科学;2003年05期

3 ;水平井打出高水平[J];国外测井技术;2013年01期

4 熊英;川南矿区钻成一口国内最深的水平井[J];石油钻采工艺;1993年05期

5 李双印;水平井取心试验在大庆油田获得成功[J];石油钻采工艺;1994年05期

6 阎铁,,张漫;水平井待钻轨道的设计[J];大庆石油学院学报;1996年02期

7 ;水平井之最[J];石油钻采工艺;1996年05期

8 刘想平,蒋志祥,江如意,刘翔鹗;水平井筒内压降对水平井向井流动态关系的影响[J];石油钻采工艺;2000年01期

9 夏远明,郭海洲,张运明,黄建生;超深超小靶窗水平井在塔河油田的应用[J];西部探矿工程;2004年11期

10 姚凯;姜汉桥;武兵厂;张继宏;;水平井垂向位置优化研究[J];长江大学学报(自科版)理工卷;2007年02期

相关会议论文 前10条

1 刘波;;储层预测深度对水平井设计的约束[A];第三届全国沉积学大会论文摘要汇编[C];2004年

2 段永刚;赵震峰;陈伟;王晓东;;压裂水平井多裂缝系统渗流及非均匀裂缝长度对产能影响[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年

3 付春权;刘宇;尹洪军;;压裂水平井压力动态分析[A];第七届全国水动力学学术会议暨第十九届全国水动力学研讨会文集(上册)[C];2005年

4 朱文革;李业;;孤东油区高压地层水平井施工技术[A];黑鲁石油学会钻井新技术研讨会论文集[C];2008年

5 田中兰;申瑞臣;乔磊;;煤层气水平井远距离穿针技术与装备研制[A];2011年煤层气学术研讨会论文集[C];2011年

6 吴鸿麟;周羽;应明;;水平井套管应力分析的摄动—有限元方法[A];第五届全国结构工程学术会议论文集(第一卷)[C];1996年

7 朱学东;唐培忠;田云霞;;河口薄层稠油水平井堵调技术研究与应用[A];胜利油田北区堵水调剖技术研讨会论文汇编[C];2012年

8 张介美;梅复兴;;水平井导眼轨迹的改进与应用[A];录井技术文集(第四辑)[C];2004年

9 张旭;孙可明;李凯;;流固耦合作用下水平井变质量流动规律分析[A];渗流力学与工程的创新与实践——第十一届全国渗流力学学术大会论文集[C];2011年

10 谢敏;;水平井井下管柱力学分析软件的应用[A];创新驱动,加快战略性新兴产业发展——吉林省第七届科学技术学术年会论文集(上)[C];2012年

相关重要报纸文章 前10条

1 通讯员 孙洪霞;水平井管理有水平[N];中国石油报;2007年

2 记者 赵士振 通讯员 曲先中 唐毓;胜利孤东厂综合治理低效水平井[N];中国石化报;2009年

3 苑玮 牟海萍;山东局二队 水平井一次性对接成功[N];中煤地质报;2010年

4 通讯员 徐娟;水平井连获高产[N];中国石油报;2010年

5 罗建东 李旭东;吐哈水平井钻探频频告捷[N];中国矿业报;2006年

6 特约记者 罗建东 通讯员 李旭东;吐哈水平井钻探取得重要成果[N];中国石油报;2006年

7 刘军 通讯员 杜小毛;科尔沁草原打出第一口水平井[N];中国石油报;2007年

8 通讯员 王丽娜 蔡沈军;辽河水平井大修技术日臻成熟[N];中国石油报;2007年

9 记者 李兵;华北油田水平井施工渐入佳境[N];中国石油报;2007年

10 记者 张新民邋通讯员 常工轩;长庆水平井分段压裂工具成功应用[N];中国石油报;2007年

相关硕士学位论文 前10条

1 魏旭;水平井簇式压裂缝间干扰数值模拟应用研究[D];东北石油大学;2016年

2 张欣;低渗特低渗油层压裂增产改造经济评价研究[D];东北石油大学;2016年

3 薛广宽;苏53块水平井PDC钻头个性化设计与实验[D];东北石油大学;2016年

4 张一鸣;水平井水力裂缝起裂与延伸规律研究[D];东北石油大学;2014年

5 马宝全;水平井斜度测量方法及仪器研究[D];东北石油大学;2011年

6 苏广乐;HQ油田低产水平井合理工作制度研究[D];西南石油大学;2015年

7 段晓军;提高水平井施工效率的“工厂化”作业技术研究[D];西安石油大学;2015年

8 何新兵;红河油田长8储层水平井测井、录井解释差异性分析[D];西北大学;2015年

9 肖高峰;大庆水平井套管附件研制与应用[D];东北石油大学;2010年

10 李海涛;多裂缝应力干扰研究[D];西南石油大学;2015年



本文编号:2404712

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/shiyounenyuanlunwen/2404712.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户a8421***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com