高速旋冲钻井技术优化及在顺北区块的试验

发布时间：2021-12-25 04:44

　　高速旋冲钻井技术是基于螺杆钻井与自激振荡式旋冲钻井两项技术提出的一种新型高效破岩技术,为解决该技术中参数不匹配的问题,对其进行了性能优化。首先研究了螺杆对自激振荡式旋冲工具冲击性能的影响,然后对工具水力结构进行优化以提高冲击力的波动幅值,最后在钻探难点分析的基础上,结合工具的工作特点制定提速方案,在顺北区块开展了2口井的现场试验。通过研究认识到钻井液流经螺杆产生的压力波动对工具的冲击性能具有抑制作用,经过优化后的冲击波动幅值提高了17.8%;通过现场试验,相比螺杆钻井,高速旋冲钻井技术的机械钻速和单趟钻头进尺分别提高32.5%和34.6%。研究结果表明,高速旋冲钻井技术能够在螺杆钻井的基础上进一步提高机械钻速,并改善PDC钻头受力,从而延长钻头使用寿命,为钻探领域提供了一种新型高效的提速技术。 

【文章来源】：石油机械. 2020,48(10)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

高速旋冲钻井技术的钻具连接示意图

(1)流体介质考虑实际钻井中钻井液的性质，介质设置为水，其密度设置为1 200 kg/m3，为可压缩流体。(2)入口设置为速度入口，分别模拟不带螺杆钻具和带螺杆钻具时的情况，根据现场经验，取钻井液排量30 L/s，则不带螺杆时入口的速度为3.57 m/s。

图4是不同速度入口条件下冲击力波动情况。由图4可知:当入口波动幅值为0.10 m/s时，入口波动频率为10、15和20 Hz的冲击力波动幅值分别为4 663.6、5 132.2和5 386.1 N;当入口波动幅值为0.15 m/s时，入口波动频率为10、15和20 Hz的冲击力波动幅值分别为5 033.4、5 143.7和4 974.2 N;当入口波动幅值为0.20 m/s时，入口波动频率为10、15和20 Hz的冲击力波动幅值分别为5 469.7、4 638.3和5 078.8 N。因此，冲击力的波动幅值均小于入口流量恒定的情况，表明入口流量波动对自激振荡腔内的流体波动产生一种抑制作用，即螺杆钻具的存在使自激振荡腔产生的冲击力波动幅值减小。2.2 工具优化


本文编号：3551812