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新型加长防斜减振PDC钻头的设计试验研究 预览 被引量:1
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作者 汤凤林 沈中华 +2 位作者 段隆臣 彭莉 ЧихоткинВ.Ф. 《探矿工程:岩土钻掘工程》 2019年第3期75-80,共6页
PDC钻头在石油钻井和地质钻探中,在中等硬度和部分硬地层中钻进时,取得了很好的钻进效果,得到了满意的技术经济指标,生产单位也比较欢迎。但是,在复杂地层,如深孔软硬互层、裂隙互层和研磨性地层中钻进时,机械钻速变慢,钻头进尺降低,成... PDC钻头在石油钻井和地质钻探中,在中等硬度和部分硬地层中钻进时,取得了很好的钻进效果,得到了满意的技术经济指标,生产单位也比较欢迎。但是,在复杂地层,如深孔软硬互层、裂隙互层和研磨性地层中钻进时,机械钻速变慢,钻头进尺降低,成了推广使用的“拦路虎”。俄罗斯钻探工作者针对上述地层钻探中存在的问题,设计出了加长型防斜减振钻头,经过实验室和野外试验证明,这种钻头是有效的,取得了很好的技术经济效果。 展开更多
关键词 复杂地层 机械钻速 钻头进尺 加长型防斜减振钻头 PDC钻头 技术经济效果
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弱胶结砂砾岩地层钻头研制及提速工具配套研究 预览 被引量:1
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作者 曹继飞 田京燕 张辉 《探矿工程:岩土钻掘工程》 2019年第4期88-91,共4页
针对弱胶结砂砾岩地层钻井过程中面临的PDC钻头崩齿、碎齿严重,钻头先期损坏使得单只进尺少,钻井成本高等技术难题,从弱胶结砂砾岩地层岩石力学特性分析、锥齿PDC钻头研制及提速工具配套等方面着手,研究形成了适合弱胶结砂砾岩地层钻井... 针对弱胶结砂砾岩地层钻井过程中面临的PDC钻头崩齿、碎齿严重,钻头先期损坏使得单只进尺少,钻井成本高等技术难题,从弱胶结砂砾岩地层岩石力学特性分析、锥齿PDC钻头研制及提速工具配套等方面着手,研究形成了适合弱胶结砂砾岩地层钻井提速的锥齿微心PDC钻头;并通过选用恒扭矩工具配合该型钻头在胜利油田利567区块进行现场应用,取得了良好的效果,大大延长了钻头的使用寿命,起到了提高机械钻速和降低钻井成本的目的。 展开更多
关键词 弱胶结砂砾岩 PDC钻头 钻头优化 提速工具
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聚晶金刚石复合片钻头喷嘴倾角组合的流场特性 预览
3
作者 贺培 王国华 +2 位作者 陆朝晖 潘林华 谭军 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第28期116-121,共6页
为了解决番禺地区珠江组快速钻进中出现的PDC钻头泥包问题,在实体PDC钻头计算模型基础上,运用数值模拟方法,采用标准紊流动能-湍动耗散率两方程模型对主喷嘴和辅助喷嘴不同喷射倾角组合进行井底流场特性研究,最优化喷嘴角度组合。结果表... 为了解决番禺地区珠江组快速钻进中出现的PDC钻头泥包问题,在实体PDC钻头计算模型基础上,运用数值模拟方法,采用标准紊流动能-湍动耗散率两方程模型对主喷嘴和辅助喷嘴不同喷射倾角组合进行井底流场特性研究,最优化喷嘴角度组合。结果表明:主刀翼1号喷嘴喷射倾角20°、3号喷嘴喷射倾角15°能使井底流场分布最优;远离主刀翼的4号和5号喷嘴喷射倾角变化对井底流场影响较大,适当增加这两个喷嘴喷射倾角有利于井底岩屑快速排出;2号喷嘴喷射倾角在限定范围内变化,对井底流场影响有限。最后,1~5号喷嘴喷射倾角分别按照20°、25°、15°、25°和25°组合布置,应用于个性化215.9 mm五刀翼PDC钻头设计中,在实钻中取得了良好的进尺和机械钻速,成功解决钻头泥包。 展开更多
关键词 PDC钻头 流场特性 喷嘴倾角 钻头泥包
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新型PDC钻头砾岩破岩技术及应用 预览
4
作者 祝小林 杨灿 +3 位作者 张鸥 汪鸿 齐昌利 程东 《石油机械》 北大核心 2019年第6期28-32,共5页
油气钻探中,PDC钻头已成为钻进破岩不可或缺的井下工具,但砾岩地层是PDC钻头的破岩禁区,目前绝大部分地区依然选择牙轮钻头进行破岩。鉴于此,设计了新型个性化PDC钻头。新型PDC钻头在微受损的状态下,可替代牙轮钻头钻穿砾岩层。该钻头... 油气钻探中,PDC钻头已成为钻进破岩不可或缺的井下工具,但砾岩地层是PDC钻头的破岩禁区,目前绝大部分地区依然选择牙轮钻头进行破岩。鉴于此,设计了新型个性化PDC钻头。新型PDC钻头在微受损的状态下,可替代牙轮钻头钻穿砾岩层。该钻头特征为前排齿采用PX齿设计,复合后排齿采用圆锥齿设计,利用压碎和切削复合破岩方式破碎砾岩、提高机械钻速。新型PDC钻头首次在大港油田现场试验,试验中顺利钻穿30~120 m的砾岩层,实现了多套地层单只钻头“一趟钻”工艺,创下大港油田同套地层最高平均机械钻速和最短钻井周期的新记录。现场试验结果验证了该新型PDC钻头砾岩破岩的可靠性。 展开更多
关键词 砾岩 PDC钻头 破岩技术 钻井提速 机械钻速
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PDC切削齿后倾角与破岩关系的数值模拟
5
作者 唐胜利 曹小军 +1 位作者 高欣 闫鸽 《煤炭技术》 CAS 2019年第4期154-157,共4页
PDC钻头在煤炭行业中应用广泛,但在煤层顶、底板硬岩穿层钻进中出现了效率低的状况。基于这一问题,以切削齿为单位对钻头破岩作用机制进行研究,在有限差分软件FLAC3D中建立切削齿与岩石相互作用仿真模型。通过改变切削齿空间参数,模拟... PDC钻头在煤炭行业中应用广泛,但在煤层顶、底板硬岩穿层钻进中出现了效率低的状况。基于这一问题,以切削齿为单位对钻头破岩作用机制进行研究,在有限差分软件FLAC3D中建立切削齿与岩石相互作用仿真模型。通过改变切削齿空间参数,模拟不同后倾角对切削齿破岩效果的影响。研究结果表明,切削齿的后倾角为15°时,切削齿对岩石产生应力及位移最大,破岩效果最为明显。 展开更多
关键词 PDC钻头 切削齿 后倾角
地层硬度突增时PDC钻头黏滑振动分析 预览
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作者 查春青 陈杰 +1 位作者 赵金成 柳贡慧 《石油机械》 北大核心 2019年第8期15-20,共6页
PDC钻头在钻遇软硬交错地层时,容易出现切削齿崩齿或损坏等情况。针对该问题,研究了在钻进过程中地层硬度突增时PDC钻头黏滑振动特性,建立了PDC钻头的扭转振动的扭摆模型。基于PDC单齿切削岩石及钻头处钻压的施加原理,建立了"钻头... PDC钻头在钻遇软硬交错地层时,容易出现切削齿崩齿或损坏等情况。针对该问题,研究了在钻进过程中地层硬度突增时PDC钻头黏滑振动特性,建立了PDC钻头的扭转振动的扭摆模型。基于PDC单齿切削岩石及钻头处钻压的施加原理,建立了"钻头-岩石"相互作用模型,采用算例分析了地层硬度突增后PDC钻头处的扭矩及转速随时间的变化规律,并得出钻头转速波动的相轨迹。分析结果表明:在PDC钻头钻进过程中,当所钻地层硬度突增后,PDC钻头会出现扭转振动,表现为钻头运动的相轨迹收敛于稳定的椭圆形极限环,其振幅与突增后的岩石硬度成正比;当突增后岩石硬度较大时,会出现PDC钻头的黏滑振动,为一种稳定的自激振动;岩性的突变是造成PDC钻头黏滑振动的一个重要原因,而PDC钻头与岩石之间的非线性摩擦阻力是造成PDC钻头黏滑振动自激属性的根本原因。研究结果对钻井工程参数的优选及降本增效有很好的指导意义。 展开更多
关键词 地层硬度 黏滑振动 钻压 岩性突变 PDC钻头
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复合谐振钻井工具的研制及现场试验 预览
7
作者 查春青 柳贡慧 +2 位作者 李军 汪伟 张涛 《石油机械》 北大核心 2019年第5期66-70,共5页
为了提高软硬交错及偏软地层的机械钻速,提出了同时给PDC钻头提供高频低幅的往复轴向谐振载荷和扭转谐振载荷的复合谐振钻井方法。建立了复合谐振作用下切削齿的运动轨迹模型,研究了切削齿的动态前角及切削齿前端岩屑的摩擦力变化。分... 为了提高软硬交错及偏软地层的机械钻速,提出了同时给PDC钻头提供高频低幅的往复轴向谐振载荷和扭转谐振载荷的复合谐振钻井方法。建立了复合谐振作用下切削齿的运动轨迹模型,研究了切削齿的动态前角及切削齿前端岩屑的摩擦力变化。分析结果表明:复合谐振钻井方法能增加切入状态时的动态前角,降低切深抗力,增加切削深度;能使切出状态时岩屑所受的摩擦力的方向发生反转,有利于岩屑的排出。基于提出的复合谐振钻井方法,研制了复合谐振钻井工具并在钻井现场进行了试验。试验结果表明,使用复合谐振钻井工具后,与邻井相同层位相比,平均机械钻速提高了37.9%,且起出后的PDC钻头新度较高。研究结果可为应用复合谐振钻井方法提高软硬交错及偏软地层的机械钻速提供依据。 展开更多
关键词 复合谐振 动态前角 PDC钻头 机械钻速
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基于数值模拟的PDC钻头多因素综合优化分析
8
作者 杨仁强 谢光辉 王光建 《煤矿机械》 北大核心 2019年第7期71-75,共5页
提出一种PDC钻头多因素综合优化分析方法,运用有限元及计算流体动力学(CFD)数值模拟方法对PDC钻头的固有特性、应力特性及温度场特性三方面进行多因素综合数值模拟优化分析,基于分析结果,对钻头刀片的焊接位置和角度、刀片的尺寸、保径... 提出一种PDC钻头多因素综合优化分析方法,运用有限元及计算流体动力学(CFD)数值模拟方法对PDC钻头的固有特性、应力特性及温度场特性三方面进行多因素综合数值模拟优化分析,基于分析结果,对钻头刀片的焊接位置和角度、刀片的尺寸、保径条的焊接位置、冷却流道的分布与角度以及排渣槽的尺寸进行优化。通过现场试验对比,优化后的PDC钻头的使用寿命较之前提高了约50%,优化效果明显。 展开更多
关键词 PDC钻头 有限元 CFD 多因素 综合优化
非平面PDC切削齿破岩有限元仿真及试验 预览
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作者 谢晗 况雨春 秦超 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期69-73,共5页
为了指导PDC钻头设计,对三棱形和斧形PDC切削齿、常规平面PDC切削齿的破岩性能进行了研究。利用有限元软件建立了PDC切削齿直线切削岩石和垂直压入岩石的三维有限元模型,模拟了相同布齿角度下、不同形状PDC切削齿垂直压入岩石和不同切... 为了指导PDC钻头设计,对三棱形和斧形PDC切削齿、常规平面PDC切削齿的破岩性能进行了研究。利用有限元软件建立了PDC切削齿直线切削岩石和垂直压入岩石的三维有限元模型,模拟了相同布齿角度下、不同形状PDC切削齿垂直压入岩石和不同切削深度直线切削均质岩石及非均质岩石的过程,发现不同形状PDC切削齿的破岩过程存在明显差异。与常规平面PDC切削齿相比,三棱形PDC切削齿更易压入地层形成破碎坑;三棱形和斧形PDC切削齿破碎均质砂岩时所需的切削力较小,岩石产生的预破碎区域更大,破碎非均质岩石时的切向力波动幅度小,更易破碎岩石。根据模拟结果,设计研制了三棱形切削齿PDC钻头,并在钻进混合花岗岩地层时获得较好的效果。研究结果表明,有限元模拟可为PDC钻头设计提供参考。 展开更多
关键词 PDC钻头 切削齿 切削力 有限元法 岩石破碎 数值模拟
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大港油田个性化PDC钻头破岩技术试验 预览
10
作者 晏加刚 《科学技术创新》 2019年第25期153-154,共2页
在石油钻探中,特殊岩性——砾岩,一直是PDC钻头(Polycrystalline Diamond Compactbit)的破岩禁区,各种优秀厂家PDC均无法在砾岩破岩中实现突破。近年个性化切削齿、破岩齿的出现,打破了瓶颈,试砾岩破岩得到可能。在大港油区进行钻井施... 在石油钻探中,特殊岩性——砾岩,一直是PDC钻头(Polycrystalline Diamond Compactbit)的破岩禁区,各种优秀厂家PDC均无法在砾岩破岩中实现突破。近年个性化切削齿、破岩齿的出现,打破了瓶颈,试砾岩破岩得到可能。在大港油区进行钻井施工过程中,馆陶底砾岩层属于上述岩性,之前技术为采取PDC钻头至砾岩层上部,再起钻更换为牙轮钻头穿砾岩,最后再下入1只PDC钻头钻至中完,使得钻井周期拉长,成本投入大幅增大。随着个性化齿的出现,个性化钻头相继而出,钻头厂家也根据地层岩性特点,有针对性的设计个性化PDC,实现了砾岩破岩和一趟钻技术,大大节约钻井周期和降低了钻井折本。 展开更多
关键词 地层岩性 个性化齿 PDC钻头 提速 砾岩
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基于离散元方法的PDC钻头破岩仿真研究
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作者 况雨春 曾昭安 +2 位作者 张毅 张明明 韩一维 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2019年第3期835-841,共7页
针对前人对PDC(聚晶金刚石复合片)钻头破岩仿真研究多采用有限元法,忽略了岩体的各向异性、不均匀性以及不连续性等问题。提出了采用离散元法来研究PDC钻头的破岩仿真过程,利用离散元软件PFC3D建立了虚拟单轴压缩实验和虚拟巴西劈裂法实... 针对前人对PDC(聚晶金刚石复合片)钻头破岩仿真研究多采用有限元法,忽略了岩体的各向异性、不均匀性以及不连续性等问题。提出了采用离散元法来研究PDC钻头的破岩仿真过程,利用离散元软件PFC3D建立了虚拟单轴压缩实验和虚拟巴西劈裂法实验,推导出了岩石的三维离散元模型的细观参数,确定了岩石的本构模型。在此基础上建立了PDC单齿切削岩石的离散元模型,讨论了侧倾角对切削力的影响关系,并与单齿切削岩石的有限元模型进行了对比。结果表明:离散元模型与有限元模型结果比较接近,离散元数值模拟的求解时间为有限元数值模拟的1/3,离散元方法具有潜在的高效率。在单齿切削岩石的离散元模型的基础上建立了全钻头破岩离散元模型,研究了PDC钻头动态破岩过程中各切削齿所受扭矩和钻压的分布规律。并通过全钻头破岩室内台架实验对模型的准确性进行了验证。 展开更多
关键词 PDC钻头 离散元 PFC 扭矩 钻压
复合冲击钻井工具结构设计与运动特性分析 预览
12
作者 汪伟 柳贡慧 +2 位作者 李军 查春青 黄涛 《石油机械》 北大核心 2019年第7期24-29,共6页
深部复杂硬地层岩石强度高、可钻性差、抗破碎能力强,易引起PDC钻头黏滑振动及过早磨损。鉴于此,设计了一种复合冲击钻井工具。分析了该工具的轴向冲锤和周向摆锤的受力特征,建立了冲锤和摆锤的运动数学模型,研究了工具的运动特性,并通... 深部复杂硬地层岩石强度高、可钻性差、抗破碎能力强,易引起PDC钻头黏滑振动及过早磨损。鉴于此,设计了一种复合冲击钻井工具。分析了该工具的轴向冲锤和周向摆锤的受力特征,建立了冲锤和摆锤的运动数学模型,研究了工具的运动特性,并通过室内试验测试其冲击性能。研究结果表明:复合冲击钻井工具的冲锤和摆锤的运动过程分为三个阶段,且在不同阶段运动均呈非线性;工具的冲击功和冲击频率均随排量增加而增大,冲击功计算值要比试验值高出25%,频率计算值比试验值高19%;轴向冲击频率高于周向冲击频率,工具结构参数满足设计要求。研究结果可为复合冲击钻井工具结构的合理设计及现场应用提供借鉴。 展开更多
关键词 硬地层 PDC钻头 复合冲击钻井 结构设计 运动特性
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PDC钻头破岩机理的研究 预览
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作者 刘杰 黄立新 +2 位作者 董佳灵 丁子昊 王建宽 《计算机时代》 2019年第6期5-8,共4页
在PDC生产技术的不断发展和突破下,PDC钻头已广泛应用于国内外石油勘探和岩心钻探领域中,PDC钻头适应层越来越广,但是理论研究与工程实践之间还存在着明显的差距。文章建立了围压下的PDC单齿破岩的力学模型,对围压作用下钻头钻进过程进... 在PDC生产技术的不断发展和突破下,PDC钻头已广泛应用于国内外石油勘探和岩心钻探领域中,PDC钻头适应层越来越广,但是理论研究与工程实践之间还存在着明显的差距。文章建立了围压下的PDC单齿破岩的力学模型,对围压作用下钻头钻进过程进行了力学分析,并重新定义了钻头切削体积及切削效率。切削齿的切削效率与切削深度、后倾角、切削齿直径及切削齿所受合力等参数有关,其中,PDC切削齿的尺寸和后倾角对钻头破岩效率都有显著影响。 展开更多
关键词 PDC钻头 围压 力学模型 破岩效率
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新疆玛湖油田砂砾岩致密油水平井钻井关键技术 预览
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作者 路宗羽 赵飞 +3 位作者 雷鸣 邹灵战 石建刚 卓鲁斌 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期9-14,共6页
准噶尔盆地玛湖致密砂砾岩油田是新疆油田提产的重点区域,为了满足该油田勘探开发的需求,提高钻井速度,缩短钻井周期,通过优化井身结构,优化井眼轨道设计,优选钻井液和个性化PDC钻头,采用韧性水泥浆、漂浮下套管固井技术、'螺杆钻具... 准噶尔盆地玛湖致密砂砾岩油田是新疆油田提产的重点区域,为了满足该油田勘探开发的需求,提高钻井速度,缩短钻井周期,通过优化井身结构,优化井眼轨道设计,优选钻井液和个性化PDC钻头,采用韧性水泥浆、漂浮下套管固井技术、'螺杆钻具+PDC钻头'复合钻井技术及旋转导向钻井技术等一系列钻井提速技术,形成了玛湖油田砂砾岩致密油水平井钻井关键技术.2018年,该油田玛131区块完钻8口砂砾岩致密油井水平井,平均完钻井深4921.75 m,平均水平段长度1576.00 m,平均钻井周期46.50 d,平均机械钻速11.19 m/h,其中MaHW1247井完钻井深达5040.00 m,钻井周期只有42 d,创造了玛湖油田完钻井深5000.00 m以上水平井钻井周期最短纪录.现场应用表明,玛湖油田砂砾岩致密油水平井钻井关键技术能够提高机械钻速,缩短钻井周期,为玛湖油田的高效勘探开发提供技术支持. 展开更多
关键词 砂砾岩 水平井 井身结构 井眼轨迹 PDC钻头 旋转钻井 机械钻速 玛湖油田
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鄂尔多斯盆地延长组地层PDC钻头钻井破岩数值研究 预览
15
作者 冯学洋 徐康泰 +4 位作者 陈颖超 杨博 李晓旋 朱晓斌 李江飞 《承德石油高等专科学校学报》 CAS 2019年第3期6-9,85共5页
针对鄂尔多斯地区浅部地层,通过岩心实验获取力学参数,根据岩石力学D-P准则确定地层本构模型,利用剪切损伤原则确定失效标准。在此基础上,建立了PDC钻头动态破岩的非线性三维有限元模型,开展浅层PDC钻头破岩效率研究,进一步分析钻头破... 针对鄂尔多斯地区浅部地层,通过岩心实验获取力学参数,根据岩石力学D-P准则确定地层本构模型,利用剪切损伤原则确定失效标准。在此基础上,建立了PDC钻头动态破岩的非线性三维有限元模型,开展浅层PDC钻头破岩效率研究,进一步分析钻头破岩过程的响应机理与钻进规律。并对泥岩砂岩进行了破岩仿真,考虑了切向力随时间变化规律。计算结果表明,岩石损伤和应力分布能够反映钻头钻进过程中岩石的动态响应;在其他条件相同时,砂岩层段刀齿受力要高于泥岩层段,刀齿侧向力变化幅度大,在往复受力作用下,切削齿易于产生疲劳破坏甚至崩齿现象。以目标区块的砂岩层段为研究目标,其高效破岩的合理转速为5r/s,可在较低的能量消耗下提高钻井效率,为现场施工提供理论指导。 展开更多
关键词 PDC钻头 岩石力学 有限元 破岩仿真 鄂尔多斯盆地
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扭转冲击钻井稳态钻进动力学特性及现场应用 预览
16
作者 李思琪 毕福庆 +2 位作者 李玮 赵欢 李显义 《中国石油大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期97-104,共8页
为了解决PDC钻头在深井钻进时出现的黏滑效应问题,提出扭转冲击钻井提速技术。保持该技术在稳定的工作状态是提速的关键。为研究扭转冲击钻井稳态钻进时的动力学特性,基于振动学理论,建立考虑钻杆能量耗散的扭转冲击钻井系统力学模型,... 为了解决PDC钻头在深井钻进时出现的黏滑效应问题,提出扭转冲击钻井提速技术。保持该技术在稳定的工作状态是提速的关键。为研究扭转冲击钻井稳态钻进时的动力学特性,基于振动学理论,建立考虑钻杆能量耗散的扭转冲击钻井系统力学模型,基于稳态钻进条件对力学模型求解,分析模型特征参数对冲击系统动力学特性的影响规律,最后通过扭转冲击工具的现场应用实例进一步验证扭转冲击钻井稳态钻进的提速效果。结果表明:高钻压低转速配合优选的PDC钻头有利于扭转冲击钻井稳态钻进;钻柱的阻尼和刚度分别有利于扭转切削运动和轴向钻进运动;钻头与岩石相互作用特征参数对扭转冲击钻井稳态钻进影响不明显。文安M井应用实例表明扭转冲击钻井稳态钻进可减缓PDC钻头磨损、显著提高机械钻速。 展开更多
关键词 钻井 PDC钻头 动力学特性 稳态钻进 钻速 现场应用
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PDC钻头复合钻进破岩机理及个性化设计探讨
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作者 杨迎新 杨燕 +2 位作者 陈欣伟 任海涛 戚清亮 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2019年第2期565-575,共11页
在复合钻进工况下,地面和井下马达的复合驱动虽能使PDC钻头的钻速能得到显著提升,但钻头寿命也会显著缩短。通过研究定向井、水平井下部钻柱的受力变形特性,建立了复合钻进下PDC钻头的运动学模型,研究了转速比、布齿位置、下部钻柱几何... 在复合钻进工况下,地面和井下马达的复合驱动虽能使PDC钻头的钻速能得到显著提升,但钻头寿命也会显著缩短。通过研究定向井、水平井下部钻柱的受力变形特性,建立了复合钻进下PDC钻头的运动学模型,研究了转速比、布齿位置、下部钻柱几何状态等对切削齿切削轨迹的影响规律。在此基础上,改进了PDC钻头破岩数字仿真系统,并利用该系统研究了PDC钻头在复合钻进工况下的运动学、切削力学规律以及井底形态特点。研究结果表明:除了高转速因素以外,复合钻进钻头破岩效率增高的主要原因在于PDC钻头切削齿的不平行刮切特性,以及螺杆弯角所导致的钻头牙齿的不均衡切削状态。针对PDC钻头在复合钻井条件下的破岩机理和失效特点,探讨了复合钻进PDC钻头个性化设计的技术思想和实施方法,为复合钻进条件下PDC钻头工作性能的改进提供了理论依据和技术手段。 展开更多
关键词 PDC钻头 复合钻进 数字仿真 破岩机理 个性化设计
哈萨克斯坦KKM油田钻具强稳降振提速技术研究 预览
18
作者 赵全民 《探矿工程:岩土钻掘工程》 2019年第5期34-38,共5页
KKM油田下部砂泥岩互层非均质性强导致井下钻具振动剧烈、PDC切削齿寿命低,且井眼易偏斜。目前在用PDC钻头多采用5刀翼或6刀翼16 mm切削齿以降低井下振动保证PDC钻头寿命,但降低了钻头攻击性导致机械钻速较低。针对KKM油田下部地层特点... KKM油田下部砂泥岩互层非均质性强导致井下钻具振动剧烈、PDC切削齿寿命低,且井眼易偏斜。目前在用PDC钻头多采用5刀翼或6刀翼16 mm切削齿以降低井下振动保证PDC钻头寿命,但降低了钻头攻击性导致机械钻速较低。针对KKM油田下部地层特点,优选了4刀翼19 mm复合片PDC钻头。该钻头具有较高的破岩效率和攻击性,可大幅度提高机械钻速;同时通过底部钻具组合动力学分析,优化形成了双稳定器+单稳单弯(0.5°)钻具组合,3个稳定器串联具有较强的稳定降振作用,配合小弯角螺杆钻进可有效提高防斜能力,降低了井下振动,配合大尺寸聚晶金刚石复合片PDC钻头实现了三开井段一趟钻完成的目标,机械钻速提高115.35%。 展开更多
关键词 KKM油田 非均质地层 钻具振动 钻具组合 强稳降振 PDC钻头
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扭力冲击器设计与仿真分析 预览
19
作者 韩飞 罗淮东 +3 位作者 张全立 张林 王军 李庆 《石油机械》 北大核心 2019年第3期19-23,共5页
PDC钻头在深部硬地层钻进时存在蹩跳钻现象严重、单只钻头进尺低及机械钻速低等问题。为此,开设了扭力冲击器设计工作,并对工具的水力特性进行了仿真及室内测试。扭力冲击器主要通过水力切换总成、冲击总成及放掉总成实现对钻头的周期... PDC钻头在深部硬地层钻进时存在蹩跳钻现象严重、单只钻头进尺低及机械钻速低等问题。为此,开设了扭力冲击器设计工作,并对工具的水力特性进行了仿真及室内测试。扭力冲击器主要通过水力切换总成、冲击总成及放掉总成实现对钻头的周期性扭矩冲击。流场仿真及室内测试结果表明:扭力冲击器高、低压腔快速切换表明其结构设计合理,能够通过启动锤的快速运动实现冲击锤反复冲击;扭力冲击器能够正常运转并提供稳定的高频扭矩,且启动流量不低于5.4L/s。所得结论为扭力冲击工具的优化设计及现场应用提供了参考。 展开更多
关键词 PDC钻头 扭力冲击器 蹩钻 流场仿真 速度矢量
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PDC钻头混合布齿切削试验装置 预览
20
作者 刘忠 胡伟 +1 位作者 缪明才 侯辉辉 《石油机械》 北大核心 2019年第5期44-49,共6页
现有PDC钻头单齿试验装置对单齿切削角度等参数的调整很不方便,需要进行多组刀具的频繁更换,不适用于多切削齿在交叉或重叠组合下的混合切削特性及破岩机理的试验研究。为此,设计了PDC钻头混合布齿切削试验装置。该装置通过特殊的混合... 现有PDC钻头单齿试验装置对单齿切削角度等参数的调整很不方便,需要进行多组刀具的频繁更换,不适用于多切削齿在交叉或重叠组合下的混合切削特性及破岩机理的试验研究。为此,设计了PDC钻头混合布齿切削试验装置。该装置通过特殊的混合布齿组合结构设计,能实现不同PDC齿在不同切削参数下的混合布齿组合,具备PDC混合布齿切削试验能力。试验结果表明:该试验装置可以方便地实现对PDC齿后倾角、切削深度、多切削齿布齿方式及组合等切削结构和参数进行调节,从而实现对不同切削齿在不同组合及布齿参数下切削规律和破岩机理的研究。研究结果为进行有针对性和适应性的PDC钻头切削结构和布齿优化设计奠定了试验基础。 展开更多
关键词 PDC钻头 破岩机理 混合布齿 切削参数 试验装置
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