新型减摩阻工具的射流振荡动力学机理

论文摘要

在水平井段钻进时,钻柱与井壁之间的摩阻将抵消一部分钻压,使钻压很难传递到钻头,降低了钻压传递效率。为了降低钻井摩阻、提高钻进效率,研制出了一种新型射流振荡减摩阻工具(以下简称新工具),开展了新工具的动力学和振动减摩阻特性研究,进行了新工具算例分析与室内实验测试,并对其结果进行了对比分析。研究结果表明:①新工具能够产生射流振荡效果,形成脉冲压力波动,使钻柱产生轴向振动,减小钻柱与井壁之间的摩擦阻力;②结合实际工况条件,随着钻压和转盘转速增大,钻头转速波动范围增大,产生钻柱黏滑现象的可能性降低;③算例分析与实验测试结果得到的振动速度均呈现明显的非线性规律,能够反映钻柱的真实振动特性。结论认为,算例计算与实验测试结果一致,验证了新工具结构设计的合理性和计算结果的准确性;新工具有效降低了水平井的钻井摩阻,不仅为实现油气井高效钻井提供了技术支持,也为新条件下的油气井钻井工具开发提供了参考。

论文目录

• 0 引言
• 1 结构及工作原理
• 2 振动减摩动力学模型
• 3 算例分析
• 4 实验测试
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 田家林,杨应林,Liming Dai,宋豪林,宫学成,李居瑞

关键词: 水平井,钻井,摩阻,射流振荡,新工具,振动,减摩特性,实验测试

来源: 天然气工业 2019年05期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 石油天然气工业

单位: 石油天然气装备教育部重点实验室·西南石油大学,Industrial Systems Engineering University of Regina,中海油海洋石油工程(青岛)有限公司

基金: 国家科技重大专项“大型油气田及煤层气开发”(编号:2016ZX05038),石油天然气装备教育部重点实验室基金项目“复杂井身结构与随机载荷作用下钻柱动力学模型与求解方法研究”(编号:OGE201701-02)

分类号: TE92

页码: 99-106

总页数: 8

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