复合谐振钻井工具的研制及现场试验

论文摘要

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。

论文目录

• 0 引言
• 1 复合谐振钻井方法的提速原理
•   1.1 工作原理
•   1.2 复合谐振钻井时切削齿的受力分析
• 2 复合谐振钻井工具的研制
•   2.1 结构及工作原理
•   2.2 主要技术参数及特点
• 3 关键技术分析
•   3.1 换向部位耐磨处理
•   3.2 节流顶锥设计
• 4 现场试验
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 查春青,柳贡慧,李军,汪伟,张涛

关键词: 复合谐振,动态前角,钻头,机械钻速

来源: 石油机械 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: 北京工业大学机械工程与应用电子技术学院,中国石油大学(北京)石油工程学院,北京信息科技大学

基金: 国家科技重大专项“复杂地层钻井提速提效关键工具与装备”(2016ZX05021-003),国家自然科学基金青年项目“复合冲击钻井技术的破岩机理及优化设计方法研究”(51804013)

分类号: TE921.1

DOI: 10.16082/j.cnki.issn.1001-4578.2019.05.011

页码: 66-70

总页数: 5

文件大小: 1535K

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