无套管成井新技术及其在深部钻探中应用展望

无套管成井新技术的实质是由钻杆中心向孔内投放易熔成管材料,由于成管材料的填入,即使钻具提出井外,钻井也不会垮塌,之后下入热熔挤扩头加热井下成管材料至熔融状态,经挤扩成型、冷却,即形成坚固的管壁结构,该技术可广泛应用于地热成井及超深钻井。简述了无套管成井的技术原理及其技术核心,并展望了其在深部钻探中的应用前景。     

车装钻机土石方穿孔爆破工艺实践

１穿孔的设备与工艺１－１设备的选择根据高速公路建设的一般要求,需要穿孔设备机动灵活性好,适合于各种岩性,自带动力等特点。我单位先后选用了原苏联产ＰＹδ－２型汽车液压工程钻机和石油物探机械厂改装的东风汽车液压工程钻机。配备蚌埠、柳州空压机厂生产的Ｗ—９／７型、ＶＹ—９／７型移动式空压机做为穿孔凿岩设备。１－２穿孔凿岩工艺①中等坚固以下岩石的穿孔凿岩工艺。一般情况下普氏系数小于５的岩石采用回转钻进穿孔工艺。钻具采用Ф９０～１３０ｍｍ螺旋钻杆,钻头为二翼刮刀式并与钻杆同径。操作时的钻进效率取决于钻机扭…     

基于有限元法的钻杆柱纵向振动分析

钻杆的纵向振动对钻杆失效有较大影响。采用ANSYS软件对2000 m以内钻杆柱的纵向振动进行了分析,得到了不同钻具规格、不同钻铤长度、不同钻杆柱长度的固有频率,获得了钻杆柱纵向振动的前五阶固有振型。结果表明,钻杆柱的固有频率受钻杆规格和钻铤长度影响很小,受钻杆柱长度影响较大。     

铝合金钻杆强度的模拟仿真分析

与传统的钢制钻杆相比,铝合金钻杆具有密度小、比强度高、无磁等优点,因此在钻井作业中具有较大优势。钻杆在井下工作环境恶劣,如与井壁发生碰撞,将导致钻杆变形,降低其强度。笔者通过Ansys LS-DYNA以及Workbench进行仿真,研究Φ147 mm铝合金钻杆与孔壁碰撞后的变形状态,以及产生裂纹后对其强度进行分析。结果表明,Φ147 mm铝合金钻杆在使用过程中,钻杆主体段相对薄弱,在2 m/s的速度下与钻孔壁发生碰撞会产生塑性变形,从而降低铝合金钻杆的性能。钻杆主体段的裂纹长度1 mm时,在载荷作用下,将发生裂纹扩展,导致钻杆断裂。钻杆主体段有裂纹时,在疲劳载荷作用下,有裂纹的钻杆所能承受的载荷是无裂纹钻杆所能承受载荷的五分之一。     

一种保护绳钻钻杆丝扣的简易方法

与普通钻杆相比,绳索取心钻杆价高、易损、寿命低.保护好钻杆丝扣,对延长钻杆使用寿命,减少钻探事故,降低钻探成本,提高钻进效率是十分重要的.钻进回次终了,打捞内管总成时.往往注意了钢丝绳对钻杆丝扣的磨损,却忽视了机上钻杆对钻杆丝扣的磨损.受主动钻杆弯曲、深斜孔等因素影响,主动钻杆与钻杆的同轴度较低,拧卸时直接磨损着钻杆母扣,开车拧卸磨损更为严重.为此,采     

提引器的改进

钻探生产中,在用双切口接头、锁接头连接钻杆时,一般的都是使用如图1所示的提引器来提升或下降钻杆。当升降钻杆时,护圈3对钻杆起控制作用,使钻杆不致从钻杆卡子1内脱落出来。为了从提引器上卸下钻杆,必须提起护圈3。因此,在操作过程中,护圈3会不断的沿钻杆卡子1的外圆表面上下滑动。由于考虑到使用条件和经济性,提引器本身的制     

中深斜孔绳索取心高强耐磨钻杆的研究与应用

针对中深斜孔钻进中φ60mm绳索取心钻杆机械强度低、耐磨性能差、钻杆拧卸难等问题,采用对绳索取心钻杆整体调质处理的方式．大幅提高了绳索取心钻杆的机械强度;对绳索取心钻杆表面高频淬火,提高了钻杆表面的硬度和耐磨性;采用重型绳索取心带切口接手,初步解决了绳索取心钻杆拧卸问题。采用上述钻杆在中深斜孔钻进中取得了较好的效果。     

深部科学钻探钻杆接头优化措施

地球深部探测对提高我国勘探开发深部资源能力和深部地质研究水平及地位是不可或缺的,深部科学钻探是唯一准确地获取深地实物资料的工程方法。钻杆柱作为深部科学钻探技术的核心与关键,其管柱规格组合与钻杆接头选配决定着钻杆在平衡其自重后的剩余强度和应付孔内复杂情况的能力,尤其是作为连接各钻杆柱短节的钻杆接头的性能直接决定着钻杆柱的使用极限深度。本文从产品类型、结构特点等方面对国内外高性能石油钻杆接头进行了梳理,分析了现有钻杆接头存在的不足与失效的原因,提出了钻杆接头结构改进方案,对提高钻杆柱的可靠性与安全性,延长钻杆使用寿命,使其更好地应用于深部科学钻探,具有一定的科学意义与工程价值。     

煤矿用钛合金无磁钻杆的中试研究

目前,国内外煤矿坑道水平定向钻探用无磁钻杆材料均选用铍铜QBe2（ C17200）,该合金材料的延伸率低,钻杆易出现断裂事故。为解决这一问题,研究了高强度钛合金钻杆,探讨了钻杆的材料选择及螺纹结构设计。试验了钻杆的加厚工艺,其强度达到了设计要求,并通过现场试验验证了钻杆的使用效果。     

地质特深孔绳索取心钻杆机械性能研究

地质特深孔绳索取心钻杆结构区别于API石油钻杆,其机械性能计算不可直接引用API石油钻杆的相关理论公式。针对这一理论依据与计算方法缺失,本文对地质特深孔双台肩钻杆接头进行了受力分析,开展了钻杆接头拉伸载荷与扭转载荷计算理论研究,构建了绳索取心钻杆机械性能计算的理论方法。同时,通过有限元分析和台架试验,确定了H-5000规格双台肩绳索取心钻杆的机械性能,验证了计算方法的准确性,并提出了钻杆结构改进建议与下一步研究方向,为高性能薄壁绳索取心钻杆“服役”于5000 m地质岩心钻探工程提供了技术支撑。     

钻杆管体横向开裂失效原因分析与预防

针对一起钻杆管体横向开裂的案例,通过对发生横向开裂的失效钻杆进行断口形貌的宏观及微观观察、金相分析、物相分析,以及对钻杆尺寸、化学成分及力学性能的综合分析,并结合钻杆的受力状态,指出钻杆的失效原因是钻井液中的氧气对钻杆的内外表面产生严重腐蚀,同时钻杆在承受拉压弯扭等复杂交变载荷的作用下,腐蚀坑底部产生率先产生疲劳裂纹,随着外壁裂纹的不断扩展,导致钻杆横向开裂,并针对这种失效形式,提出了预防措施及建议。     

定向钻施工中钻杆受力及断裂原因分析

以杭州西郊调压站一之江调压站高压管线工程为例,针对工程中出现的钻杆断裂问题,进行钻杆运动状态及受力分析,并计算出钻杆所承受的最大应力值,与钻杆的性能参数相比较,找出钻杆断裂的原因,从而采取措施保证该工程的顺利完工。     

水平螺旋钻进钻杆排粉机理实验

为了研究松软煤层螺旋钻进钻杆排粉机理,用相似模型实验研究螺旋钻杆的排粉,宏观了解煤粉颗粒在螺旋钻杆作用下的运动形式,从理论上求解其运移的速度,并通过实验验证螺旋钻杆动力参数和结构参数对其排粉量的影响。实验显示:螺旋钻杆外径参数、转速和钻进速度等动力参数相同的情况下,螺距和心杆尺寸的大小对钻杆的排粉量影响很大;不同的螺旋钻杆其转速适合,螺旋钻杆才能很好的排粉。      

S91绳索取心钻具及其附属工具设备的研制(下)

七、钻杆事故专用工具根据绳索取心钻进的工艺特点（外环间隙小），S91绳索取心钻具所配用的钻杆事故工具只有钻杆公锥一种。公锥的锥度与钻杆螺纹锥度相似，并且长度适当。不论钻杆的断口在何处均能有效地进行捞取。公锥上端车有S87G绳索取心钻杆母螺纹，以便与上部钻杆相联。     

绳索取心钻杆的合理使用

绳索取心钻杆除了和普通钻杆一样要受复杂的载荷外,还有其自身的特点。（1）为了保证钻具在钻杆内通行无阻,要求钻杆内孔保持平直。（2）钻杆壁薄（仅4.5—5毫米）。（3）钻头底唇面积比普通钻头大25—30％。要求钻进压力大,因之钻杆承受的负荷也大。      

基于Ansys Workbench通地1井的绳索取心钻杆接头疲劳分析

通过分析通化盆地地质调查井工程钻探施工工况、钻杆折断事故及折断部位,基于钻杆和钻进工艺参数对井内钻杆接头螺纹受力进行理论计算,采用SolidWorks对钻杆接头螺纹连接处进行建模然后将模型导入Ansys Workbench中进行应力和疲劳仿真分析,预测钻杆接头的疲劳寿命。通过分析仿真结果,再结合地质岩心编录和测井资料,探讨涌水伴随大量气体钻探施工的钻杆折断原因,优化钻进工艺参数,从而减少孔内钻杆折断事故的发生。     

钻杆弯曲度检测方法与装置

弯曲度是钻杆质量检测的重要参数之一,它严重影响钻井的精度和平稳性。而国内对于钻杆弯曲度的检测大多依靠操作人员的经验或者采用百分表进行测量,效率比较低下。针对钻杆弯曲度检测的现状,提出了一种以椭圆为钻杆截面拟合模型、2D激光为介质的钻杆弯曲度检测方法与装置,以能够快速、精确地检测出钻杆弯曲度信息,并通过实验验证了该算法的可行性。     

φ71 mm绳索取心铝合金钻杆的研制

介绍了国内外铝合金钻杆的研制现状,分析了绳索取心铝合金钻杆在地质钻探中的优势。对φ71 mm×5.5 mm绳索取心铝合金钻杆体与钢接头连接结构进行了详细设计。通过对试验钻杆进行静拉力、扭矩试验,得出了铝合金钻杆体与钢接头主要技术参数。     

钻杆自动传送装置的设计研究

综述了钻杆自动化操作技术的研究现状。鉴于目前钻杆库容量小、稳定性差、排放效率低等缺点,提出了一种钻杆操作新方案——通过分隔板将钻杆逐层密排无间隙式存放。该方案包括钻杆排放及钻杆传送分拣装置,就钻杆传送部分,设计了2种自动化传送方案,即倾斜滚动传送方案和V形槽传送分拣方案;综合比较了2种方案的优缺点,选择了V形槽传送分拣装置为研究方向;基于实际项目参数,重点对传送过程钻杆的轴向精度误差做了adams动力学仿真分析,验证了所设计方案的合理性。     

绳索取芯钻杆的加工

绳索取芯钻杆材质及其加工质量是绳索取芯钻进的关键因素之一。我队先后加工钻杆1600多米,接头500多付,钻进8360米,经强行扭转、顶、拉的试验,基本上满足了绳索取芯钻进的要求。现将野外队如何搞好绳索取芯钻杆的加工,简介如下。一、选择高强度的优质管材和合理的钻杆螺纹绳索取芯钻杆由钻杆体和公母接头组成。钻杆单根不能超过3米,每根单根配公母接头各1个,并用粘结剂粘结,粘结前必