卡簧式钻具打捞器

在小口径岩心钻探和工程地质勘察施工中 ,粗径钻具脱落事故一般都采用丝锥捞取。但是丝锥捞取时 ,总是处于同一部位的几扣吃扣 ,使用几次后 ,该部位的丝扣就会严重磨损或磨光 ,不能再使用 ,而其它部位的丝扣还完好 ,这样造成了一定的浪费。为此 ,我们研究设计出一种卡簧式钻具打捞器 (见图 1 )。图 1　卡簧式钻具打捞器1　打捞原理卡簧式钻具打捞器是根据卡簧卡取岩心的原理设计而成的。它由限制接头、卡簧、卡簧座 3部分组成。其在孔内或钻具内下降时 ,由于受孔壁或钻具内壁的摩擦阻力作用 ,卡簧一直在卡簧座的上方     

螺杆钻具转子系统不对中的故障产生机理与诊断

螺杆钻具是由多个可以旋转的转轴通过万向联轴器连接成的一个轴系,主要用来传递转矩从而带动钻头运动。但是在安装或者在万向联轴器自身磨损消耗下,钻具会出现轴线上的不对中,进而引发一系列故障,比如螺杆钻具的螺杆马达转子联轴器偏移、轴承移动、转轴发生形变、油膜失稳等,导致机器发生振动并造成一系列的危害。因此,在实验室条件下,研究井下动力钻具不对中的故障产生机理,掌握不同故障的特征,并及时进行故障诊断,对减小或避免由于转子联轴器不对中而产生的故障具有十分重要的意义。本文借助于DHRMT双跨转子台高度模拟井下的钻具故障,设置转子不对中的不同故障类型,通过实验获得钻具转子不对中故障造成的振动特征,为井下动力钻具设计及改进提供参考依据。     

孔底冲击振动钻具联接螺纹副设计有关问题的分析

针对井底冲击振动钻具联接螺纹副在生产应用出现的问题，提出了改进螺纹设计的一些建议。     

钻杆锁接头非标准螺纹的设计

螺纹的设计和加工，应严格执行国标（GB）和部颁（DZ）螺纹标准，但野外施工单位在组合钻具的变换过程中，往往出现整套钻具中某个连接处，由于管材直径的差异，无法采用《标准》，这就需要重新设计连接螺纹。由于这种非标准螺纹连接数量不多，其螺纹质量     

API圆螺纹连接上卸扣过程中温度场分布的实验研究

粘扣是油套管接头的主要失效形式之一,直接影响油套管的密封性能和连接强度。以J55Φ73.03mm×5.51mmAPI不加厚圆螺纹油管为实验样本,利用TH7102型热像仪对在不同上卸扣速度和扭矩作用下螺纹连接部位温度场的分布进行了动态测试。根据摩擦磨损理论对影响螺纹连接部位温度场的分布和粘扣失效的主要因素进行了研究和总结,实验表明螺纹连接部位温度场分布不均匀,当接箍螺纹外表面温度超过60℃时,油管啮合螺纹一般会出现粘扣失效现象。     

地质管材螺纹间隙及其计算

地质管材螺纹广义地说应包括所有井下钻具的连接螺纹。即：套管（及其接头）螺纹；岩心管（及其连接接头）螺纹；钻杆（及其接头）螺纹；钻头螺纹；扩孔器螺纹。目前，国内外广泛地以特殊梯形扣用于地质管材连接。其原因是：它与矩形扣相比较，特殊梯形扣能增大螺纹强度，便于加工，延长刀具寿命，增加密封面；与V型扣相比较，特殊梯形螺纹强度保持率高，耐磨，不易滑扣，易于拧卸。     

潜孔锤同心跟管钻具零件强度分析与研究

介绍了适合卵砾石地层地震勘探孔施工用的潜孔锤同心跟管钻具的结构和工作原理。针对钻具使用中出现的套管螺纹和内外钻头冲击面强度低、寿命短的问题,采用有限元方法对钻具的零件进行了强度分析,并提出了提高套管螺纹和内外钻头寿命的方法。      

强造斜致绳索取心钻具折断分析

在定向钻探固体矿产领域,通常在造斜段使用螺杆钻具,大部分的工作量采用取心回转钻进。造斜段使用螺杆钻具,钻杆不回转,受力较简单;如遇强造斜转换绳索取心钻具稳斜钻进,下部钻具组合容易出现回转困难、下不到底的技术难题,甚至出现丝扣折断事故。为避免强造斜对绳索取心钻具的影响,本文通过建立强造斜段对绳索取心钻具的几何约束变形模型,量化分析强造斜段岩心外管长度与造斜强度、环空间隙之间的约束关系,提供了可快速预判下部钻具参数能否满足强造斜安全钻进的方法。该方法在山东某铁矿定向孔的强造斜致下部钻具折断的事故处理中,通过对绳索取心钻具安全计算模型校核和调整钻具参数,实现了绳索取心钻具通过造斜率0.62°/m的强造斜段安全钻进至靶点,证明对强造斜绳索取心工具安全钻进预测和事故处理计算具有指导意义。     

弯外管螺杆钻具装合差的测定方法

螺杆钻具偏斜钻进配备的偏斜器，目前有弯接头和弯外管两种。弯接头与定向接头设计为一整体，共属一条母线，不存在装合差，而弯外管是通过螺纹连接在万向轴节外管下端，定向接头则通过螺纹连接在旁通阀的上端，两者之间有万向轴节外管、定子、旁通阀3道螺纹相连，因此组装好的螺杆钻具之弯外管与定向接头的母线，很难处于同一条直线上，其差值     

一种新型安全接头的结构与应用

安全接头是预防与处理孔内事故的重要工具。以往使用牙嵌式或拉断式安全接头,效果均不很好。牙嵌式安全接头加工费劲,其牙嵌部分由于没有铣床,全是由手工扣制而成,装配精密度差,在上下钻具过程中容易倒开,曾多次发生跑岩心管事故:其次,在钻进中,由于钻具摆动,牙嵌限位,方扣磨损严重,使用寿命短,故钻场不愿使用。拉断式安全接头在60年代曾经使用过,但加工复杂,拉帽面积不易选定,过大拉不断,过小又易断,且使用寿命短,久而久之,就没有人使用了。我们在学习其他单位经验基础上,新设计了一种结构简单、使用寿命长、性能可靠的安全接头,此规格的安全接头适用于φ78mm的口径。现将其结构与应用介绍如下:     

绳索取心钻杆折断事故的原因、预防与处理措施

针对地质钻探中时常发生的钻杆折断事故,本文从钻杆材质与加工、复杂地层条件、钻孔弯曲等方面分析了导致绳索取心钻杆折断的主要因素,并从钻杆材质优选、钻杆加工工艺和热处理工艺、螺纹结构优化和精细处理、钻孔结构与钻具级配优化、护壁堵漏技术、现场操作规程等方面总结了相应的预防措施,建议通过数值模拟优化钻具级配和钻进规程参数,加强钻杆腐蚀缺陷、裂纹等的探伤检测,以提高整个钻探体系的可靠性。     

适应复杂钻探条件的钻探螺纹设计探讨

分析钻探、钻井工程中钻柱的力学情况,钻柱螺纹现状,提出钻柱螺纹的技术创新思路,及技术创新后的钻柱螺纹优点。     

基于ANSYS绳索取心钻杆和连接接头的应力分析

对绳索取心钻探施工的工况进行了分析,利用ANSYS软件对绳索取心钻杆以及连接接头的应力状态进行了三维模拟,提出了不同工况条件下,钻杆柱最大应力出现的位置。所得的结论对预防钻杆折断事故、优化接头螺纹设计、确定合理钻进参数有一定的参考意义。     

松散砂岩取心技术的应用

砂岩取心是迄今为止仍然没有完全解决的钻探技术难题。砂岩的种类很多,但都有共同的特点：结构比较松散,无胶结或少量胶结,遇水膨胀,透水性好。在砂岩中钻探取心,岩心采取率不高,钻孔容易垮塌。为了解决砂岩取心钻探中的技术难题,从钻进工艺技术参数、取心器结构、钻头优化设计、冲洗液配方、钻机配套、岩心烧结卡取以及水压出心等多方面开展研究,总结出了一套砂岩取心技术,应用在实际钻探生产中,取得的各项技术指标完全满足地质要求,为地浸砂岩取心钻探提供了宝贵的经验。     

深厚堆积体地层钻进工艺方法研究

太钢(集团)有限公司矿业公司峨口铁矿是一个从20世纪60年代就开始开采的老矿区,经过长期开采储量已严重不足。为了延长矿山寿命,需要进一步扩大勘探范围,在原有矿山周边地区进行勘探。最初采用岩心勘探钻机进行常规回转钻进加套管护壁,历时3个月。在上部堆积体地层最大钻孔深度达到约20m,再也无法继续钻进,使勘探工作被迫停止。针对深厚堆积体地层钻孔施工遇到的具体困难,介绍了风动潜孔锤双管跟管钻进在工程施工中的应用,在对深厚堆积体地层进行分析的基础上,探讨进行深厚堆积体地层钻孔施工的工艺方法及技术措施;在钻孔结构基础上选择钻孔设备及钻孔机具的一般原则,对深厚堆积体地层的钻孔工程施工具一定指导意义。     

非平衡钻进中的钻具问题

非平衡钻进技术是近些年发展起来的,在多种工程施工条件下得到广泛的应用,本文研讨了非平衡钻进工艺中有关钻具的问题,并简略讨论了应用中的具体问题。      

冬季呼伦湖环境科学钻探冰上湖泊钻探平台及取样技术

针对内蒙古呼伦湖的气候特点,为保证工作安全,实施冬季冰上湖泊环境科学钻探,设计研制了冰上湖泊钻探平台系统,满足了工程施工要求。考虑到呼伦湖沉积地层特点,研制了新型活塞式取样钻具和压卡式取样钻具,实践证明,取样效果良好,取心率达到了100%。     

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。     

几种防斜技术在宣页1井的试验应用

宣页1井是一口评价页岩气资源潜力的探井,设计垂深2570 m,该井主要钻遇中古生界地层,岩性致密,可钻性极值达8~10级,地层倾角45°左右。在分析塔式钻具、偏心钻具、复合钻进、垂直钻井等防斜技术防斜机理的基础上,重点介绍了各种防斜技术在该井试验应用试验情况,并针对各种防斜技术的应用效果进行了评价。     

深孔岩心钻探问题探讨

深孔岩心钻探的核心问题是孔壁稳定,其钻前预测涉及地层孔隙压力、地层应力、地层坍塌压力和破裂压力,是实现深孔岩心钻探优质、安全、高效和低成本的关键,决定着孔身结构、套管程序与套管强度、钻井液密度与流变性能的设计。以孔壁稳定为基础,从孔身结构和套管程序、钻具组合、钻探设备方面论述深孔岩心钻探存在的问题,并提出具体的改进建议。