绳索取心钻进水敏性地层护孔实践

在绳索取心钻进水敏性地层的护孔实践中,从众多泥浆添加剂中选用PHP、KHM、Na₂SiO₃、CMC和KCl等添加剂来配制出4种固壁防塌、剪切稀释、润滑、除垢性能好的护孔液。减少了钻孔事故,使绳钻钻进平均时效提高33%,钻月效率提高116%。      

小直径垂钻工具推力执行机构性能测试

在实施科学钻探过程中,保证超深孔上部井眼的基本垂直,是使超深孔能够顺利钻达目标层的前提条件。许多钻探工程,均是因孔斜无法控制而被迫提前终孔,从而不能钻进到预期目标深度。自动垂直钻井工具的出现打破了传统防斜、纠斜方法的屏障,使井斜控制技术得到飞速发展。当前垂直钻井工具的执行机构直径较大,所需排量高,响应速度慢,且只能结合稳定平台进行整机性能测试。因此,本文介绍了一种采用钻井液压差作为动力来源的新型小直径推力执行机构,并对其性能测试系统进行设计。通过该系统单独对新型执行机构的内部压力、推靠力、泄流量及响应速度进行测试。试验结果表明,新型执行机构结构小巧简单,工作效率高,所需排量小,响应速度快。测试系统能够在垂钻工具整体样机测试前对新型执行机构进行可行性验证。     

延长陆相页岩气水平井提速技术研究

“延安国家级陆相页岩气示范区”已钻水平井存在机械钻速低、钻井周期较长等问题,直接影响陆相页岩气的低成本、高效勘探开发。提高机械钻速是缩短钻井周期、降低钻井成本的重要手段,也是优快钻井的直接体现。在分析了延安陆相页岩地层岩石力学特性的基础上,开展了优选钻头、优化钻井机械参数和水力参数等3个方面的研究,以增强钻头对地层的适应性、提升井眼清洁能力和提高机械钻速。最终形成了适合陆相页岩气水平井的钻井关键技术,并在示范区3口水平井进行了成功应用,钻井周期缩短11 d,水平段机械钻速提高120.08%,实现了陆相页岩气水平井的优快钻井,具有较好的推广价值。     

适用于大深度地质钻探和油气地热钻井的双动力电顶驱系统设计

本文基于国家战略背景下的资源、能源钻探装备现实需求,针对大深度地质钻探和油气地热钻井的不同工艺特点,围绕“多工艺适用兼容、井口自动化适配”两个目标,在传承和集成现有顶驱优势特点的基础上,提出一种可适用金刚石取心钻探和油气地热钻井两种钻进工艺的双动力交流变频电传动顶驱系统方案。通过与其他典型顶驱系统在总体结构、控制系统和涉及井口作业自动化适配的关键部件的详细对比,本方案可充分发挥多功能、高效率、自动化的优势,在技术先进性、工艺适配性和产业经济性方面取得了良好的平衡。     

超短高能涡轮钻具研制及应用

针对超深层强研磨、高硬度地层机械钻速慢的问题,研制了一种超短高能涡轮钻具,并对其进行了参数校核和现场应用。该涡轮钻具创新设计了多曲面3D转子叶片,基于流体力学CFX软件,优化了转子叶片空间形态布局,使叶片的水力能量转化效率提高45%,扭矩增加了43.55%;通过将装有叶片的动力端和装有止推轴承的轴承端合二为一,使分体式的涡轮芯轴改进为一体式结构,长度由进口涡轮钻具的15 m缩短至8.3 m,大幅提高了涡轮钻具的可下入性和安全性,缩短了划眼和通井作业时间;最后采用有限元仿真对涡轮钻具产生的扭矩和丝扣连接强度进行了校核测试。该涡轮钻具先后在博孜、元坝等区块石英砂岩、火成岩、砾石层地层的48口井中成功应用,应用混合钻头后机械钻速平均提高100%,为我国深层超深层钻井提供了有力保障。     

桩坑附近桩靴二次就位过程中滑移载荷研究

自升式平台在遗留桩坑附近就位时,桩靴的滑移风险对于平台结构安全具有重大威胁。基于耦合欧拉?拉格朗日方法,建立了遗留桩坑附近插桩过程的有限元模型,对加载速率和网格密度等进行参数分析,确定了合理的模型参数,并进一步研究了相关参数的影响规律。结果表明,滑移载荷产生的主要原因在于桩靴贯入过程中土体破坏面的不对称;峰值滑移载荷随桩坑坡度、深度和直径的增大而增大;减小桩靴底面坡度可以有效减小桩靴上的滑移载荷。研究揭示了桩坑和桩靴几何参数对滑移载荷的影响机制及其规律,对于深刻认识“踩脚印”问题和有效指导桩坑附近二次就位作业具有科学意义。     

低固相聚合物钻井液在深层地热井施工中的应用

钻井液是钻井的最关键技术之一,它直接影响钻井作业成果。选取南乐县D3井钻井液施工作为研究对象,施工中采用了低固相聚合物钻井液,探讨出一套适应于大井斜定向井、深层地热井的钻井液。解决了在明化镇组、馆陶组、奥陶系马家沟组的复杂地层中,泥岩吸水膨胀、缩径、坍塌、灰岩漏失、定向段井眼轨迹不易控制、孔内事故多发、处理难度大、成本高等问题。     

复杂土层中自升式平台桩靴安装穿刺预测

由于复杂海洋工程地质条件的普遍性,自升式平台在安装过程中穿刺事故频发,近年来涌现出大量针对自升式平台桩靴基础在复杂土层中穿刺预测方法的研究。为了方便工程设计人员的理解和使用,首先简单介绍这些研究中所采用的技术手段,总结现行规范ISO 19905-1建议的桩靴在复杂土层中贯入阻力的预测方法以及最新文献中提出的新的设计方法,并对规范方法和新方法的优缺点进行了评价。所总结的设计方法针对国内外常见的含穿刺风险的海洋地基形式,包括双层"砂—黏"、三层"硬—软—硬"黏性土、三层"软—硬—软"黏性土、三层"黏—砂—黏"地层以及四层"黏—砂—黏—硬层土"地层。通过对离心机模型试验的预测,对规范方法和新方法的预测精度进行了比较,对比结果显示新方法对桩靴穿刺破坏的预测更为合理精确。     

基于云端大数据的智能导向钻井技术方法

导向钻井技术方法是21世纪全球石油工业最重要的技术之一,也是美国"页岩气革命"核心技术水平钻井的关键组成部分.当前,导向钻井的主要研究目标是提高钻井速度、降低钻井时间和风险,智能化是目标实现的重要途径.文章分析了国内外大数据与人工智能在石油工业应用情况,建立了云端大数据智能导向钻井方法架构,提出了随钻测井参数人工智能反...     

Oil spill in the Gulf of Mexico and spiral vortex

<正>Drilling rig Deepwater Horizon in the Gulf of Mexico,leased by BP PLC from Transocean Ltd.,exploded and caught on fire on April 20,2010.The drilling location is at some 50 miles(80 kilometers)off the coast of Louisiana