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        鉆井優化創新技術

        2019-05-23

        通過地下地層過渡,很難避免現代聚晶金剛刀具產生的振動,同樣地,預選鉆頭和鉆井參數也很難避免此類振動。減少所述復雜地層振動的新方法是防止失速技術。該方法建立在受專利保護的動態自支撐井下機械系統之基礎上。該系統能夠通過按鉆頭的反扭矩峰值來調整鉆壓,從而主動控制鉆頭的切削深度。這種方法不斷改變的地層中能夠穩定切削過程,但在同質化的地層中,無法使鉆頭發揮最大的作用。由于功能原理相對簡單,這種方法在許多應用中均起到減少振動的作用。

        井下工具的機械功能是通過將鉆井扭矩的快速上升轉化為軸向收縮實現的。軸向收縮能夠立即減少鉆壓。鉆壓迅速下降將降低切削深度,避免刀具在巖石上空轉。向軸向收縮的轉化是通過內部螺旋實現的,表現在拋光、伸縮部分長度的縮小。通過收縮,強彈簧和吸收器同時被壓縮入刀具。在扭矩即將下降以產生穩定扭轉負載時,吸收的能量通過系統返回。吸收和釋放能量的功能使得該系統能夠持續工作,無需重設。

        調整切削深度以保持鉆頭穩定所需的實際行程是伸縮能力的一部分。采用較大的行程范圍是為了通過較大的負荷范圍實現所需的防止失速功能,且無需對地表參數進行具體設置或耗費大量時間改變地表參數。這種靈活性同樣也為鉆井人員實現了防止失速技術的所有價值,無需現場配備人員。

        防止失速技術能夠為鉆機提供更加穩定的扭轉負載,這在2007年油田開始應用該技術之后便得到很好的證明。分析性能的另一個方面是扭矩是如何提高鉆速的?,F在,防止失速技術數據庫涵蓋了進尺為100多萬英尺的鉆井資料且資料顯示所述鉆井施工多采用雙鉆速。

        在振動參考水平較高的情況下,防止失速技術起到的改進作用最大。扭轉振動同樣也來自于鉆具與井壁的摩擦,摩擦導致角速度發生很大的變化,這點也應納入考慮范圍。當鉆具底部開始壓縮時,產生的振動最大。

        因此,很難將摩擦導致的振動與鉆機導致的振動區分開來。若應用在這種情況下,防止失速技術的閉環功能將減弱刀具較具威脅性的振動,從而避免井底鉆具組合端部的應力和振動?,F在,通常情況下,先進的旋轉導向系統安裝在井底鉆具組合端部。同時,防止失速技術將穩定振動輸入能量,以盡量提高鉆機效率和機械鉆速。

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