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题名螺杆驱动旋冲钻井工具设计及试验研究
被引量：21
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作者
马广军
王甲昌
张海平
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机构
中国石油大学(华东)石油工程学院
中国石化石油工程技术研究院
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出处
《石油钻探技术》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第3期50-54,共5页
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基金
国家科技重大专项"海相碳酸盐岩油气井井筒关键技术"(编号:2011ZX-05005-006)部分研究内容
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文摘
为提高石油钻井破岩效率,将螺杆高速旋转与冲击器高频冲击相结合,设计了一种螺杆钻具驱动的新型机械式旋冲钻井工具。在设计旋冲钻井工具结构的基础上,建立了直井中单次冲击功、冲击频率等关键参数的计算模型,并进行了实例计算分析。计算结果表明,直井中单次冲击功仅是凸轮推程和钻压的函数,当钻柱结构确定且存在一定长度(大于500m)的Ф127.0mm钻杆时,单次冲击功与钻压成正比关系,改变钻压可实时调整冲击功。工程样机测试表明,该工具结构设计合理,能够实现螺杆驱动钻头高速旋转和高频冲击,进一步提高工具的耐磨性能后具有良好的应用前景。
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关键词
冲击器
螺杆钻具
旋冲钻井
参数设计
冲击功
冲击频率
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Keywords
percussion tool
PDM
rotary percussion drilling
parameter design
percussion power
percussion frequency
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分类号
TE242
[石油与天然气工程—油气井工程]
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题名液动冲击器功率传递理论分析及应用研究
被引量：10
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作者
李国华
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机构
石油大学(北京)石油天然气工程学院
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出处
《石油钻探技术》
CAS
2003年第6期1-4,共4页
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文摘
运用波动理论分析了液动冲击器结构对能量传递的影响,室内模拟试验结果与波动理论分析计算结果有很高的吻合度。推导出了功率传递效率模型。以花岗岩和大理石为对象,分别求出了不同钻头的钻入系数和回弹系数。分析认为原设计液动冲击器功率传递机构不够合理,指导改进后的液动冲击器简化了结构、提高了强度,能量传递效率提高近30%,现场应用表明,改进后的液动冲击器在硬地层中可提高机械钻速30%以上。
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关键词
液动冲击器
功率传递
旋转钻井
冲击钻井
波动理论
岩石破碎
机械钻速
川合148井
联150井
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Keywords
striker
rotary drilling
percussion drilling
power transfer
wave theory
rock breaking
penetration rate
Chuanhe 148 Well
Lian 150 Well
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分类号
TE924
[石油与天然气工程—石油机械设备]
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题名井下动力驱动的旋冲钻井工具设计计算与试验
被引量：2
- 3
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作者
张海平
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机构
中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院
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出处
《机械设计与研究》
CSCD
北大核心
2020年第1期202-205,共4页
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基金
中石化科技攻关项目《机械式旋冲钻井工具深化研究与应用P18001-6》
国家重大专项课题《复杂地层钻井提速提效关键工具与装备2016ZX05021-003》.
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文摘
设计了一种基于井下动力驱动的旋冲钻井工具,实现两种破岩机理相结合,提高整体破岩效果。采用螺杆或涡轮钻具作为旋转动力源,利用由一对空间凸轮机构组成的冲击发生机构带动上凸轮及其他从动件上行,下行的过程中,从动件冲击下凸轮,下凸轮将冲击能传递给钻头,实现对岩石的体积破碎。利用Solidworks Premium 2012软件计算了空间凸轮机构在不同载荷作用下的应力分布情况,上凸轮和下凸轮在承受最大设计载荷时的安全系数分别为3.69和2.36,均大于需用安全系数,设计安全可靠。工具冲击性能测试得到了冲击力、冲击频率与钻压、排量之前的关系,试验结果表明,其动力特性参数满足现场复合钻进工况要求。进行了现场试验,该工具具有较好的提速效果,同比提速40%以上。
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关键词
旋冲钻井
旋转动力
空间凸轮机构
安全系数
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Keywords
rotary percussion
rotation power
spatial cam mechanism
safety coefficients
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分类号
TE921
[石油与天然气工程—石油机械设备]
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题名旋冲钻井技术研究现状与展望
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作者
张诗达
朱勇
高强
苏红
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机构
江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心
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出处
《排灌机械工程学报》
CSCD
北大核心
2024年第5期497-507,共11页
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基金
国家重点研发计划项目(2020YFC1512402)
国家自然科学基金资助项目(52175052)。
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文摘
随着中国资源勘探开发面向深层、超深层发展以及对应急钻孔救援水平保障能力的更高需求,旋冲钻井技术成为高效钻井领域的研究热点.旋冲钻井技术相较于传统旋转钻井技术,具备硬岩地层钻进效率高、钻压调控灵活、黏滑振动强度低等优势,广泛应用于深海深地资源勘探开采、应急钻孔救援等领域,具有广阔的应用前景.现阶段,在复杂岩层以及多变工况等条件下,进一步提高旋冲钻进效率、降低成本成为深井、超深井钻井过程中面临的首要任务.文中首先介绍了旋冲钻井技术的基本概念及优势;其次,综述了液动和气动2种冲击器的研制情况及结构特点;再次,讨论了高效破岩机制的研究进展和优化策略;从次,阐述了钻进效率关键影响因素方面的研究成果;最后,基于旋冲钻井技术研究成果和面临的挑战,对其未来研究方向进行了分析和展望.
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关键词
旋冲钻井
动力方式
钻进效率
破岩机理
高效破岩
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Keywords
rotary percussion drilling
power mode
drilling efficiency
rock breaking mechanism
efficient rock breaking
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分类号
S277.9
[农业科学—农业水土工程]
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题名液动冲击器旋冲钻井技术现状及发展趋势
被引量：4
- 5
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作者
宋泓钢
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机构
中国石化西北油田分公司监督中心
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出处
《石油化工应用》
CAS
2021年第12期1-7,12,共8页
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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”,项目编号:2016ZX05021-003。
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文摘
随着我国油气勘探开发向纵深发展,油气埋藏超深,岩层古老坚硬,地层温压超高等复杂地质特征愈发明显。对石油钻井工程大幅度提高钻井速度,有效降低钻井成本的需求十分迫切。常规单一的靠研发新型钻头,优化钻井参数已不能完全满足钻井提速的要求,采用“新型的高效破岩钻头+协同破岩工具+强化钻井参数”复合钻井提速技术是钻井提速的发展方向。液动冲击器旋冲钻井技术是解决硬地层机械钻速低的有效技术手段之一,该技术用于使用液体(泥浆或清水)作为循环介质钻井提速应用。液动冲击器在钻具组合中通常置于钻头上部,在钻进过程中,当钻井液流经该提速工具时,通过能量转化,将流体的液力能转化为机械能,产生轴向或径向冲击,该冲击动载作用于井底钻头上,可改进钻头的破岩状态,辅助钻头高效破岩,提高钻井机械钻速。该技术已在油气钻井广泛应用。针对高硬度强研磨性地层,研发大功率液动冲击器及配套技术,同时研制大功率液动冲击器配套钻头,可成倍提高钻井机械钻速,延长钻头单次进尺,缩短钻井周期,降低钻井综合成本。
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关键词
液动冲击器
旋冲钻井
提速
大功率
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Keywords
hydraulic impactor
rotary percussion drilling
increase ROP
high-power
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分类号
TE242.7
[石油与天然气工程—油气井工程]
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题名水平井专用液动旋冲工具研制与应用
被引量：2
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作者
侯圣
李玉海
万发明
赵毅
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机构
大庆油田钻井工程技术研究院
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出处
《西部探矿工程》
CAS
2018年第5期59-60,64,共3页
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基金
中国石油天然气集团公司科学研究与技术开发项目"钻完井技术集成试验与推广应用"课题三"液动旋冲工具和涡轮钻具试验研究与应用"(2016D-4203)
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文摘
为解决徐深气田水平井中液动旋冲工具长度过长无法下入的问题,建立工具长度计算模型,优化完善动力机构及冲击机构,缩短工具长度。形成一套"水平井专用液动旋冲工具+螺杆钻具"的优快钻井方案,在徐深某井进行现场应用,取得了良好的效果。
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关键词
液动旋冲工具
水平井
动力机构
冲击机构
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Keywords
hydraulic rotary percussion tool
horizental well
power mechanism
impact mechanism
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分类号
TE2
[石油与天然气工程—油气井工程]
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