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题名东海深部高研磨地层冲击钻井PDC齿优选研究
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作者
李基伟
李乾
田胜雷
黄达
李玉梅
席岩
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机构
中石化海洋石油工程有限公司
中国石油化工股份有限公司上海海洋油气分公司
北京信息科技大学
北京工业大学
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出处
《石油机械》
北大核心
2024年第8期77-84,共8页
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基金
国家自然科学基金面上项目“CCUS工程多场耦合及跨时空尺度条件下井筒密封完整性失效机理与控制方法研究”(52374001)
工信部高技术船舶科研项目计划资助(工信部装函【2022】293号)。
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文摘
东海盆地深部地层机械钻速(ROP)低、PDC钻头钻齿易磨损、单个钻头进尺数少的问题日益突出。为此,开展了岩石可钻性、硬度与塑性系数、强度、研磨性及组分检测试验,明确了导致该区域深部地层低ROP的主控因素,并对ROP变化规律进行了验证;设计了冲击载荷作用下PDC钻头异形齿破岩试验装置,开展了单齿破岩试验,利用3D扫描技术量化了三棱齿、斧形齿在不同冲击速度下的侵彻深度和破岩体积,计算了冲击破岩过程中的能量吸收效率以及破岩比功,对PDC钻头异形齿进行了优选;同时结合优选结果开展了现场试验。研究结果表明:岩石的高研磨性和高强度是东海盆地低ROP的主控因素,当冲锤冲击速度小于7.1 m/s时,三棱齿侵彻深度和破岩体积更大,提速效果较为明显;当冲锤冲击速度大于7.1 m/s时,斧形齿的破岩比功要小于三棱齿,且能量吸收效率更优,在高研磨地层作用下磨损较小,能更好地延长PDC钻头的寿命;现场试验也验证了该结论。研究成果可为东海盆地深部地层冲击钻井参数的确定以及PDC钻头钻齿的优选提供有效参考。
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关键词
高研磨地层
PDC钻头
机械钻速
钻齿优选
三棱齿
斧形齿
冲击破岩
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Keywords
highly-abrasive strata
PDC bit
ROP
cutter optimization
triangular cutter
axe-shaped cutter
percussive rock breaking
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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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题名北特鲁瓦油田第一口长水平段水平井优快钻井技术
被引量：6
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作者
李万军
周海秋
王俊峰
陈忠祥
刘江波
顾亦新
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机构
中国石油集团钻井工程技术研究院
中国石油(土库曼斯坦)阿姆河天然气公司
中油阿克纠宾油气股份公司
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出处
《中国石油勘探》
CAS
北大核心
2017年第3期113-118,共6页
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基金
国家科技重大专项"丝绸之路经济带大型碳酸盐岩油气藏开发关键技术"(2017ZX05030)
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文摘
北特鲁瓦油田位于滨里海盆地东缘,其复杂碳酸盐岩油气藏普遍存在地质构造复杂、目的层边界和厚度变化大、下部高研磨性灰泥岩机械钻速低等突出问题;同时,为了增加单井产量,水平段长度由该油田常规的400m延伸至1000m,显著增大了井眼轨迹与井身质量控制的难度。为了攻克以上技术难题,开展了延长水平段钻井技术的集成与应用,形成了该地区以旋转导向、锥形齿钻头、探边技术为主的长水平段优快钻井技术。该技术在北特鲁瓦油田H814井进行了首次试验应用,取得了较好的效果。其中,旋转导向钻井技术实现了目的层的旋转钻进,降低了钻井风险;锥形齿钻头实现了机械钻速提高一倍以上;探边技术实现了油气层的精准定位,使油层钻遇率由原来的55%提高到83.9%。鉴于滨里海盆地具有很强的地层规律性,所形成的优快钻井技术在全盆地其他油田具有较强的指导和借鉴意义,可全范围推广应用。
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关键词
海外复杂油气藏
高研磨地层
长水平段
优快钻井
旋转导向技术
锥形齿钻头
探边技术
储层钻遇率
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Keywords
complex reservoirs, highly-abrasive formation, long horizontal section, optimized and fast drilling technology, rotary steerabledrilling system, Stinger bit, PeriScope, reservoir-encountered rate
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分类号
TE24
[石油与天然气工程—油气井工程]
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题名一趟钻智能混合钻头齿面结构设计与分析
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作者
吴泽兵
胡诗尧
姜雯
窦康优
沈飞
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机构
西安石油大学机械工程学院
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出处
《机电工程技术》
2024年第2期107-110,共4页
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基金
陕西省重点研发项目(2022KW-10)。
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文摘
石油钻头是油田开采的重要井下装备之一,我国复杂地质的油气开采较难实现,传统钻头在高研磨地层中磨损严重,频繁起下钻导致钻井效率低下。为此,设计一种适用于一趟钻的智能混合钻头。运用CREO软件进行混合钻头的参数化设计,建立三维模型,绘制混合钻头的井底破碎曲线。该钻头PDC部分可以进行轴向伸缩和相对于钻头体转动,钻头PDC部分可伸缩最大距离为5 mm,可转动最大角度为20°;根据钻头钻进时所遇地层可调整混合钻头为PDC主导型或牙轮主导型;将三维模型导入Abaqus仿真软件中进行破岩仿真,得到混合钻头破岩时的机械钻速和岩石的应力场变化。结果表明,混合钻头在破岩过程中主要依靠牙轮切削结构和PDC部分的肩部结构对肩部岩石进行破碎。通过计算可得混合钻头的机械钻速平均为9.62 mm/s。
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关键词
一趟钻
高研磨地层
智能混合钻头
破岩仿真
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Keywords
one trip drilling
highly abrasive formation
intelligent hybrid bit
rock breaking simulation
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分类号
TH12
[机械工程—机械设计及理论]
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题名哈萨克斯坦阿克纠宾长位移水平井段提速实践
被引量：1
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作者
张小宁
石李保
包成虎
孙东柱
高军飞
李岩起
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机构
中国石油勘探开发研究院
中油国际(阿克纠宾)公司
中国石油集团大庆钻探工程公司国际事业部
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出处
《中国石油勘探》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第3期391-396,共6页
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基金
国家科技重大专项“丝绸之路经济带大型碳酸盐岩油气藏开发关键技术”(2017ZX05030)
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文摘
阿克纠宾项目所属北特鲁瓦和让纳诺尔两油田位于滨里海盆地东缘,目前主要采用水平井开发低孔低渗透储层,为提高单井产量,水平段从400m左右延伸至1000m以上,由于地质构造复杂、目的层边界和厚度变化大,采用带探边功能的旋转导向工具,平均钻速仅2.36m/h,平均进尺仅335m。为了提高钻井效率,针对已钻井出井钻头的破损特征,结合井下振动特性分析,优化了钻具组合和转盘转速,形成了以高性能PDC钻头、带螺杆旋转导向、近钻头单扶正器或双扶正器钻具组合为主体技术的提速技术。现场应用5口井,4口井转盘转速为60r/min,井下黏滑指数控制在80%以内,出井钻头以磨损为主,仅出现少数崩齿;1口井转盘转速为70~80r/min,井下黏滑指数在80%以上,芯部崩齿较多;与H814井钻井指标相比,水平段钻进周期从原来的22.5天缩短至9.6天,缩短57.7%,平均机械钻速提高266.1%,平均进尺提高195.5%。
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关键词
阿克纠宾
高研磨地层
钻具组合优化
转盘转速优化
黏滑指数
机械钻速
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Keywords
Aktobe
abrasive formation
BHA optimization
rotary speed optimization
stick-slip index
ROP
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分类号
TE243.2
[石油与天然气工程—油气井工程]
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