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H口径液力举升绳索取心钻具研制及试验研究
1
作者 韦海瑞 朱芝同 +6 位作者 王久全 刘阔 贾明浩 贾炜 闫家 邵玉涛 刘广 《钻探工程》 2025年第1期31-38,共8页
绳索取心是目前广泛应用的不提钻取心技术,对于水平孔和大深度直孔取心钻探,绳索取心钻具下入是一个难度大、耗时长过程,孔深越大,效率越低。本文基于液力举升工艺原理,利用冲洗液循环动力,采用正循环取心钻进、反循环液力打捞方法,在... 绳索取心是目前广泛应用的不提钻取心技术,对于水平孔和大深度直孔取心钻探,绳索取心钻具下入是一个难度大、耗时长过程,孔深越大,效率越低。本文基于液力举升工艺原理,利用冲洗液循环动力,采用正循环取心钻进、反循环液力打捞方法,在现有取心钻具基础上对投送打捞系统进行设计,研制了H口径液力举升式绳索取心钻具。依托钻探试验平台和试验孔开展了钻具孔内试验,分别进行了3次可视化台架模拟试验、4个回次取心钻进试验、2个回次液力举升试验,钻具顺利完成取心作业并成功实现钻具内管总成的液力举升回收。液力举升绳索取心钻具的研制为水平孔及大深度直孔取心钻探工艺开拓了新思路。 展开更多
关键词 绳索取心 液力举升 取心钻具 取心工艺 投送打捞
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特深井钻杆接头耐磨减摩双向防护机制研究
2
作者 吴迪 乔铭朝 +3 位作者 梁晨帆 孔令镕 王瑜 张凯 《钻探工程》 2025年第6期42-51,共10页
针对深井、超深井、特深井钻井过程中钻杆接头耐磨带-套管摩擦副的严重磨损问题,建立了钻柱-套管耐磨减摩的双向防护模型,提出了金刚石复合材料耐磨带与套管的双向防护机制,并开展了金刚石复合材料耐磨带摩擦学性能实验验证。该研究阐... 针对深井、超深井、特深井钻井过程中钻杆接头耐磨带-套管摩擦副的严重磨损问题,建立了钻柱-套管耐磨减摩的双向防护模型,提出了金刚石复合材料耐磨带与套管的双向防护机制,并开展了金刚石复合材料耐磨带摩擦学性能实验验证。该研究阐释了金刚石复合材料耐磨带耐磨减摩的机理,并通过构建包含岩层轴向反力和接触载荷的钻柱-套管的力学模型,采用自主研发的摩擦磨损试验机进行实验。研究不同工况下钻杆接头的磨损量及磨损形貌特征,结合拉曼光谱揭示了表面摩擦化学反应机制。结果表明:金刚石复合材料耐磨带通过硬质相支撑和自润滑协同作用,可使摩擦系数显著降低,形成的梯度复合保护层和石墨化转移膜能有效实现钻杆接头与套管表面的双向防护。研究成果为深井钻杆接头耐磨带结构优化提供了理论支撑与实验依据。 展开更多
关键词 钻杆接头耐磨带 套管磨损 钻柱动力学 磨损机理 摩擦实验 双向防护 特深井
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碎软煤层密闭保压取心钻具的设计与室内试验
3
作者 卢春华 石家润 +4 位作者 张涛 王荣璟 乔梦迪 鲁浩然 江昌禄 《钻探工程》 2025年第5期67-75,共9页
煤层气含量是表征煤储层特征的关键参数,提高煤层气含量测试结果准确度最为直接有效的途径就是采用密闭保压取心技术,把煤心样品密封在钻具内,提至地面进行解吸。本文提出了一种用于碎软煤层的绳索打捞提拉翻转球阀式密闭保压取心钻具... 煤层气含量是表征煤储层特征的关键参数,提高煤层气含量测试结果准确度最为直接有效的途径就是采用密闭保压取心技术,把煤心样品密封在钻具内,提至地面进行解吸。本文提出了一种用于碎软煤层的绳索打捞提拉翻转球阀式密闭保压取心钻具技术方案,对该密闭保压取心钻具的工作机理及关键技术开展研究,详细阐述了该钻具的总体结构方案、主要零部件的结构设计计算、室内试验及优化改进方案。研究和试验表明:该密闭保压取心钻具结构简单、密封效果好、操作方便、可获得尽可能大的岩心直径(118 mm口径钻孔可获取直径50 mm的岩心);带动球阀翻转的拨杆和拨环尺寸的精确配合是决定球阀能否顺利翻转、实现密封的重要因素。 展开更多
关键词 碎软煤层 保压取心 密闭保压取心钻具 绳索打捞 翻转球阀
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贵州岩溶地区复杂地层深部取心钻探技术
4
作者 宋继伟 蔡记华 +2 位作者 朱斗圣 班金彭 郝海洋 《贵州地质》 2025年第3期414-422,共9页
深部取心钻探是钻探工程领域的重要难题之一,在贵州省岩溶地区复杂地层实施深部取心钻探更是难上加难。本文总结贵州省岩溶地区复杂地层深部取心钻探工作经验,形成一套以深部取心钻探钻机选型、钻孔结构设计规律、钻杆钻头配套、钻井液... 深部取心钻探是钻探工程领域的重要难题之一,在贵州省岩溶地区复杂地层实施深部取心钻探更是难上加难。本文总结贵州省岩溶地区复杂地层深部取心钻探工作经验,形成一套以深部取心钻探钻机选型、钻孔结构设计规律、钻杆钻头配套、钻井液体系、典型事故处理工具为核心内容的较成熟完整的贵州省岩溶地区复杂地层深部取心钻探技术工艺体系。该技术体系能有效保障贵州省岩溶地区复杂地层10003000 m深度深部取心钻探孔内安全,可以为国内外深部取心钻探工作提供借鉴。 展开更多
关键词 岩溶地区 复杂地层 深部取心钻探 技术工艺体系
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基于热管强化传热的天然气水合物孔底冷冻取样器优化研究
5
作者 口宜航 曲莉莉 +3 位作者 赵研 冯壕辛 孙思远 贾瑞 《钻探工程》 2025年第6期67-76,共10页
针对天然气水合物孔底冷冻取样器冷源利用率低的问题,本文提出基于热管强化传热的优化方案。搭建取样装置试验台,开展岩心冷冻室内试验,初步研究热管对储冷机构与冷冻机构间传热效果的优化作用。结合传热数值模拟,进一步分析热管在取样... 针对天然气水合物孔底冷冻取样器冷源利用率低的问题,本文提出基于热管强化传热的优化方案。搭建取样装置试验台,开展岩心冷冻室内试验,初步研究热管对储冷机构与冷冻机构间传热效果的优化作用。结合传热数值模拟,进一步分析热管在取样器中的作用,探讨在海洋水合物取心工况下,不同冷源初始温度和取心长度对冷冻机构冷冻效果的影响。结果表明,热管优化结构使岩心温度分布更均匀,冷源利用率提升31.59%,岩心冷冻速率提升42.21%。使用热管强化传热,增强了天然气水合物孔底冷冻取样器的冷冻效果,对推动孔底冷冻取样器的工程应用、打破国外对水合物取样技术的垄断具有积极的意义。 展开更多
关键词 天然气水合物 孔底冷冻取样器 传热 热管 冷源利用率
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洞庭湖湿地生态修复松散泥沙砾石层取心技术
6
作者 王虎 周成建 +4 位作者 郭军 王杰 王稳石 方国庆 胡郁乐 《钻探工程》 2025年第5期100-105,共6页
为完成洞庭湖湿地生态修复综合调查项目,施工了一口贯穿洞庭湖区第四纪松散泥沙砾石层的标准取样钻孔,要求全孔保真取心。采用了增大取心口径,小口径干钻取心,大口径跟管护壁等综合手段,顺利完成施工任务,岩心采取率超过95%,岩心基本未... 为完成洞庭湖湿地生态修复综合调查项目,施工了一口贯穿洞庭湖区第四纪松散泥沙砾石层的标准取样钻孔,要求全孔保真取心。采用了增大取心口径,小口径干钻取心,大口径跟管护壁等综合手段,顺利完成施工任务,岩心采取率超过95%,岩心基本未受污染。进行了光圈式特种取心钻具现场应用试验,试验结果表明,该钻具可以取得更好的保真取心效果,但还存在钻具岩心管长度不足等缺点,为该钻具改进与推广提供了依据。通过本钻孔的施工,摸索出了一套适合洞庭湖区松散泥沙砾石层的采样技术方法,为湖区第四纪生态地质研究奠定了基础。 展开更多
关键词 生态修复 松散地层 保真取心 超前取心 跟管钻进 光圈式特种取心钻具
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中空螺杆取心钻具中空万向节力学分析
7
作者 韩泽龙 赵明 +3 位作者 张欣 田英英 王林浩 陈晓君 《钻探工程》 2025年第4期75-80,共6页
中空万向节是中空螺杆取心钻具中的薄弱环节之一,它直接影响着中空螺杆取心钻具的使用寿命。在传统实心挠性轴万向节的基础上进行中空化设计,并利用有限元软件对中空万向节进行了力学分析,研究了力学参数,几何参数对其力学性能的影响。... 中空万向节是中空螺杆取心钻具中的薄弱环节之一,它直接影响着中空螺杆取心钻具的使用寿命。在传统实心挠性轴万向节的基础上进行中空化设计,并利用有限元软件对中空万向节进行了力学分析,研究了力学参数,几何参数对其力学性能的影响。结果显示,与常规挠性轴万向节相比,具有通浆孔的中空万向节在通浆孔处应力、应变较大,易发生损伤失效,其他部位的受力情况与同尺寸不具备通浆孔的中空万向节基本一致,通浆孔并未改变其他部位受力情况;应力和扭矩呈比例关系;应变随着扭矩的增大而增大,但增加的幅度随着扭矩的增大而降低,呈非线性规律变化;当通浆孔距离端面250 mm时,应力、应变均为最小,该尺寸为最优尺寸。研究结果为后续高性能中空万向节的设计奠定了基础。 展开更多
关键词 中空螺杆 取心钻具 中空万向节 力学分析 优化设计
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CDH-125型无阀气动潜孔锤冲击系统动力学特性分析
8
作者 郭乃铭 王清岩 +2 位作者 罗朝椿 钟蔚岭 李昊轩 《钻探工程》 2025年第3期126-133,共8页
本文针对CDH-125型气动潜孔锤冲击动力学过程进行研究,对无阀配气活塞运动过程中的受力状态进行了准确的分析,进而基于有限差分方法,对潜孔锤工作过程中的热力学以及动力学微分方程组进行迭代求解,得到潜孔锤活塞以及气室的动态工作特性... 本文针对CDH-125型气动潜孔锤冲击动力学过程进行研究,对无阀配气活塞运动过程中的受力状态进行了准确的分析,进而基于有限差分方法,对潜孔锤工作过程中的热力学以及动力学微分方程组进行迭代求解,得到潜孔锤活塞以及气室的动态工作特性,包括活塞位移和速度之间的相对关系,前、后气室的压力、温度交换关系等;应用多物理场仿真软件SimulationX对有限差分法求解结果进行对比验证,活塞冲程最大速度相差3%,回程最大速度相差19%,工作频率相差5%。基于上述结果,进一步对活塞与内缸之间气体黏性摩擦力进行计算与分析,结果表明:与无黏流体理想情况下进行对比,单一工作周期内黏性摩擦力使潜孔锤工作频率降低0.15%,使活塞的冲程最大能耗增加0.05~1.34 J/次,黏性摩擦力对潜孔锤动态性能的影响不可忽略。 展开更多
关键词 气动潜孔锤 冲击动力学 有限差分法 MATLAB 气体黏性摩擦力 动态工作特性 SimulationX
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SiC与碳纤维强化2A12铝合金钻杆材料的拉伸性能研究
9
作者 黄世寅 刘宝昌 +5 位作者 孟庆南 吴金昊 袁牧 王思凡 毛馨悦 邱玉婷 《钻探工程》 2025年第5期76-85,共10页
我国浅层和中浅层油气资源总量随着不断开采而逐渐减少,加大深层和超深层油气资源的勘探与开发对于保障国家能源安全具有重要意义。在深层超深层的高温地层进行钻井作业已经成为无法回避的工程难题,研发轻质高强且耐高温的钻杆材料迫在... 我国浅层和中浅层油气资源总量随着不断开采而逐渐减少,加大深层和超深层油气资源的勘探与开发对于保障国家能源安全具有重要意义。在深层超深层的高温地层进行钻井作业已经成为无法回避的工程难题,研发轻质高强且耐高温的钻杆材料迫在眉睫。本文采用真空热压烧结、热挤压和热处理工艺制备了SiC颗粒以及SiC颗粒和短碳纤维共混2A12铝合金钻杆材料,并对不同SiC体积分数的复合材料在不同温度的性能进行了研究。结果表明,25℃下体积分数为3%的SiC/2A12铝合金复合材料的力学性能最好,抗拉强度较2A12提高10.8%;180℃和220℃下体积分数为5%的SiC/2A12铝合金/碳纤维复合材料的力学性能最好,抗拉强度较基体分别提高17.9%和19.2%。SiC和碳纤维的混合加入可使2A12铝合金的工作温度提高40℃。SiC的强化方式主要是Orowan强化,碳纤维的强化方式主要是载荷传递。 展开更多
关键词 铝合金钻杆 短碳纤维 SIC 复合材料 高温性能 抗拉强度 深层超深层油气资源
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柔性马达载荷传递中挠轴力学特性研究
10
作者 郭强 张德龙 +3 位作者 杨鹏 翁炜 吴烁 金博 《钻探工程》 2025年第1期78-83,共6页
挠轴是超短半径柔性马达单元节间扭矩传递的关键部件。针对超短半径柔性马达钻进过程中存在挠轴断裂等失效现象,本文对柔性马达内部挠轴进行了力学建模和设计强度校核,采用有限元仿真对柔性马达单元节间扭矩传递过程中挠轴的力学特性进... 挠轴是超短半径柔性马达单元节间扭矩传递的关键部件。针对超短半径柔性马达钻进过程中存在挠轴断裂等失效现象,本文对柔性马达内部挠轴进行了力学建模和设计强度校核,采用有限元仿真对柔性马达单元节间扭矩传递过程中挠轴的力学特性进行应力分析,并通过室内试验测试柔性马达的机械性能进而分析挠轴的力学特性。结果表明,挠轴在传递扭矩中,其根部及花键接触面是扭矩传递中的应力集中区域,且挠轴疲劳寿命可满足井下连续作业需求。有限元分析和室内测试均表明挠轴可传递扭矩500 N·m,可实现交变弯扭应力下柔性马达内部扭矩载荷传递。这为超短半径柔性马达在水平井开发中的钻进工艺提供了重要的理论依据,对提高超短半径水平井水平段的钻进长度和钻进效率提供了新型的技术手段。 展开更多
关键词 超短半径 柔性马达 挠轴 力学特性 有限元分析 扭矩传递
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多级金刚石单晶孕镶柱耐磨试验研究 被引量：1
11
作者 吴海霞 沈立娜 +3 位作者 李春 赵义 张德龙 于金平 《钻探工程》 2025年第2期111-116,共6页
本文以金刚石单晶孕镶柱为研究对象,为了确定不同金刚石参数下孕镶柱的耐磨性能,设计了多级金刚石单晶孕镶柱的耐磨性对比试验。通过试验初步得到如下结论:以20/25+35/40+60/70三级目数级配的金刚石孕镶柱磨耗比数值相对较高,双倒角结... 本文以金刚石单晶孕镶柱为研究对象,为了确定不同金刚石参数下孕镶柱的耐磨性能,设计了多级金刚石单晶孕镶柱的耐磨性对比试验。通过试验初步得到如下结论:以20/25+35/40+60/70三级目数级配的金刚石孕镶柱磨耗比数值相对较高,双倒角结构的设计能够将金刚石孕镶柱的耐磨性提高3倍左右。将该孕镶柱作为副齿镶嵌在φ152 mm和φ215.9 mm复合片全面钻头上,分别进行了2支钻头的钻进测试,得到了钻头钻进效率较快,磨损极其轻微的结论。本文研究的孕镶柱在工程上具有较大应用潜力,期望为钻探工具材料设计和选择提供参考。 展开更多
关键词 孕镶柱 金刚石单晶 磨耗比 副齿 钻头
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特深井大尺寸井眼Ø168.3 mm S135钻杆失效分析与对策 被引量：1
12
作者 蔡明杰 付强 +3 位作者 贺明敏 陈友生 彭浩 谭雷川 《钻探工程》 2025年第4期69-74,共6页
为提升大尺寸井眼中钻具强度,某特深井首次采用Ø168.3 mmS135钻杆,有效保障了大尺寸井眼钻具安全,但回厂检测钻杆时仍然发现了多种失效形式。通过钻杆生命周期追溯、统计分析、钻柱力学分析以及实验研究等方法找到了失效原因。研... 为提升大尺寸井眼中钻具强度,某特深井首次采用Ø168.3 mmS135钻杆,有效保障了大尺寸井眼钻具安全,但回厂检测钻杆时仍然发现了多种失效形式。通过钻杆生命周期追溯、统计分析、钻柱力学分析以及实验研究等方法找到了失效原因。研究表明,大尺寸井眼中Ø168.3 mm钻杆失效类型主要是螺纹磨损、钻杆弯曲、钻杆腐蚀和疲劳失效。螺纹磨损主要是由钻杆使用时间长、上卸扣次数多引起,但常规API螺纹结构也有待优化以提高螺纹抗磨损能力;钻杆弯曲是由于钻杆在大拉伸载荷下,长时间承受较大弯曲应力最终导致其发生塑性变形;钻杆腐蚀是由于出井钻杆表面残留有钻井液,在空气-水-氯离子的环境中腐蚀速率大大增加;钻杆疲劳失效是由钻铤附近的钻杆应力集中明显、大尺寸井眼中钻具弯曲变形大引起。基于钻杆失效原因分析,提出了预防大尺寸井眼中Ø168.3 mm钻杆失效的措施。研究成果可为S135钢级Ø168.3 mm钻杆在特深井大尺寸井眼中的安全应用提供指导。 展开更多
关键词 特深井 大尺寸井眼 Ø168.3 mm钻杆 失效分析
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孕镶金刚石钻头磨损研究现状与发展趋势 被引量：3
13
作者 段隆臣 孙武成 +3 位作者 王志明 谭松成 高辉 方小红 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期200-217,共18页
孕镶金刚石钻头广泛应用于各种硬岩钻进,尤其是深部硬岩钻探钻井的工程实践活动中,其碎岩机制表现为金属胎体包裹的金刚石出刃后压入、刻划和破碎岩石。金刚石钻头的磨损形式反映了孔底钻头-岩石的相互作用过程,以及磨粒(包括岩屑、胎... 孕镶金刚石钻头广泛应用于各种硬岩钻进,尤其是深部硬岩钻探钻井的工程实践活动中,其碎岩机制表现为金属胎体包裹的金刚石出刃后压入、刻划和破碎岩石。金刚石钻头的磨损形式反映了孔底钻头-岩石的相互作用过程,以及磨粒(包括岩屑、胎体碎屑和金刚石碎屑等)在孔底的存在状态,它决定了金刚石钻头的钻进效率和使用寿命。目前关于孕镶金刚石钻头磨损理论、方法的研究大部分属于定性判断,且常局限于区域特殊情况,无法形成统一或可借鉴的实用指导体系。以地质钻探领域的孕镶金刚石钻头磨损相关研究文献为主,讨论了孕镶金刚石钻头磨损的研究现状。首先结合地质钻探工业实践和行业规程归纳了钻头的非正常磨损类型,然后从磨损图像、钻进信号2个方面介绍了钻头磨损评价方法,从钻头整体、金刚石和金属胎体3个方面梳理了钻头钻进过程磨损机理与影响因素,另外列举了主流的钻头磨损性能调控方法,介绍了磨损分析方程的研究进展,并探讨了机器学习方法如何辅助钻头磨损研究。孕镶金刚石钻头在深部硬岩钻探中有极大的潜力,而其磨损性能是决定其最终使用效果的关键。为此,对人工智能方法辅助数据分析、微观尺度计算模拟、增材制造和材料处理改性等研究方向进行了分析展望,探索先进的金刚石钻头的磨损监测分析和调控方法,以期满足地质深部钻探和地外星系钻探等远程监控钻进的需求。 展开更多
关键词 孕镶金刚石钻头 岩石破碎 钻头磨损 磨损机理 磨损评价 机器学习
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PDC钻头V形齿的磨损对岩石接触面积的影响 被引量：2
14
作者 祁任泽 任雷 卜长根 《钻探工程》 2025年第3期103-109,共7页
随着深海深地钻探需求的增加,使用传统PDC钻头井下钻具磨损严重,不能够完全满足深井硬地层的钻进要求,因此异型齿PDC钻头尤其是V形齿PDC钻头成为了研究重点。目前关于V形齿PDC钻头磨损对接触面积的影响研究较少,接触面积大小会影响切削... 随着深海深地钻探需求的增加,使用传统PDC钻头井下钻具磨损严重,不能够完全满足深井硬地层的钻进要求,因此异型齿PDC钻头尤其是V形齿PDC钻头成为了研究重点。目前关于V形齿PDC钻头磨损对接触面积的影响研究较少,接触面积大小会影响切削齿的接触压力,进而影响侵入岩石深度和切削效率,研究V形齿接触面积的变化规律具有重要意义。针对V形齿在磨损阶段与岩石接触面积的计算问题,通过使用平面斜截复合片所在圆柱面的方法,推导了接触面积与磨损高度和V形齿弦长、切角等几何参数的函数表达式,并分析了V形齿几何参数、磨损高度对接触面积和接触压力的影响。结果表明:在磨损初期,圆柱形齿与V形齿接触面积相同,当复合片磨损到一定阶段,V形齿接触面积更小,且弦长、切角越小,接触面积越小;在相同载荷下,相对于圆柱形齿,磨损到一定阶段后V形齿与岩石接触压力更大,具有更深切入岩石的能力。在现场应用时,测量一批同型号钻头提钻后的磨损高度及其提钻前对应的钻速,获得该型号钻头的磨损高度与钻速之间的统计关系,进而通过磨损高度估算接触面积,方便及时调整钻压,以维持较高的钻速,或设计时优化V形齿几何参数,也有利于提高钻进效率。 展开更多
关键词 PDC钻头 V形齿 磨损高度 接触面积 钻压 钻井提速
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新场-合兴场区块须家河组难钻地层PDC钻头研制及应用
15
作者 吴霞 《钻探工程》 2025年第6期128-135,共8页
针对新场-合兴场区块须家河组地层硬度大、可钻性差、研磨性高、非均质性强等破岩难题,建立了须家河组地层抗钻特性参数剖面,开展了目标层段工程需求及典型钻头失效形式分析,结合不同类型切削齿破岩特性研究,开展了布齿方式优化,提出“... 针对新场-合兴场区块须家河组地层硬度大、可钻性差、研磨性高、非均质性强等破岩难题,建立了须家河组地层抗钻特性参数剖面,开展了目标层段工程需求及典型钻头失效形式分析,结合不同类型切削齿破岩特性研究,开展了布齿方式优化,提出“圆形+楔形”双排平面混合布齿结构。通过开展钻头受力分析,优化设计冠部轮廓、刀翼结构、保径结构,形成“高导向性+力平衡稳定性”切削结构,最终研制出须家河组难钻地层定制化PDC钻头。现场应用平均机械钻速4.88 m/h,提升41%;平均行程进尺347.16 m,提升104%,为新场-合兴场区块须家河组二段致密砂岩气藏钻井提速突破提供了新的技术手段。 展开更多
关键词 PDC钻头 抗钻参数 破岩机理 楔形齿 混合破岩 力平衡设计 防卡设计 高效破岩 须家河组
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活塞式双模超低损岩心取样钻具的研制与应用
16
作者 孔卫开 蒋清燕 +8 位作者 段毅 钟伦法 林俊宇 黄杨 何坤鹏 成周 谭靖 李佰璋 贾万龙 《钻探工程》 2025年第S1期215-219,共5页
针对ICDP湖泊钻探过程中,常钻遇流塑态湖相软泥(含水率>80%,贯入阻力<10 kPa),小口径岩心钻探常规取样方法和钻进工艺对岩心质量扰动大、采取率低的技术难题,创新研制了Ø122.60 mm小口径活塞式双模取样钻具,通过三管单动贯... 针对ICDP湖泊钻探过程中,常钻遇流塑态湖相软泥(含水率>80%,贯入阻力<10 kPa),小口径岩心钻探常规取样方法和钻进工艺对岩心质量扰动大、采取率低的技术难题,创新研制了Ø122.60 mm小口径活塞式双模取样钻具,通过三管单动贯入式设计与液动控制技术应用,第二次青藏高原科考西藏纳木错湖泊钻探项目于水深101.70 m以下成功获取湖相软泥岩样共计58回次,累计长度127.40 m,扰动系数η<0.15、采取率>80%,实现低损取心的重大突破,其中CL-1G钻孔终孔深度510.20 m,刷新国内高海拔深水湖泊钻深纪录。该技术装置为重建青藏高原冰期-间冰期气候演变序列提供了关键的钻探岩心样本,对古环境重建与未来气候预测提供了宝贵资料。钻具的成功应用,显著提升湖泊沉积物尤其是超软弱塑性地层的取心质量与钻深极限,为全球深水湖泊古环境研究提供了可靠的技术装备支撑。 展开更多
关键词 ICDP 青藏高原科考 湖泊钻探 湖相软泥 活塞式双模取样钻具 低损取心
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机械式静态推靠垂钻工具在西部山前高陡构造的应用
17
作者 孙峰 《钻探工程》 2025年第S1期325-329,共5页
为了解决西部山前高陡构造大倾角地层等复杂工况条件下的防斜打直技术难题,应用了低成本机械式静态推靠自动垂直钻井工具。该工具为纯机械式三层独立旋转结构,由偏重稳定平台等部件组成,能够在钻井过程中主动防斜纠斜,具有耐高温、高转... 为了解决西部山前高陡构造大倾角地层等复杂工况条件下的防斜打直技术难题,应用了低成本机械式静态推靠自动垂直钻井工具。该工具为纯机械式三层独立旋转结构,由偏重稳定平台等部件组成,能够在钻井过程中主动防斜纠斜,具有耐高温、高转速、耐强振及低成本等特点。在西部山前构造FSCZ-9井三开Φ311 mm井眼应用4井次,累计进尺1680.16 m,全井段井斜基本能够控制在1°以下,取得良好的防斜打直效果。与传统技术及国外系统相比,纯机械式结构提高了可靠性,降低了成本,能有效释放钻压,提高机械钻速。通过现场应用验证了工具的可行性、稳定性及可靠性,为工具进一步推广应用提供了技术支撑,为复杂地层钻井提供了高效可靠的解决方案,对钻井技术发展具有重要意义。 展开更多
关键词 机械式 垂钻工具 静态推靠 井斜 防斜纠斜
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面向破碎地层的新型钻孔装置数值模拟与应用研究
18
作者 陈立新 张鑫 +5 位作者 满东辉 马亮 张鹏 张立 李德明 连星玮 《建井技术》 2025年第5期80-89,共10页
针对常规钻具在破碎地层环境中存在稳定性差、扰动大、卡钻风险高等问题,设计出了一种新型钻孔装置。采用数值仿真与现场测试相结合的方法系统评估了该新型钻孔装置的性能。结果表明:相较于常规钻具,该新型钻孔装置在破碎地层中展现出... 针对常规钻具在破碎地层环境中存在稳定性差、扰动大、卡钻风险高等问题,设计出了一种新型钻孔装置。采用数值仿真与现场测试相结合的方法系统评估了该新型钻孔装置的性能。结果表明:相较于常规钻具,该新型钻孔装置在破碎地层中展现出卓越的钻进速度,大幅提高了作业效率;其创新的排渣机制使得岩屑清除速率显著提升,有效防止了钻孔堵塞;且对周围地层的扰动较小,极大地降低了地质灾害风险。 展开更多
关键词 破碎地层 新型钻孔装置 钻进速度 岩屑运移 现场测试
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深水浅软层砂层保形取心钻具设计及应用
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作者 陈云龙 赵义 +3 位作者 阮海龙 刘协鲁 刘海龙 索永兵 《钻探工程》 2025年第6期86-90,共5页
随着国家资源勘查逐步向深海进军,获取深海地层岩心成为必需。目前,针对海底沉积层、软硬交互等地层已有了成熟的取心钻具,但是,对于浅软层砂层还存在一些技术壁垒。在已有TKP194-80型密闭保压取心工具原理的基础上,针对性设计了超前保... 随着国家资源勘查逐步向深海进军,获取深海地层岩心成为必需。目前,针对海底沉积层、软硬交互等地层已有了成熟的取心钻具,但是,对于浅软层砂层还存在一些技术壁垒。在已有TKP194-80型密闭保压取心工具原理的基础上,针对性设计了超前保形取心钻头、优化了球阀结构、增加了透明衬管以及单向阀机构,形成了球阀翻转式保形取心钻具。该钻具具有对砂层扰动小、防堵等特点,成功在我国南海1500 m以深的超深水油气浅软层砂层进行了试验,取心进尺5.50 m,获取砂层岩心5.00 m,岩心采取率90.91%。突破了超深水浅软层砂层取心的技术难点,可为超深水油气资源勘探开发提供关键技术支撑。 展开更多
关键词 球阀翻转式保形取心钻具 浅软层 砂层 岩心采取率 超深水油气
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孕镶金刚石钻头磨损机理研究 被引量：2
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作者 杨展 方小红 +1 位作者 谭松成 杨凯华 《地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期407-413,共7页
孕镶金刚石钻头通过钻头胎体的持续磨损实现金刚石的自锐和高效破岩。因此,研究金刚石钻头磨损的影响因素及其影响程度和影响机理,对孕镶金刚石钻头的设计和使用非常重要。本次研究探讨了岩石物理力学性质、钻头胎体性能和钻进工艺参数... 孕镶金刚石钻头通过钻头胎体的持续磨损实现金刚石的自锐和高效破岩。因此,研究金刚石钻头磨损的影响因素及其影响程度和影响机理,对孕镶金刚石钻头的设计和使用非常重要。本次研究探讨了岩石物理力学性质、钻头胎体性能和钻进工艺参数等因素对孕镶金刚石钻头磨损过程和磨损机理的影响。分析表明,对钻头磨损最为显著的影响因素是岩石中的硬质颗粒导致的磨粒磨损,其次是钻头胎体与岩粉之间的粘着磨损,以及冲洗液中岩粉颗粒导致的冲蚀磨损。在此基础上,以不同硬度的钻头胎体摩擦磨损试验结果为例,探讨了钻头胎体性能及其内部硬质点对钻头磨损的影响机理。该研究成果可为科学设计与合理使用孕镶金刚石钻头提供依据。 展开更多
关键词 孕镶金刚石钻头 磨粒磨损 粘着磨损 冲蚀磨损
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