干热岩钻井提速工具(300℃)双摆提速钻具2应用案例
钻井旋冲工具提速机理及结构设计
钻井旋冲工具提速机理及结构设计钻井旋冲工具是石油钻井中非常重要的一种工具，它能够在钻进过程中提供旋转和冲击力，从而加速钻头的钻进速度，并且有助于打破岩石或者其他障碍物。
钻井旋冲工具的设计和提速机理对于钻井效率和钻井成本都有着重要的影响。
本文将针对钻井旋冲工具的提速机理和结构设计进行探讨，以期为钻井工程的提速和优化提供参考和指导。
一、提速机理1. 旋转机理钻井旋冲工具是通过旋转来传递能量的，它利用钻杆的旋转将旋转动能传递给钻头，从而使钻头具有钻进作用。
在钻井过程中，旋转是必不可少的能量传递方式，能够提供很大的钻进力量，因此提速机理中旋转机理是非常关键的一环。
2. 冲击机理除了旋转之外，钻井旋冲工具还利用冲击力来打破钻进过程中的固体颗粒，例如岩石等。
冲击机理主要是通过冲撞器或者冲击钻头来实现的，它能够为钻进提供冲击动力，从而加速钻井的进展。
钻井旋冲工具的提速机理主要包括旋转机理和冲击机理，这两种机理相互配合，能够提供充足的动力和能量，从而加快钻井的速度。
二、结构设计1. 钻杆设计钻杆是钻井旋冲工具的重要组成部分，它要能够承受较大的旋转力和冲击力，因此在设计时需要选用高强度耐磨的材料，并且要考虑其连接结构的可靠性和稳定性。
冲击器是钻井旋冲工具的关键部件之一，它直接影响着冲击力的大小和频率。
在冲击器的设计中，需要考虑到冲击力的传递效率和可调节性，以便根据钻井地质条件的不同来进行调整。
钻头作为直接与岩石接触的部件，其设计对于钻井进展和效率起着至关重要的作用。
在钻头的设计中，需要考虑到其耐磨性、自清洁性和冲击性能，从而能够更好地适应不同的地质条件。
在一些特殊的钻井条件下，需要使用冲击钻头来进行特殊处理，因此冲击钻头的设计也是非常重要的一环。
在冲击钻头的设计中，需要考虑到其结构的稳定性和耐用性，同时也要注重其冲击效果和冲击频率的控制。
钻井旋冲工具的结构设计需要考虑到钻杆、冲击器、钻头和冲击钻头等多个方面，这些部件相互配合，才能够发挥出最佳的钻井效果。
钻井提速技术在红2井的应用
钻井提速技术在红 2 井的应用发布时间：2021-06-09T16:18:56.677Z 来源：《科学与技术》2021年第29卷第5期作者：刘晓东刘相庆王振国田文超张永革[导读] 为解决哈密地区机械钻速低施工难度大等难题，针对每一开次，刘晓东刘相庆王振国田文超张永革胜利石油工程有限公司渤海钻井总公司山东省东营市 257200摘要：为解决哈密地区机械钻速低施工难度大等难题，针对每一开次，特制定了一系列提速提质方案。
φ311.2mm井眼通过优选PDC钻头+大功率螺杆钻具，针对含砾石较高的井段使用φ16mmPDC复合片+锥型齿进行抗砾石钻进，大大减少了钻头使用数量，减少了起下钻次数，从而提高机械钻速。
φ21.9mm井段火成岩地层优选使用氮气钻井，得到了较为理想的机械钻速。
在地层出水，无法实施氮气钻井后，选用孕镶PDC钻头+高速螺杆进行提速钻井，得到了良好的使用效果。
通过提速方案的优选，相比施工的红1井大大提高了机械钻速，减少了井下复杂故障的发生。
1、概述红2井是中石化勘探管理中心部署在新疆维吾尔自治区哈密区块的一口预探直井，地质预测鄯善群-白垩系地层中含砾石较高，对钻头损害大，有较高的卡钻、井塌等风险。
下二叠统依尔稀土组-下石炭统，火成岩井段长达1950m，该井段能否顺利钻进，是该口井提速的关键。
2、存在的问题及对策2.1 φ311.2mm井眼段砾石含量高的提速施工相对于红1井，该井段使用钻头10只，纯钻进时间75d14h，扩划眼时间6d23h，平均机械钻速0.90m/h，施工难点主要在于：第一地层中富含砂砾岩、灰白色含砾细砂岩、深灰色泥岩、黑色碳质泥岩，极不均匀且特别致密，研磨性强，可钻性差。
第二该井多使用钢齿牙轮钻头，地层中砾石含量高，憋跳钻严重，为保护钻具，使用了钻具减震器，但会大大降低了钻头使用寿命，单只钻头纯钻进时间短。
对策：通过优选PDC钻头+高功率螺杆钻具，优选G级以上钻具，不使用钻具减震器，上部地层优先下入φ19mm五刀翼大复合片PDC钻头钻进，在钻遇砾石，憋跳严重时，立即起钻，更换为φ16mm六刀翼带锥型齿的PDC钻头钻进，该钻头具有较高抗砾石作用，针对该地层砾石掉块多，可直接进行划眼，大大降低了起下钻次数，增加了单只钻头使用效率，从而提高了该井段整体机械钻速，该井段平均机械钻速达到4.37m/h，比红1井提高了3.67m/h。
新型提速工具及技术(2版评审后)11-19
一个对外密封的心轴，密封心轴外围轴向上 安装弹簧，心轴在压力脉冲作用下，上下运动 压缩弹簧，从而带动工具产生轴向振动。
动力部分与泥浆马达类似，实为1:2螺杆， 由钻井液驱动螺杆做旋转运动，从而带动下端 阀片做往复运动。
独特的阀门系统是整个工具的核心部分， 通过一对阀门周期性的相对运动，将流经动力 部分流体一部分能量转化为压力脉冲。
与邻井段未使用水力振荡 器相比，滑动机械钻速提高 100%，平均机械钻速提高91%。
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二、水力振荡工具及技术
㈣ 典型案例
2011年9月渤海钻探苏76-1-20H井 设计：井深6183m，6”水平段2700m，KCL钻井液体系 目的：根据预测钻至水平段2400m，钻柱将会发生螺旋弯曲；下入水力振荡 器保证井下施工安全与水平段的顺利延伸。 成功应用4¾”水力振荡器，完钻井深：6346 m，刷新了国内陆上油田最 长水平段记录，水平段长度2856m。
二、水力振荡工具及技术
㈠ 工具简介
压力脉冲发生器
渤钻研究进展
上接头
外缸
射流元件
挡板
活塞
内缸
活塞杆
进液孔
缸盖
阀座
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二、水力振荡工具及技术
㈠ 工具简介
随钻振动发生器
中心管 碟簧组
刮泥器
活塞
上筒体 密封填料
中筒体 下接头
承拉体
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二、水力振荡工具及技术
㈡ 工具应用
川西中浅层水平井，马蓬23-3HF井、新沙21-28H井两口
Φ152.4钻头+Φ127螺杆+回压阀+Φ148扶正器+ MWD接头+ Φ120
无磁+ 接头+ Φ101.6加重+ Φ101.6钻杆+ 水力振荡器（距钻头600米） + Φ101.6钻杆+ Φ101.6加重+ Φ101.6钻杆
深井、超深井钻井提速工具的分析及应用
深井、 超 深 井钻 井提 速 工具 的 分 析 及 应 用
宋 咏 弘 ， 邓 元 洲
（ １ ． 四川 川庆 石油钻 呆科技 有 限 公司 ， 四川 广 汉 ６ １ ８ ３ ０ ０ ； ２ ． 中石油 川庆 钻探 司钻采 工程 技 术研 究院 ， 四川 广 汉 ６ １ ８ ３ ０ ０ ）
具 及钻 头 寿命 ， 减少起下钻次数 ， 减短钻 ＿ ｊ 牛 时间 ， 大 幅 度 地提 高 了机 械 钻 速 、 很大 程 度上 降 低 了钻 井 成本 ， 取
到很好 的经 济效 益 。
涡轮 钻具较 螺 杆钻 具有 ４ 个性 能优 势 。 （ １ ） 具 有 高转 速 小扭 矩 的软 特 性 ， 尤 横 向振 动 ， 机
越 杂 ， 钻Ｊ ｆ 难 也 ． 越来越大 ， 主 要 表 现 ： 地 层 可 钻
，
轴 向负载 。
泥浆 通 过 涡轮
埘钻 的抗 高 温 ｆ ｌ 性 能要 求 高 ， 钻
难、 地
匝情 址｛ 迂杂 等 ～ Ｊ 亡 是深 部 地 层 机 械 钻 速 低 ， 严 晕 制 约 荷深 Ｊ ｔ 钻 井 速发 ， 凄影 响 善油 气勘 探 丌 发的 进展 ，
摘 要 ： 随着ｊ 戈层 油 气资 源 的 枯竭 ， 国 内油 气勘 探 目标逐 渐 向 深层 转 移 、 、深 井 、 超深 井 井下 复杂 、 机
械 钻速 低 ， 严 重制 约 了深 层油 气资 源的 开发 提 速 工具 可 有效提 高深 井 、 超深 井机 械 钻速 ， 减 少井下
复杂 ， 降低 钻 井成 本 主要 介 绍 了涡轮 钻 具和 扭 转 冲击 器的提速 原 理及提 速 效 果
ｒ
天． 高速 涡 轮 的 输 Ｈ ｛ 转速为 ９ ０ ０ ￣１ ９ ０ Ｏ ｆ ／ ａｉ ｒ ｎ 满 轮 钻 具 主 Ｆ ｈ 涡轮节 和 支承 ２部分构 成 ， 涡轮 节是 涡轮 钻
可至少提速3倍的钻具-双摆
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双摆提速钻具和同类产品对比
对比项目 双摆 扭冲 螺杆 其他
切削姿态控制
提高钻头转速 提高钻头冲击 特殊要求
有
无 无 无
无
无 有 专用钻 头
无
有 无 无
优点，效率最大化，加速破岩
优点，加速破岩，缺点，影响钻头寿命 优点，加速破岩，缺点，影响钻头寿命 因为冲击十分影响钻头寿命，所以扭力冲 击器必须配更好的钻头。 双摆减少跳钻高度，提高钻头破岩时间， 并减少钻头冲击，延长钻头寿命。 单位MPa
影响钻井速度原因分析（一）
从效率入手分析影响钻井速度原因（以下均以直井为例） 宏观分析：钻铤姿态原因
井下钻铤形态
由于钻井口径一般是0.5m以 内，但是钻铤连接后长度超 过 2000m ，虽然钢铁强度很 高，但是在如此大的长径比 中，钢铁将呈曲线，所以钻 铤在井下实际形态为曲线。
理想钻铤状态：直线
实际钻铤状态：曲线 不良影响，曲线增加了无用功工 作距离。从而严重影响钻井速度
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影响钻井速度原因分析（二）
细化分析：钻头姿态原因
井下钻头姿态。 实际钻头因为 井下综合因素 产生偏移
钻头
由于井下环境复杂，岩 石结构不均，外加上钻 铤太长做曲线前进，所 以钻头姿态都为偏载。
打 井理 想 区域
中心理想 钻点
打井理 想区域
中心理想钻点
打 井实 际 区域
实际钻点
理想打井钻头姿态及钻进点
总进尺：115m
20 钻头：215.9GS616
2013年11月8日钻头出井照片
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应用案例
井队及井号：90003队 双兴1井 钻井时间：2013年11月9日10:20----11月11日06:00
钻井旋冲工具提速机理及结构设计
钻井旋冲工具提速机理及结构设计钻井旋冲工具是一种用于在油田、天然气田和地热能源开发等领域进行岩石钻井的工具。
它通过旋转和冲击的方式来加快岩石的破碎和排泥，以便快速抵达目标地层并进行油气开采。
钻井旋冲工具的提速机理和结构设计是影响其工作效率和性能的重要因素。
本文将重点讨论钻井旋冲工具提速机理及结构设计的相关内容。
1. 钻井旋冲工具的提速机理钻井旋冲工具是一种将旋转和冲击结合起来的工具，其提速机理主要包括以下几个方面：（1）旋转作用：钻井旋冲工具通过钻杆传递动力，使钻头产生旋转运动。
旋转运动能够将钻头牢牢地卡住岩石表面，然后通过施加压力，使岩石产生切削破碎，并将岩屑排出井口，从而实现快速进钻。
（2）冲击作用：钻井旋冲工具在旋转的同时还不断地给钻头施加冲击力，这种冲击力能够在钻头与岩石接触时瞬间产生极大的压力，加速岩石的破碎和排泥。
通过不断的冲击作用，可以减少钻头与岩石接触的摩擦力，加快破碎速度，提高进钻效率。
（3）泥浆冲刷：钻井旋冲工具还可以通过内部泥浆的高速流动，对钻井过程中产生的岩屑和碎屑进行冲刷清除，防止其再次堵塞井口，保障钻井的正常进行。
钻井旋冲工具的提速机理是利用旋转与冲击相结合的方式，通过切削破碎和泥浆冲刷，快速进钻并有效排除岩屑，从而提高钻井效率。
（1）钻头设计：钻头是钻井旋冲工具的关键部件，其结构设计直接影响着工具的钻进效率和使用寿命。
优秀的钻头设计应该具有良好的切削、冲击和耐磨性能，能够有效地破碎岩石和排泥。
（2）钻杆设计：钻杆是传递动力的关键部件，其结构设计应该具有足够的强度和刚度，以承受来自旋转和冲击的巨大力量。
钻杆的内部应设计成导流圆锥形，以保证泥浆的高速流动和有效冲刷清除。
（3）冲击装置设计：冲击力是钻井旋冲工具的重要特征之一，其冲击装置的设计应保证冲击力的大小和频率合理，能够精确控制冲击作用的时间和力度，以适应不同岩石的破碎需求。
（4）泥浆系统设计：泥浆系统是保障钻井旋冲工具正常运行的关键部分，其设计应合理选用泥浆的种类和比例，并配备有效的泥浆循环设备，保证泥浆的稳定流动和有效清除。
油田钻井工具的提速方法探析
油田钻井工具的提速方法探析摘要：塔里木油田存在可钻性差的特点，在钻井施工过程中，通过对提高钻速的问题研究，从钻井工具方面进行创新和改造，保证缩短钻井周期，提高石油钻探效率。
关键词：塔里木油田；钻井工具；提速方法塔里木油田的作业区遍布于新疆地区，由于地理环境的影响，石油钻井的难度比较大，为了提高石油钻探的速度，需要从钻井工具方面研究，提速的方法，达到高效钻探的需要。
塔里木油田以碳酸盐岩油层为主，钻井硬度比较高的岩层，需要更高的钻井技术支持，才能达到最佳的钻探效果。
1塔里木油田的钻井塔里木油田目前的石油钻探深度已经达到地下八千米，为了缩短钻井周期，提高钻井的效率，采取必要的钻井提速方式，满足塔里木油田石油钻探的需要。
由于塔里木油田的个别区块的特点，导致钻探施工难度特别大，地层的井眼段特别长，可钻性能差，地温高，给石油钻探带来了更多的考验。
在塔里木油田钻井施工过程中，由于塔北地区的钻机紧张，钻井的数量巨大的特点，引进小型钻机组织施工，达到预期的石油钻探效果。
为了提高塔里木油田的石油钻探速度，采用石油钻井新工艺技术，优选高效钻头，实现快速钻进的效果，达到钻井提速的目标。
2钻井工具提速方法研究在塔里木油田，利用贝克休斯螺杆与国产PDC钻头进行组合，与扭力冲击器和进口PDC 钻头组合技术措施，在钻井试过过程中，上部采用一种组合钻具，下部采用另一种组合钻具，提高钻井的速度，达到最佳的石油钻探效果。
2.1创新钻井管理为了提高钻井的速度，创新钻井施工管理，不断更新管理理念。
在钻井施工管理方面，将钻井施工设计，地质工程以及试油、试采技术措施结合起来，形成一体化的石油钻探模式，不断提高钻井时效，进而提高钻探的成功率。
2.2钻井质量的保证措施为了保证石油钻探的质量，建立新型的石油钻探的承包模式，将责任追加给施工单位，有效地保证了施工过程中的安全，为提高钻速打下基础，缩短钻井的完井周期，提高钻井的经济效益。
2.3优化井身结构为了有效地提高石油钻探效率，优化井身结构，通过对储层地质信息资料的分析，进行井身结构的优化试验，取得良好的效果，有待于进一步推广。
新型提速工具在石油钻井中的应用与实践研究董鑫鑫刘云飞
新型提速工具在石油钻井中的应用与实践研究董鑫鑫刘云飞发布时间：2021-11-10T08:21:36.581Z 来源：《基层建设》2021年第21期作者：董鑫鑫刘云飞[导读] 我国从事石油和钻井活动的工作都是很有系统性的,对于个人和财物消耗量也很多。
为降低石油开挖钻井的费用,就要引入新的工艺和技术,以改善和增加石油开挖钻井速度。
随着我国石油钻井技术和工艺的改革与发展,新型的提速机械设备应运而生。
中国石化中原石油工程公司钻井二公司河南濮阳 457001摘要:我国从事石油和钻井活动的工作都是很有系统性的,对于个人和财物消耗量也很多。
为降低石油开挖钻井的费用,就要引入新的工艺和技术,以改善和增加石油开挖钻井速度。
随着我国石油钻井技术和工艺的改革与发展,新型的提速机械设备应运而生。
此篇论文是针对石油天然气钻井中新型提速机械设备的应用和实践而写的。
关键词:石油钻井;新型提速工具;应用;实践由于我国油田土壤勘探的新技术不断地被科学家们研究和开发出来, 新型的提速钻井工具也越来越引起关注。
尤其是目前我国深井工程的数量正在逐步增加,那么新型的提速手段就一定会切实发挥作用。
1 石油勘探新型技术作用随着我国特色社会主义经济和市场的不断繁荣与完善,石油工业的价值也逐渐得到人们的广泛关注和高度重视。
为更好地促进我国石油生产率的提高,就需要充分运用科学和技术来加强石油开采勘探。
因此新型技术在我国石油开采活动中运用的几率得到持续增加,同时在一定程度上也降低石油开采的成本。
因此,结合实际情况深入分析对石油资源勘探新型技术的应用。
2 钻井提速的过程中所存在的问题以及需要采取的解决策略无论是锥式定向井的提速钻入,还是丛式钻入井的提速钻入,为有效避免对于 mwd 仪器钻入信号提速传输的巨大干扰,就要及时采取提速钻入手段。
在不必再因为需要同时针对机械水泵钻头装置和气动设备本身进行定期修理或者进行更换时,就已经可以充分考虑并做到通过提升机械水泵的气动操作控制功率,由于机泵钻头的气动喷嘴产生射流所致而引起的钻头冲击控制能力可以有所提高。