石油鉆采機械新技術(編輯修改稿)
2025-11-12 02:40 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 電驅(qū)動鉆機太少， 90%多為機械驅(qū)動鉆機；中型鉆機模塊化程度很低，鉆機搬家占用的車次和時間很多，與國外鉆機差距較大； 國產(chǎn)鉆機的鏈條、傳動帶、軸承、氣控元件、橡膠鍵、缸套、活塞、泵閥及柴油機等基礎鍵、易損件的壽命、可靠性等仍需下功夫提高。 發(fā)展我國石油鉆機的建議 21世紀是天然氣的世紀，建議大力開展與天然氣勘探、開發(fā)、儲運、液化、轉(zhuǎn)化等有關的各類技術和設備的研究和開發(fā)工作； 系列化發(fā)展我國的交流變頻石油鉆機，更新改造大批嚴重老化的石油鉆機； 加速各型鉆機的模塊化設計，提高模塊化水平； 加大發(fā)展先進石油鉆機的投資力度，再上新水平； 盡快將先進的盤式剎車和自動送鉆新技術應用到深井鉆機上； 2 井下單螺桿鉆具 單螺桿鉆具具有零部件少 、 結(jié)構(gòu)簡單 、 維修工作量小的特點 ， 性能上具有低速大扭矩的特征 ，單頭螺桿鉆具輸出轉(zhuǎn)速小于 400rpm， 多頭螺桿鉆具輸出轉(zhuǎn)速為 90~150 rpm， 適合與牙輪鉆頭配套鉆井 。 國外螺桿鉆具發(fā)展情況 70年代后期 ， 定向鉆井技術仍以轉(zhuǎn)盤鉆井為主 ，即用井下動力鉆具 彎接頭組合造斜 ， 然后用轉(zhuǎn)盤鉆增斜 、 穩(wěn)斜 、 降斜 ， 并在必要時用井下動力鉆具 彎接頭組合扭方位 。 每改變一次定向作業(yè) （ 造斜 、 增斜 、 穩(wěn)斜 、 降斜或扭方位 ） 都需要起下鉆更換下部鉆具組合 。 導向及水平井用螺桿鉆具 PDC鉆頭的問世和隨鉆測量 （ MWD） 系統(tǒng)的推廣 ， 促進了螺桿鉆具的廣泛應用 。 據(jù)統(tǒng)計 ，1985年以來 ， 美國墨西哥灣的 60%的定向井都是用螺桿鉆具導向系統(tǒng)完成的 。 在水平井和大斜度井中 ， 螺桿鉆具的使用量更是劇增 ， 幾乎 90%的大 、 中半徑水平井的下部定向造斜井段和水平井段 ， 都是由螺桿鉆具完成的 。 1977年 Tenneco公司在阿布扎比的一口定向井中試用了一種帶偏心穩(wěn)定器的渦輪鉆具 。 由于偏心穩(wěn)定器使鉆頭產(chǎn)生的偏移距離較小 ， 因而這套下部鉆具組合可選擇性的采用滑動鉆井方式（ 鉆柱不旋轉(zhuǎn) ） 和旋轉(zhuǎn)鉆井方式 ， 減少了起下鉆次數(shù) ， 提高了鉆速和軌跡控制精度 ， 降低了鉆井費用 ， 將井眼軌跡控制技術發(fā)展到了一個新的階段 ——連續(xù)控制井眼軌跡技術 。 導向螺桿鉆具 常規(guī)的 “ 彎接頭 +螺桿鉆具 ” 組合，由于彎接頭位于螺桿鉆具上方，距鉆頭較遠，使鉆頭和螺桿受到的側(cè)向力較大；彎曲角度固定，不能在旋轉(zhuǎn)鉆柱的情況下穩(wěn)斜鉆進，因而只能用于造斜和扭方位，是定向作業(yè)不能連續(xù)進行。作為導向鉆井系統(tǒng)核心的導向螺桿鉆具，可克服這一不足，在一定程度上實現(xiàn)了水平井鉆進和井眼軌跡控制的連續(xù)性。 反向雙彎螺桿鉆具和單彎螺桿鉆具 萬向節(jié)外殼在同一平面內(nèi)呈反向雙彎或只呈一次彎曲，使鉆頭軸線相對于井眼軸線稍微傾斜。由于彎曲部位距鉆頭很近，所以鉆頭偏移距和側(cè)向力較小。采用旋轉(zhuǎn)方式時，鉆頭便穩(wěn)斜鉆進（穩(wěn)斜段井徑略大于鉆頭外徑，但在允許范圍內(nèi)）。 導向螺桿鉆具 可變彎接頭 +螺桿鉆具 普通彎接頭加螺桿鉆具在定向井和水平井使用了多年，但其起下鉆阻力較大，下鉆時鉆頭有泥包的可能性，需要改變彎曲角度時，必須起出整個鉆柱更換彎接頭。 可變彎接頭包括電動式和機械式兩種。 電動式彎接頭靠電纜傳遞的信號改變彎曲角度。 機械式彎接頭靠投球改變彎曲角度。 現(xiàn)場實驗取得好的效果，具有減少起下鉆次數(shù)、提高軌跡控制效率與精度、降低鉆井成本等優(yōu)點。 缺點：不能與各種測量工具（如 MWD）配合使用；電動式彎接頭不能旋轉(zhuǎn)鉆柱，即不能穩(wěn)斜鉆進；機械式彎接頭改變角度的次數(shù)優(yōu)先，最多只能投 20個球。 液壓式可變彎接頭 ——增加泥漿流量改變彎角值。 螺桿鉆具新技術 抗疲勞傳動軸 ——采用新的高強度傳動軸材料，改進結(jié)構(gòu)設計，消除應力集中； 徑向軸承 ——以前的軸承帶有碳化鎢硬質(zhì)合金嵌塊，耐磨但易碎。新材料在堅韌的坯體內(nèi)帶有較小的硬質(zhì)合金顆粒，有優(yōu)良的耐磨性，可避免大沖擊負荷下破碎； 止推軸承 ——開發(fā)出金剛石止推軸承，其占用空間略小于球軸承，承載能力明顯提高； 定子材料 ——多年來定子材料一直采用丁腈橡膠。以開發(fā)出新型定子材料 ——氫化腈?；瘜W上更穩(wěn)定；高溫下及暴露于酸氣、柴油及水時具有更強的抗變能力； 定子溫度 ——測定各種溫度下的定子形態(tài)，并將其用于確定轉(zhuǎn)子尺寸，使定、轉(zhuǎn)子在京下循環(huán)溫度下保持良好配合； 可調(diào)節(jié)部件 ——殼體允許在 0030的角度范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。 國內(nèi)螺桿鉆具發(fā)展情況 世界水平井鉆井技術的成熟，國內(nèi)水平井鉆井裝備得到充分發(fā)展，適用于大中半徑水平井的單彎
教學課件相關推薦
鄂ICP備17016276號-1