摘要：为解决深井、超深井上部大尺寸直井段因钻井排量高导致的随钻测斜工具冲蚀严重、故障率及成本高等问题,综合采用扩大过流面积、流场仿真优化及冲蚀剧烈区局部硬质合金保护方法,研制了大流道耐冲蚀旋转阀组;采用加速度计柔性悬浮固定、电路板有机硅灌封胶等多级复合减振方法,提高了随钻测斜工具电子电路的抗振能力;通过设计快速传输编码、低功耗电子电路及节能运行模式,提高了测斜效率与测斜工具的续航能力。通过研制关键部件大流道耐冲蚀旋转阀组,采用不同技术方法提高测斜工具的抗振能力、测斜效率和续航能力,研制了系列尺寸的大排量直井段随钻测斜工具。川渝、新疆等地区的12口井应用该工具随钻监测井斜角,该工具表现出耐大排量冲蚀的能力,最高适用排量达120 L/s,运行稳定可靠,故障率低于0.5次/月,续航可达30 d以上。现场应用结果表明,大排量直井段随钻测斜工具能满足深井、超深井大尺寸直井段随钻测斜的要求,可为深井、超深井获得高质量直井段提供支持。

摘要：西南某页岩气井所处地层主含黄铁矿(FeS_2),地层温度为130~150℃,采用油基钻井液(含25%CaCl_2),钻进过程中发生数起导向工具失效事故,天线外表面出现大量裂纹,腐蚀开裂严重,导致了严重的经济损失。为找出失效原因,对失效天线进行宏观分析、化学成分分析、金相组织分析及模拟工况下的腐蚀测试,利用SEM与EDS分析表面裂纹形貌和腐蚀产物形貌。结果表明,失效天线的S元素含量偏高,天线失效主要由氯离子应力腐蚀开裂导致,Cl-破坏天线表面钝化膜,在天线表面萌生了点蚀,并在应力作用下促进了点蚀的发展,导致裂纹萌生,Cl-渗透进腐蚀产物膜内,形成酸性环境,导致了基体中Fe的腐蚀溶解,使裂纹逐渐拓展,从而导致天线失效。建议升级天线材质,降低夹杂物含量,选择耐点蚀性能较强的材质,改进天线结构设计,减小应力集中,尽量避免产生较大的残余应力,并对钻井液除氧,钻遇产层时保持钻井液p H值在10以上,降低Cl-的含量,防止氧、氯协同作用加速应力腐蚀。