摘要：水力系统是三牙轮钻头结构设计的重要组成部分 ,水力系统设计的合理与否直接影响钻头的使用寿命和机械钻速。针对近十年来三牙轮钻头在应用中出现的腔室流体刺穿喷嘴盒和储油腔等问题 ,我们采用全尺寸钻头实验研究的方法 ,重点对 2 1 5 9mm三牙轮钻头的水力系统进行了较全面的研究 ,找出了钻头腔室流体冲蚀破坏钻头的原因和影响因素。在理论与实验研究的基础上 ,设计出了 2 1 5 9mm双喷嘴新型水力系统钻头 ,并在新疆克拉玛依油田进行了井下工业试验。在相同条件下 ,试验的六只钻头平均机械钻速提高 42 48% ,单只钻头进尺平均提高 2 3 1 %。同时提出了对三牙轮钻头水力系统进行实验评价的标准、内容和方法 ,为新型水力系统钻头的设计和评价提供了理论依据。

摘要：根据地层岩石可钻性级值预测钻井速度、制订钻井计划是科学钻井的一项重要内容。精确地预测地层可钻性是实现超深井优质高效钻井的重要基础之一,对提高钻井速度、降低钻井成本具有十分重要的意义。应用数理统计的方法,依据库车坳陷山前构造已完钻井的钻井、录井、测井资料,以及室内微钻头可钻性实验数据统计分析,建立了库车坳陷山前构造超深井横向、纵向地层岩石可钻性剖面,较精确地预测了地层可钻性级值,满足了现场钻井工作的需要。并编制了设计计算软件,现场应用表明预测值与实测值误差为5%～8%,具有广泛的推广应用价值,对于不同地区、不同构造,应对地层岩石可钻性剖面进行修正,以获得最佳的技术经济效益。

摘要：如何充分、有效地利用井底有限的水力能量 ,一直是石油钻井科技工作者所关心的一个研究问题。既要能够提高水力能量的利用率 ,同时又要易于井下实现 ,设计出这样一种装置是十分必要和迫切的。新型水力增压装置由此应运而生。文章简单介绍了国内外增压研究现状及应用情况 ,从理论上比较详细地探讨了新型井下水力增压装置的增压机理、增压装置腔室流体流动特性 ,建立井下水力增压物理模型及腔室流体流动模型以及影响因素的计算模型 。

摘要：钻井过程中很容易发生井漏,轻微的井漏会影响钻井工作的效率,严重的漏失则要耗费大量的生产时间及人力、物力甚至会引起诸如井塌、卡钻、井喷等一系列复杂情况与事故。所以,井漏一直是钻井工作中亟需解决的技术难题。文中介绍一种新的防漏堵漏技术——物理法随钻防漏堵漏技术,建立了基于该项技术的井下物理模型,并以流体力学为研究基础阐述了该项技术利用井下侧向水力工具的旋转射流作用在漏层裸眼井壁上形成低渗透、牢固滤饼的机理和方法,设计了水力工具的喷嘴。该技术不但达到了随钻防漏堵漏的目的,而且能有效提高漏失地层的钻井速度和降低钻井成本。

摘要：物理法随钻防漏堵漏技术能有效控制和处理井漏事故,尤其对渗透性漏失和裂缝性漏失有较好的防漏堵漏效果。以Realizableκε紊流模型为基础,根据流体动力学理论建立了在旋转射流作用下环空流场的数学模型,分析了相应的边界条件,进行了网格划分,使用CFD软件Fluent模拟计算了物理法随钻防漏堵漏时的流场。模拟结果和试验结果基本相似,在实际环空返速下,侧向射流受到的干扰较小,并有很好的堵漏效果。模拟结果为物理法随钻防漏堵漏钻井水力参数设计、井底水力能量分配提供了理论依据。

摘要：砂岩和石灰岩是石油天然气钻井破岩的主要对象，它的物理力学性质已有系统的测定方法和定量分级。但是，它抗喷嘴射流冲蚀破碎的内涵关系和临界压力值还没有定量指标。通过大量的实验研究和综合分析，得出了砂岩、石灰岩和抗压强度与抗喷嘴射流冲蚀破岩压力的临界值在１９．１～２６．９之间。为钻井水力参数的设计提供了可靠数据，同时为开采作业提供了理论依据。

摘要：两相流的流动是一个复杂的多变量随机过程。认识流型的形成机理和特征以及流动规律一直是两相流领域的重要研究方向。传统的流型识别方法 (流型图和流型转换判别 )能够预测流型及其转换 ,但是要应用它来获取流体的实时流动参数还是有较大的难度。而在石油天然气工程 (钻井、固井、集输管道等 )应用实际中 ,往往需要实时了解流动参数以确定系统的运行状况。针对这个问题 ,为掌握实时流动参数的特性而进行了较深入的研究。文章提出了一种基于数据融合理论两相流流型识别新方法 ,并设计了流型的在线识别系统。研究结果表明 ,该识别方法具有置信度高 ,容错性好 ,性能稳定 ,减小了传感器的不确定误差 ,降低了单个传感器的性能要求等优点。这种方法对两相流流型具有实时识别的能力 。

摘要：空气锤在钻井过程中不旋转,使得井壁不光滑、井眼不规则;同时给分支井、水平井段钻井、完井作业带来困难。为此,设计了一种不需要转盘带动、具有自动旋转功能的空气锤,用于水平井气体钻井的井下加钻压工具,具有自动加压的推进动力,解决了水平井钻头加压的难题。同时,对自转式空气锤的工作参数和结构进行了优化设计;实现了旋转功能。对岩石冲击、井底岩石破碎等方面进行了机理研究,为自转式空气锤在水平井、分支井段的应用提供了依据。

摘要：川西地区90%以上气井采用后期射孔完井并配合加砂压裂改造的复合技术。结合川西地区致密砂岩气藏低孔渗的地质特点,对复合技术进行了研究。通过对该技术的作用机理分析,提出了复合射孔在川西地区的主要应用目的,并结合地质条件给出了优化设计的方案。通过现场应用,提出了相关的施工注意事项。现场应用证明,复合射孔的应用克服了常规射孔穿深浅、存在压实伤害等缺点,达到了降低地层破裂压力、改善渗流条件的目的。特别是其有效降低致密砂岩地层破裂压力的特点,为川西地区高破裂压力气藏的开发提供了新的思路。

摘要：分析了一种新的防漏堵漏技术——物理法随钻防漏堵漏技术的室内试验堵漏效果,根据其作用机理和基于该技术的井下物理模型,结合实际应用时的钻井参数,设计并制造了防漏堵漏试验装置。通过对比分析不同条件下的堵漏试验结果,研究旋转射流在井壁上的影响,对几种堵漏材料的随钻防漏堵漏效果进行了试验评价;在钻井液配方不变的条件下,分析了钻柱转速对堵漏效果的影响以及应用该技术前后的堵漏效果。最终确定了合理的随钻防漏堵漏钻井液配方,并证实物理法随钻防漏堵漏技术具有显著的防漏堵漏效果。