摘要：钻井过程中,任何井型都需要钻井液有效携带岩屑上返,以保持井眼清洁;但由于岩屑颗粒与钻井液存在密度差,遇到接单根、停钻等工况,岩屑颗粒就会在钻井液中沉降。对于大斜度井和水平井,岩屑沉降后会堆积在造斜和水平井段,形成岩屑床,造成恶性井下安全事故,因此,深入研究岩屑颗粒在钻井液中的沉降规律十分重要。文中首先综述了不同形状、不同粒径的固体颗粒在牛顿流体中的阻力系数和沉降速度计算模型,分析了牛顿流体中固体颗粒雷诺数和阻力系数之间的关系;应用与研究固体颗粒在牛顿流体中沉降的相同方法,并通过室内实验,得到了不同粒径岩屑颗粒在幂律流体中的沉降速度模型、颗粒雷诺数与阻力系数之间的关系模型。

摘要：青西地区属山前构造带,地质构造复杂,特别是窟窿山逆掩推覆带老地层具有地层高陡、可钻性差等特点,导致该地区钻井速度慢、周期长,钻井成本居高不下。旋冲钻井技术是利用钻头的冲击动载和静压旋转的联合作用来破岩,其破岩方式决定了该项技术在硬地层钻进中具有破岩效率高、钻头寿命长、井眼规则的特点。为解决青西地区钻井速度慢与井斜控制难的技术难题,结合本地区现场钻探实际情况,通过采用液动冲击旋转钻井技术和对射流冲击器的改进与防空打机构的设计来大幅度加快逆掩推覆体地层的钻井速度,利用小钻压钻井来有效控制井斜。经现场多次试验应用,液动冲击旋转钻井的机械钻速比采用转盘钻井提高了31%以上,大幅度缩短了上部井段的钻井周期,同时有效地控制了推覆体地层的井斜,确保了井身质量合格,取得了理想的效果。

摘要：岩屑床清除工具能够防止岩屑床形成,破坏已形成的岩屑床,有效解决水平井井眼清洁问题。许多学者开展了水平井岩屑清除技术研究,研制出不同类型的岩屑床清除工具,但在工具结构参数优化方面缺少深入研究,缺乏高效的岩屑床清除工具,制约了其进一步的开发与应用。文中设计了不同结构参数螺旋形岩屑床清除工具,通过CFD(计算流体动力学)数值模拟的方式,从叶片前后压降、切向速度、岩屑分布情况等方面分析了叶片长度、高度和叶片数对岩屑床清除工具作用效果的影响规律,为水平井岩屑床清除工具的研制与应用提供了重要的参考依据。

摘要：酒东地区是玉门油田目前重点勘探目标区块,但由于该地区油层埋藏深度深,地质条件复杂,给钻井工程带来了许多技术难题。近几年,针对存在的难点主要开展了井身结构优化、PDC钻头个性化设计、复合钻井及钻井液体系优选与评价等提速技术攻关,在现场试验应用中取得了理想的效果,钻井速度比开展技术攻关之前提高了57.14%,钻井周期缩短了42.75%,大幅度降低了钻井综合成本。

摘要：在浅埋堆积体中修建高速公路隧道,坍塌是最为常见也是较为典型的地质灾害。对广巴高速公路兴隆山隧道富水浅埋段发生坍塌的原因进行了分析,提出了合理的综合处治方案,通过现场监控量测得到的隧道收敛位移和拱顶下沉值满足规范安全要求,有效解决了工程实际问题。

摘要：套管磨损是一个系统性问题,科学地分析套管磨损原因是解决套管磨损问题的核心;当前的套管磨损分析技术可以科学有效地评估钻井过程中的套管磨损情况;油田应在钻井设计、钻井过程中应用套管磨损预测分析技术优化钻井方案,并在完钻后分析套管磨损状况,重新评估套管的剩余强度及管柱的安全性。介绍了CWEAR软件应用于酒东油田套管磨损情况的分析实例。

摘要：目前的套管弯曲力计算模型仅考虑了温度变化引起的弯曲力放大因子,忽略了弯曲段管体自重沿轴线上分量产生的轴向力。针对这种情况,综合考虑温度和自重的影响,推导出温度和自重双重作用下管体的弯曲力计算公式,并对套管弯曲力进行校正,根据双轴应力公式计算出套管抗击强度显著降低。分析结果表明,轴向力增大会对套管强度产生严重影响,压裂时其内压传递到管外,管内突然泄压会导致管内压力瞬间降到0,此时是套管抗外挤失效最危险工况;拉伸载荷计算不精确可直接影响套管抗外挤和抗内压强度校核,运用提出的计算模型可以较为精确地计算出压裂后套管轴向力。所得结论对页岩气井套管的强度优化设计具有参考意义。

摘要：自长3井获得高产油流后,长沙岭区块勘探取得了重大突破,玉门油田加快了对该区块的勘探开发步伐,但钻井速度慢、周期长、钻井综合成本居高不下的难题制约了勘探开发的进程。因此,针对钻井速度慢的难点开展了PDC钻头个性化设计研究与应用提速技术攻关。通过对该地岩石可钻性分析,进行了室内个性化PDC钻头设计,并结合现场试验应用优选出了合适的PDC钻头类型。现场应用取得了显著的提速效果,完成井平均钻速比攻关前提高了142.55%,钻井周期缩短了69.53%,有效降低了钻井综合成本,对加快该地区勘探开发进程有着重要的指导意义。

摘要：自长3井获得高产油流后,酒东坳陷勘探取得了重大突破,玉门油田加快了对该构造的勘探开发步伐,但钻井速度慢、周期长、钻井综合成本居高不下的难题制约了勘探开发的进程。因此,针对该地区存在的钻井难点主要开展了井身结构优化设计、PDC钻头个性化设计与试验、复合钻井技术推广应用及减少井下事故复杂的优质钻井液技术等攻关。经过现场几轮钻井的推广应用,平均机械钻速比攻关前提高了101.96%,钻井周期缩短60%,取得了显著的提速效果,同时,也大幅度降低了酒东坳陷勘探开发的综合成本。

摘要：岩屑清除工具不仅能够防止岩屑床的形成,而且对形成的岩屑床能够及时破坏和清除。为实现岩屑床的高效破坏和清除,设计了3种不同结构的岩屑清除工具,利用CFD软件对3种工具周围的流场进行了仿真模拟,从速度场、压力场和液流运动轨迹对数值模拟结果进行分析,并对3种工具的岩屑清除效果进行对比。分析结果表明,直棱形、反螺旋V形和正螺旋V形3种叶片结构对周围钻井液均有不同程度的加速作用,直棱形叶片切向加速效果最明显,反螺旋V形叶片轴向加速效果最明显,周围钻井液的轴向速度分布不规则,湍流效果好,且波及范围广;反螺旋V形叶片结构在旋转过程中会导致周围流体产生旋流,增加了流体的湍流强度,有利于岩屑的携带和清除。所得结论为水平井岩屑清除工具的研制和应用提供了理论支持。