摘要：在大斜度井中,如果采用增大钻压钻进会增加钻具的弯曲变形及钻柱的振动,引起井斜、井位漂移、钻柱的扭断及钻头过早磨损。鉴于此,设计了一种新型减振增压装置。在进行新型减振增压装置结构设计和工作原理分析的基础上,分析了工具的减振特性和增压特性,建立了压降与钻压之间的关系模型,并对喷嘴直径、喷嘴类型、排量及钻井液密度对压降和钻压之间的关系展开了研究。研究结果表明:当变径喷嘴直径为1 cm、排量为20 L/s、钻井液密度为1.2g/cm^3时,压降和钻压达到最大值,有利于提高机械钻速、降低钻井成本和缩短建井周期。研究结果可为新型减振增压装置的理论研究和现场应用提供借鉴。

摘要：现有冲击破岩及旋冲破岩技术大多利用轴向冲击及PDC钻头的剪切作用来进行高效破岩,但是过度的轴向力会造成PDC钻头剪切力失效,并发生黏滑和卡钻现象。鉴于此,设计了一种新型扭振冲击工具。在进行新型扭振冲击工具结构设计和工作原理分析的基础上,分析了工具的运动特性,建立了撞击发生器偏心环对传动轴的撞击时间模型,并对撞击时间与流量和频率之间的关系进行研究。分析结果表明:流量越大,撞击发生器偏心环与传动轴相互作用下的撞击时间越短,撞击频率越高,钻头冲击岩石的速度越快,越有利于提高钻头的破岩效率和机械钻速。研究结果可为新型扭振冲击工具的理论研究和现场应用提供借鉴。