摘要：粒子冲击钻井技术作为高效破岩的前沿技术,有望成为一项解决高研磨性地层钻井速度慢的新型破岩技术,先导性试验评价是理论研究成果进入工业化应用阶段之前不可或缺的重要环节.为此,开展了粒子射流冲击破碎大理岩的室内实验,在粒子射流速度大于100m/s,冲击频率约为500万次/min的实验条件下,粒子射流的破岩体积是水射流破岩体积的3～4倍.进而设计了粒子钻井的工艺流程,研制出与之配套的粒子注入系统、粒子冲击钻头及粒子回收系统,其中关键设备高压粒子罐工作压力为30MPa,磁选机的处理量介于70～120 m3/h,渣浆泵排量为65 m3/h,满足了粒子钻进的安全均匀注入与粒子高效的回收.在四川盆地龙岗气田022 H7井的上三叠统须家河组高研磨性的砂岩地层中成功地开展了第1次现场试验,试验井段比该井上部井段的机械钻速提高了92.7％,表明该技术在提高钻井速度方面具有广阔的应用前景.

摘要：为提高钻井机械钻速,通过充分利用钻井液的水力能量,提高井下钻头的射流压力,井下螺杆增压装置以机械螺旋换向代替了以往井下增压装置的液压转换等结构,具有结构简单、效率高等优点。为此,在分析现有井下螺旋斜槽式增压器的基础上,提出了拨叉式螺杆高压喷射复合钻井提速技术,设计出了一种双拨叉式增压换向机构,优化了螺杆马达参数并提出改进方案,最后通过现场试验验证了改进设计的正确性,改进后的井下增压装置在现场相同钻进条件下试验,同邻井同井段平均机械钻速比较,钻速提高了39.72%。

摘要：粒子回收系统是粒子冲击钻井中的一个重要系统,它的好坏关系到粒子能否实现循环利用和钻井液的正常循环。而磁选机是此系统关键的粒子回收设备,对于它的研究可以有效地降低粒子损失率,从而节约钻井成本。为此,通过对磁选机的理论研究,设计了符合粒子回收系统适用的磁选机。通过磁选机的实验,得出了不管是纯粒子还是粒子和岩屑的混合物,磁选机回收粒子的效率都在97%以上。建议尽量降低钻井液的黏度且保持钻井液的清洁,使磁选机处在一个良好的磁选环境;保持磁选机滚筒表面的清洁,及时用清水清洗滚筒表面黏附的固相物,使磁选机滚筒表面具有较强的磁场强度,便于吸附粒子。