摘要：利用超短半径多分支井可高效靶向挖潜中老油田局部富集剩余油和断块油田阁楼油,加大储层泄油面积,提高油田的采收率。柔性钻具是超短半径侧钻多分支井技术中的核心工具,在钻进过程中受力较为复杂,国内尚未形成完整的柔性钻具设计方法及相应的力学分析。基于工艺特点和现场需求,对柔性钻具进行了受力分析和总体结构设计,给出了整体管柱的设计方法,建立了力学模型进行有限元分析,对不同载荷条件下的钻具强度进行校核。在南海某井的现场应用结果表明,该柔性钻具造斜钻进顺利,作业后与治理前相比日产量提升三倍,含水率降低53%。可为适用于超短半径多分支井的柔性钻具的设计与研究提供参考。

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：利用有限的排量实现高效的破岩效率并尽可能增大径向水平井眼的延伸能力是实施新型径向水平井技术的关键,射流钻头的性能是该关键技术要解决的首要问题。在多孔射流钻头的基础上,设计研制了自进式旋转射流钻头,分析了其工作原理,并通过试验对自进式单孔旋转射流钻头、自进式单孔直旋混合射流钻头、自进式多孔旋转射流钻头以及自进式多孔直旋混合射流钻头随时间、射流压力和喷距的破岩钻孔规律进行了研究。研究结果表明：当喷距范围为9~12 mm、射流压力为20~35 MPa时,在相同的射流压力和喷距条件下,自进式多孔直旋混合射流钻头的破岩效果优于自进式多孔旋转射流钻头,其中1＋4孔的多孔直旋混合射流钻头的破岩效果最好。设计得到的新型射流钻头可以提高径向水平井的钻进速度。

摘要：为解决径向水平井钻进过程中破岩效率和自进能力的问题,设计了一种自进式旋转射流钻头。运用数值模拟方法,采用RNG k-ε湍流模型对所设计射流钻头的内外流场进行了三维流动特性分析,并分析了射流钻头结构参数对喷嘴流场特性的影响规律,进一步优化了自进式旋转射流钻头。结果表明,自进式旋转射流喷嘴外流场的轴心速度在喷嘴中心线上的速度最大,随着径向半径的增大,轴向速度迅速减小;切向速度沿喷嘴径向呈现出经典的"N"形分布,有利于增大射流破碎岩石的深度和破碎面积;径向速度呈轴对称分布,存在明显的漫流层,有助于岩屑的脱离;自进式旋转射流钻头导向叶轮的螺距和导叶数量,对射流速度有着重要的影响;喷嘴直径对射流流场特性的影响较大。经过优化,得到射流钻头的叶轮螺距16mm,导叶数为2,喷嘴直径为1mm。

摘要：随着大斜度井、水平井钻井工艺技术的日趋成熟和小井眼井技术的应用和发展,受井斜角增加、井壁摩阻大及小尺寸钻具刚性差等因素影响,常规钻井中传统的依靠钻柱重力施加钻压的方法已经不能很好地满足施工需要。为此,研制出一种利用柔性水力施加钻压的井下工具——水力加压器。从水力加压器的功能、结构、特点、技术参数、使用方法、性能试验等方面进行了详细阐述,台架性能试验中,该产品性能和可靠性达到了设计要求。经现场直井段应用验证,该水力加压器使用效果良好,钻压施加稳定,提高了机械钻速和钻井质量,明显减轻了钻柱振动,延长了钻具使用寿命。

摘要：准确预测柔性管在转向器内的受力状况是实现超短半径顺利转向的重要保障,也是转向器轨道设计及施工工艺参数设计的重要依据。在刚杆模型的基础上,考虑了管内流体作用力及柔性管与转向器轨道粘卡力等因素,建立了转向器内柔性管的受力分析模型。同时也考虑了轨道偏差对摩阻系数的影响,对摩阻系数进行了修正。模型采用有限差分方法进行计算,并编制了计算程序。模型计算值与室内试验测量值有一定误差,但误差值仅为4.5%,计算精度在允许的范围之内。建立的模型可以用于预测转向器内柔性管的轴向力。

摘要：为减少对环境破坏及降低煤层气水平井投资成本,利用原有的压裂直井井场,再布置一口排采斜井,由水平井和排采斜井组成"U"型井组,因此需进行水平井和斜井连通技术研究及试验。水平井与斜井连通技术是为了满足煤层气新井型而形成的创新型连通技术,在山西沁水盆地煤层气水平井组中开展了连通技术的先导试验,取得了成功,形成了相关的配套技术。结合山西煤层气新井型的设计,介绍了水平井与斜井连通技术配套设备和华北油田煤层气现场应用情况。

摘要：在特殊的U型、E型井的勘探开发中,为了降低主井眼和洞穴井的连通难度,也便于后续排采,采用顶板泥岩造穴。然而,顶板泥岩地层致密、研磨性强,传统的煤层造穴工具效率低下。因此,研发了一种由水力喷射和机械破岩复合而成的单翼造穴工具。在郑1平-4v井等应用中,三趟钻完成了顶板泥岩造穴施工,洞穴深度6m,洞穴直径600mm。结果表明,该工具结构简单、性能安全可靠,为山西煤层气的勘探开发提供了技术支撑。

摘要：微小井眼钻井技术是近10年提出的一项低成本勘探开发浅层油气藏的技术。微小井眼钻井技术与水平井技术结合,在薄油藏、稠油藏、边际油藏、枯竭油藏等领域具有明显的优势。由于工艺技术及装备水平限制,微小水平井眼水平延伸能力受到多种因素的制约。分析了地面装备性能、井壁稳定因素、摩阻及产能等因素对微小井眼水平伸长的影响。结果表明,水平段伸长极限随着钻井泵额定泵压、地层破裂压力及连续油管抗弯刚度的增加而增大,而经济性产能表明水平段存在最优长度。其中,连续油管与井壁的摩阻对微小井眼水平伸长的限制较大。各影响因素决定的微小井眼最大允许水平伸长值中的最小值即为微小井眼水平段的设计长度。

摘要：针对深井、斜井、水平井打捞作业中遇到的复杂解卡问题,对打捞工况进行了震击力学研究。基于弹性理论与动力学理论相结合的方法对打捞震击器震击力进行分析,推导出震击力计算公式。通过实例计算,建立函数关系分析了大钩拉力载荷、钻柱弹性伸长量、震击器上部悬重和震击器行程对震击力的影响,为打捞震击器的结构设计和现场应用提供参考。