摘要：PDC钻头在深部硬地层钻进时存在蹩跳钻现象严重、单只钻头进尺低及机械钻速低等问题。为此,开设了扭力冲击器设计工作,并对工具的水力特性进行了仿真及室内测试。扭力冲击器主要通过水力切换总成、冲击总成及放掉总成实现对钻头的周期性扭矩冲击。流场仿真及室内测试结果表明:扭力冲击器高、低压腔快速切换表明其结构设计合理,能够通过启动锤的快速运动实现冲击锤反复冲击;扭力冲击器能够正常运转并提供稳定的高频扭矩,且启动流量不低于5. 4L/s。所得结论为扭力冲击工具的优化设计及现场应用提供了参考。

摘要：针对钻井过程中,出现的卡钻、粘滑现象,提出了一种产生扭转振动的新型扭力冲击器。首先分析了扭力冲击器的工作原理,然后,结合扭力冲击器工作的实际情况,建立了扭力冲击器运动学模型,并在此基础上,得到了扭力冲击器的碰撞频率与入口压强、入口流量之间的关系。最后通过实验测试与算例计算的结果进行对比,验证了计算方法的准确性与可靠性。研究结果表明:扭力冲击器的碰撞频率与入口压强、入口流量有着密切关系。碰撞频率与入口压强成正比,与入口流量呈反比。研究结论为扭力冲击器的进一步研究打下了基础,为扭力冲击器的现场使用了提供了参考依据。

摘要：扭力冲击器可以将钻井液的动能转化成下部钻具的高频周向动能,从而消除粘滑振动,保护PDC钻头,提高施工效率。在广西百色及贵州毕节2口地热钻井施工过程中,受软硬夹层的影响,粘滑振动效应强烈,导致PDC钻头的复合片迅速崩碎,钻头提前报废。使用扭力冲击器-螺杆钻具复合钻进工艺,通过合理设计钻具组合和钻进参数,与单纯的螺杆钻进工艺相比,因粘滑振动得到有效控制,钻头复合片崩齿现象显著减少,使用寿命增加,平均机械钻速提高了1倍以上,整体提高了施工效率和经济效益,为软硬夹层等易发生粘滑效应的地层施工提供了新的解决方案。

摘要：扭力冲击器在石油、天然气行业钻井中得到广泛应用,具有提速增效的作用。而干热岩钻井工作环境不同于油气钻井,面临着高温、高压、硬岩、强研麿性以及深井、超深井等问题,因此对扭力冲击器进行了针对性设计,并进行试验应用。在扭力冲击器2次入井试验中,对硬-极硬岩地层进行了不同钻具组合下的钻进试验,确定了扭力冲击器对钻进效率的影响机理。结果表明:(1)扭力冲击器能够消除螺杆钻具因离心惯性力造成钻具的横向振动,验证了扭力冲击器与螺杆钻具组合应用的可行性。相比未使用扭力冲击器井段,机械钻速提高29.59%。(2)从碎岩机理和地层适配性上,相比PDC钻头,牙轮钻头在扭力冲击器+螺杆钻具+转盘复合钻进的方式下,有着较高的钻进优势。试验成果可为扭力冲击器与牙轮钻头匹配性研究和扭力冲击器与螺杆钻具的耦合性研究提供较好的技术基础。

摘要：大北12井是部署在塔里木盆地库车坳陷克拉苏构造带大北12号构造西高点西南翼的一口五开预探井,设计井深5780m,目的层白垩系巴什基奇克组。区块盐上地层压实作用较强,可钻性一般,岩性致密且倾角大[1],首次尝试在山前区块使用扭冲+PowerV垂钻工具结合进行钻进,对比邻井同地层下机械钻速提高近1.5倍,且井斜控制良好一直保持在0.2°左右,在提速的同时保证了井身质量。该技术在大北12井的成功应用为山前区块盐上钻井提速提供了经验及借鉴。

摘要：海洋6-1井下部井段井筒内温度高、可钻性差,下部井段地层机械钻速(ROP)低,同时作业时间跨度大、整体作业成本高,通过对业内改善钻头破岩效率提高机械钻速各项技术的调研,优选了扭力冲击器开展提高钻头破岩效率的探索与应用。扭力冲击器整体结构设计合理,其内部没有橡胶材质的零部件,没有电子类的零部件,能满足高温高压地层的使用要求,稳定性良好。通过作业过程中各项操作指标的优化,由于其不需要对当前的钻井作业工艺和各种技术装备进行改造,在海洋6-1井的使用过程中钻头破岩效率得到了明显改善,机械钻速实现了翻倍。

摘要：TorkBuster扭力冲击发生器是联合金刚石公司的一项新产品,是针对某些地区地层岩石研磨性强,可钻性差,存在高压气层,机械钻速低等技术难点研发的钻井技术。TorkBuster扭力冲击器在全球各样岩层中已经得到检验。作为一项相对较新型的技术,自2000年提出构想至今已经经历了超过3 000次运行,表现良好。从破岩机理设计,内部流体流向,组合方法,到外壳的整体几何形态,整个工具都经过了仔细调整设计,保证满足井下的各样钻进需求。TorkBuster扭力冲击器紧凑的长度和设计,保证对钻具组合特性影响甚微,在转动、定向、钻进以及转向控制应用方面性能卓越。

摘要：塔里木盆地是中石化五大会战之一,深部地层是制约钻井提速提效的关键井段。扭力冲击器钻进中钻压大、钻头稳定性不佳、钻具组合设计不合理是导致先导试验中井斜的主要原因。利用井斜趋势角优化了钻具组合、钻井参数,井斜趋势角在0^-0.063之间,确保具有降斜的趋势。在YB1-6H井和YB6-1井进行试验,钻速较邻井提高1倍以上,井斜角逐步降低(从1.4°逐步降至1°以内),实现了玉北地区深部地层优快钻井。

摘要：随着我国油气勘探逐渐向深井、超深井发展,PDC钻头的寿命以及机械钻速严重制约了资源的开发速度。扭力冲击器是一种可靠的提速工具,主要介绍了其工作特点,并对扭转冲击系统中砧块进行设计分析,得出砧块圆心运动轨迹,以及应用ADAMS软件进行碰撞仿真得出不同转速对转矩及碰撞时间的影响,验证设计的合理性。

摘要：根据煤矿井下顶板硬岩大直径定向钻孔扩孔钻进需要,提出扭力冲击旋转扩孔钻进技术。基于FLUENT有限元软件模拟分析结果,开展了扭力冲击器小排量化改造研究,进行了扭力冲击器工作性能测试,印证了节流压降、冲击扭矩、节流喷嘴直径以及工作排量等参数的相互关系,证明缩减节流喷嘴直径能够实现扭力冲击器小排量化改造。设计了扭力冲击旋转扩孔钻具组合,讨论了钻压、泵量以及转速等扩孔钻进参数的影响因素与计算方法,完善了扩孔钻进技术参数配套。开展了扭力冲击旋转扩孔钻进现场试验,试验结果表明,φ200 mm钻孔一次扩孔机械钻进效率达到10 m/h,为煤矿井下顶板硬岩大直径定向钻孔高效扩孔提供了技术基础。