摘要：高频液力扭力冲击器可有效抑制井下钻具黏滑现象,提高钻井效率,为研究高频液力扭力冲击器的冲击特性,重点分析其内部结构及工作机理,建立了基于边界条件的非线性数学模型,得到关键零部件水力参数与冲击器扭转冲击特性的关系。通过搭建扭力冲击器地面性能测试试验台,对其冲击扭矩、冲击频率等性能指标进行了试验分析,结果表明:在喷嘴节流压力约为3 MPa时,冲击扭矩可达850 N·m,冲击频率约为13 Hz,与理论计算结果相符,验证了数学模型的正确性。研究结果对解决优快钻井等问题具有一定的参考意义。

摘要：为消除PDC钻头卡滑现象、提高难钻地层机械钻速,研制了SLTIDT型钻井提速工具。该工具与PDC钻头配合使用,形成一种新的钻井工程提速技术,在缩短钻井周期的同时,还能够稳定钻进过程,延长钻具寿命。采用流体动力学理论、3D虚拟设计技术与试验研究相结合的研制方法,SLTIDT型钻井提速工具室内试验寿命>150h。现场试验7口井,平均提速50%以上,完全满足设计要求,是一种经济高效的钻井提速工具。

摘要：PDC钻头广泛应用于深部硬岩钻井中,在其钻进过程中经常出现粘滑振动现象,导致钻进效率低、钻头寿命较短,针对这一难题,研制了一种新型涡轮扭力冲击器,不仅能够通过扭转冲击技术来减轻PDC钻头的粘滑振动现象,还能够适应深孔的高温钻井环境。为了充分利用泥浆的能量,考虑使用涡轮组作为动力源,然后通过万向节和减速器进行扭矩传递,最终通过冲击组件旋转实现扭转冲击。根据这一设计思路,进行了扭力冲击器的结构设计、样机试制、测试平台搭建及性能测试等工作。测试表明,新型涡轮扭力冲击器的设计方案是可行的,其冲击频率为4~5 Hz,经过计算可得单次冲击扭力为651.45~814.28 N·m,实现了初期的设计目标。