摘要：旋扣控制是连续循环系统的关键技术。由于在高压腔内进行上卸扣操作,无法直接进行观察,并且还存在钻井液上顶力等外载荷作用,因此控制难度较大。通过分析连续循环系统上卸扣操作步骤,提出旋扣操作的关键是运动同步和载荷平衡控制,在此基础上设计了旋扣液控回路方案,并利用AMESim软件建立了仿真模型。仿真分析结果表明,设计的旋扣液控回路可使动力钳处于上下浮动状态,有利于将螺纹上的轴向载荷限制在合理范围内,能够满足连续循环系统旋扣控制要求。

摘要：连续循环系统是一种新的石油钻井装备应用系统,它可以在更换钻杆接头操作的时候保持泥浆的连续循环,进而有效地解决如井底压力的控制、空隙压力与破裂压力窗口窄小、井眼鼓胀效应严重以及油气意外入侵等难题。对连续循环系统的结构和各部分工作原理进行分析后,提出了连续循环系统核心部分泥浆转换装置的设计方案。通过对比分析几种不同的方案,最后确定出一个最优方案。

摘要：从钻井连续循环系统上卸扣卡瓦的工作机理入手,弄清了钻杆工作时的受力状态。将钻杆看作厚壁筒,采用弹性力学中的拉美公式求解钻杆内外受压的应力问题。钻杆外表面承受的摩擦力矩,看作圆筒扭转问题进行求解。考虑管壁的变形的影响,解决了钻井连续循环系统上卸扣卡瓦卡紧力的计算难题,给出了上卸扣卡瓦卡紧力的计算公式。实例计算表明采用Φ127或Φ140钻杆进行连续循环钻井,上卸扣卡瓦卡紧力最好取19MPa;为提高钻杆的安全系数,应尽量采用厚壁钻杆;在卡瓦的设计时,可考虑加大卡瓦长度的方法减小卡瓦卡紧钻杆时的卡紧力。该计算方法可以用于指导钻井连续循环系统上卸扣卡瓦的设计。

摘要：钻井液连续循环系统是一项集机、电、液控制于一体的先进技术装备,控制流程复杂,系统安全性和可靠性要求较高。在深入分析钻井液连续循环系统工作原理及其控制流程的基础上,重点对钻杆接头定位控制、钻杆自动上、卸扣控制、钻井液分流控制以及相应的软件设计等关键技术展开探讨,并针对一些关键环节提出了需要解决的问题和方案,为钻井液连续循环系统的研制和开发提供重要参考。

摘要：上卸扣装置是连续循环系统的关键部件。为合理设计连续循环系统上卸扣装置,对其工作原理和操作流程进行了分析,根据设计需求,建立了上半封摩阻、钻井液上顶力、旋扣扭矩和上卸扣装置执行机构的力学模型,并选取常用钻井参数对主要负载阻力和技术参数进行计算。计算结果表明:上半封摩阻为179 kN,钻井液上顶力为537 kN,旋扣扭矩为376 N·m;为满足上卸扣操作要求,上卸扣装置夹紧油缸最小输出力为188 kN,紧崩扣油缸最小输出力为96 kN,定位油缸最小输出力为48 kN,旋扣马达最小输出扭矩为411 N·m,平衡油缸最小输出力为147 kN,背钳油缸最小输出力为1 054 kN。分析计算结果为上卸扣装置设计提供了理论依据。

摘要：控压钻井技术可有效解决窄窗口钻井过程中出现的喷、漏、塌、卡等多种复杂问题,而控压钻井需要使用一些先进的技术装备。为此介绍了国内、外控压钻井装备及技术现状,并说明了目前国内在控压钻井和技术方面取得的进步,但仍需不断提高控压钻井工艺技术水平,特别是提高地面压力控制装置、井口连续循环钻井装置、环空压力随钻测量装置等核心装备的工作可靠性、稳定性和精度,尽早实现控压钻井装备的国产化。最后指出,国内在控压钻井理论、设计、工艺和软件等方面取得一定成果,但需要进一步配合装备在现场应用中不断成熟和完善。

摘要：钻井施工中,拆装钻杆需中止钻井液循环,但钻井液循环中止会导致孔内岩屑下沉、钻井液当量循环密度浮动变化,进而影响孔内安全。为避免上述情况的发生,钻井液不间断循环钻井技术的构想被提出。通过连续循环系统或连续循环接头进行钻井液分流,避开钻杆拆装部分,维持井内的钻井液循环,稳定钻井液当量循环密度。针对该技术原理,提出了一种自动化的钻井液不间断循环井口设备,通过背钳、自动钻井液切换系统和传扭动力卡瓦的配合,可实现钻井中拆卸、接装单根时钻井液不间断循环,有效避免因钻井液静置、沉砂过多导致的钻孔安全问题。