摘要：钻柱疲劳失效是钻井作业中常见的难题,严重影响钻井效率和成本。当前对疲劳的研究主要从狗腿度方面进行约束,一般是要求狗腿度小于某个数值。基于卢宾斯基法(疲劳系数法)和累积疲劳损伤法,构建了两套钻柱疲劳失效分析模型。研究了钻杆类型、狗腿度、井眼扩径和钻井工况对钻柱疲劳寿命的影响。研究发现,加重钻杆较普通钻杆具有更强的抗疲劳能力,原因是中间加厚带降低了弯曲应力;狗腿度越大,钻柱承受的弯曲应力越大,疲劳风险越高;井眼扩径会降低钻具屈曲载荷,增加疲劳风险;不同钻井工况下,钻柱的受力情况不同,抗疲劳能力有所差异。研究结果可为钻井工程中的钻柱设计、使用和维护提供一定理论指导,有助于降低钻柱疲劳失效的风险。

摘要：伊朗南部AHWAZ油田采用分支井技术开发100 m厚的灰岩油藏,设计井身结构上下分支为149mm裸眼、两支眼最大造斜率为1°/3 m,在这种井况下,常用的斜向器锚定工具锚定力不足,会给开窗造成困难,影响短半径钻进;而且会大幅减小完井通径,限制在支眼窗口处构建机械支撑,严重影响后续施工管柱选择性重入各支眼作业。文章针对这些技术难点探讨灰岩油藏小套管短半径钻完井关键技术,论证得到引入新型膨胀管锚定工具可以解决一般锚定工具锚定力不足、完井通径小的问题;设计的窗口连接工具可保证套管顺利下入短半径分支井眼;配套的选择性重入导引工具可以实现快速选择性重入。

摘要：人们对井控工作越来越重视,但各油田模拟井喷的方式各不相同。通过调研、查阅国内外井控模拟实验井,设计方案五花八门。将国内几家井控模拟实验井设计的基础数据和基本类型进行分析、对比,说明其类型、优缺点,根据井控模拟实验井的工作原理分析各自优势和不足,对以后建设的井控模拟实验井设计提出了建设性的意见和建议,为井控模拟实验井设计提供了必要的理论依据。

摘要：水平井分段压裂技术是目前开采低孔、低渗透油气藏的最好方法,而投球滑套是实现该技术的核心工具。为此,研制了水平井分段压裂可钻式投球滑套。该投球滑套有以下结构特点:①采用分瓣爪定位锁紧结构,可实现滑套打开后逆向锁紧,避免内滑套上行封堵喷砂口,影响油井排液以及后续生产;②防转销钉与内滑套沟槽的设计,实现了内滑套与外筒之间的周向固定,可以根据工艺要求对球座进行钻磨作业;③球座采用易磨铣球墨铸铁材料,后续施工钻除方便;④设计不同内径的球座,同时配合相对应的低密度球,可以满足水平井多段压裂的要求。现场应用结果表明,该投球滑套结构合理,操作简单,打开压力稳定,可满足12段压裂施工的要求。

摘要：从分子设计的角度出发,采用环氧氯丙烷和二乙醇胺为主要原料,合成出了一种具有强正电性、多羟基的阳离子防塌抑制剂,并对其合成条件和性能进行了优化。PED防塌抑制剂的最佳合成条件:溶剂为水,溶剂用量为10mL,加料方式采用分次间歇加料,反应温度为40℃,反应时间为4h。2%的PED水溶液中岩屑滚动回收率实验结果高达73.7%,较清水提高50.95%。

摘要：应用紧密堆积理论设计的低密度水泥浆从根本上解决了普通低密度水泥浆性能差的难题,已在国内外普遍应用。其技术核心是添加大量的活性微细充填增强材料来大幅降低固相组分的孔隙率。国内该领域的技术水平较国外有一定差距,主要原因是充填增强材料的粒径分布不尽合理,导致水泥、减轻剂间的空隙的填塞程度差,固相组分孔隙率仍较高。固井工程技术人员缺少一种便捷的方法用于设计优化充填增强材料的粒径分布。为此,笔者采用Andreasen等提出的颗粒体系最密实堆积数学模型,并把水泥和减轻剂合并为基础固相,来设计计算充填增强材料的粒径分布。通过设计实例和试验配制出了高性能的低密度水泥浆,说明了设计方法的实用性。

摘要：为了能更有效地利用水平井裸眼完井压裂技术开发苏里格低渗透气田,自主研发了水平井分段压裂配套工具。裸眼封隔器是其重要组成部分,其性能直接影响压裂施工的效果。针对现场实际情况,设计了开启阀式裸眼封隔器,封隔器开启压力可根据施工井情况进行调节,有效防止了下井过程中封隔器提前打开坐封。密封胶筒采用单流阀设计,可以保证胶筒充分膨胀,加强密封效果。该封隔器采用扩张式胶筒结构,配合悬挂器、投球滑套、压差滑套、坐封球座等工具在苏里格地区进行了4口水平井的成功应用,证明能满足水平井分段压裂工艺管柱要求,为水平井裸眼完井分段压裂能顺利进行提供了技术保障。

摘要：为了解决井眼轨道设计中设计参数输入“试凑”问题,发展了设计参数谱集计算的数值算法。以二分法为基础,推导出了两个设计参数各自的整体允许范围的算法,以及当一个设计参数给定时另一个设计参数允许范围的算法,使用这些算法能有效地计算出谱集边界,从而绘制出设计参数谱集图形。进一步证明了谱集结构定理:三段制设计参数谱集由一个二维有界连通闭集或者不相交的多个二维有界连通闭集的并集组成。数值算例的计算结果表明,谱集计算算法能求出连通和不连通等各种情况的谱集边界。谱集计算算法在井眼轨道设计软件中可为软件用户提供可视化的设计参数选择数值范围,提高设计效率。

摘要：我国多个油气田处于高陡构造、地层倾角较大地区,面临防斜打直和钻井提速的难题。渤海钻探自主研发的BHVDT5000垂直钻井系统在国内多个油气田进行了成功应用,但在个别井垂直钻井施工中发生导向块落井事故。通过导向块井下工作受力分析,认定事故发生的原因是单驼峰结构导致导向块接触井壁处于压缩状态时,弹簧销与导向块腰孔发生接触摩擦,从而磨损断裂。提出将导向块的单驼峰结构改为双驼峰结构的技术方案,同时在弹簧销内加入实体销和在导向块两侧设计挡板结构,防止复杂的工况把弹簧销带出。改进后的BH-VDT5000垂直钻井系统在塔里木油田山前克深1102井一开?558.8 mm和二开?431.8 mm井段进行了现场应用,取得了良好效果。

摘要：供电和信号上传系统是BH-VDT5000垂直钻井系统的重要组成部分,担负着为整个系统供电和接收脉冲触发信号,并发射脉冲的使命。研究人员根据原垂直钻井系统在供电和信号上传方面存在的问题,从电路和机械设计两方面着手研究,经历了近4年的时间,经过反复的设计、试验,终于在2010年研发、制造出了有自主知识产权的新型供电和信号上传系统,并顺利通过了室内和现场测试。到目前为止,在塔里木油田的克深3和克深203井进行了876.68h的现场应用,供电和信号传输稳定,现场应用获得成功,证明了新型供电和信号上传系统能够满足BH-VDT5000垂直钻井系统的需要。