【摘 要】
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近年来,随着我国油气勘探开发工作不断的深入,地层可钻性变差,岩石硬度增强,导致钻头出现卡钻、粘滑振动等现象,使钻头磨损加重、破岩效率降低、钻井周期延长。液动冲旋钻井技术综合了常规旋转钻井和冲击钻井的特点,为缓解钻头的磨损和粘滑振动,提高硬地层钻井效率提供了新的方法。目前,国内外针对液动冲旋钻井技术的研究工作主要集中于液动冲击器结构设计、优化设计等方面,关于液动冲击器与钻头的匹配研究相对较少,而这恰
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近年来,随着我国油气勘探开发工作不断的深入,地层可钻性变差,岩石硬度增强,导致钻头出现卡钻、粘滑振动等现象,使钻头磨损加重、破岩效率降低、钻井周期延长。液动冲旋钻井技术综合了常规旋转钻井和冲击钻井的特点,为缓解钻头的磨损和粘滑振动,提高硬地层钻井效率提供了新的方法。目前,国内外针对液动冲旋钻井技术的研究工作主要集中于液动冲击器结构设计、优化设计等方面,关于液动冲击器与钻头的匹配研究相对较少,而这恰是液动冲旋钻井实现提速钻进的关键。因此,本文基于岩石力学、液动冲击器的工作原理、破岩机理等理论,结合实验研究、仿真分析和应用分析等方法,分析了液动冲击器冲击性能的影响规律。运用Workbench仿真环境,对液动冲击器辅助PDC钻头钻进砂岩、灰岩两种地层进行了仿真分析,得出了冲击性能和钻井参数的变化对机械钻速的影响规律,以及破碎砂岩、灰岩时最优的参数组合。最后通过液动冲击器在新疆玛湖地区硬地层的应用分析,结合仿真分析结果,共同验证了液动冲击器在硬地层中配合PDC钻头共同使用,能够缓解PDC钻头的粘滑振动现象和钻头的磨损,起到高效破岩,提高机械钻速的作用。
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