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液力推进器在斜井、水平井和小井眼钻井中可以解决施加钻压困难的问题,在直井中能起到减振器的作用,减少钻具的疲劳损坏、增加井下钻具的使用寿命,同时降低了钻具中和点高度,减少了加压部分钻具的弯曲,有利于提高钻压、防斜,使钻井速度大大提高,节约钻井成本。
本文在文献调研和前人研究的基础上,介绍了液力推进器结构和原理,进行了带有液力推进器的钻具组合力学特性研究和振动分析,确定了液力推进器下接钻铤的临界长度,分析了带液力推进器钻具组合的钻压计算,建立了相应的钻压计算数学模型。
针对青海尕斯油田存在的井身质量遏制钻井速度的问题,积极尝试利用液力推进器控制井斜、提高钻速取得了成功。带液力推进器的钟摆钻具组合由于钻头加压方式的改变和钟摆力的存在,具有较强的防斜作用,大倾角地层试验表明该组合可较大程度提高钻压,达到有效控制井斜和提高钻井速度的目的。
研究表明,钻压过大同样会增大井斜,反作用力过大同样会使稳定器以下钻铤弯曲。在尕斯北区2口215.9mm井眼中现场试验,钻压超过160KN井斜迅速增加,降至120KN左右时稳斜效果较好,同比常规钟摆钻具组合钻压高出40~60KN,钻速提高19.7~32.6%。