一种大位移井减摩降扭新方法及工具设计

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减摩降扭对提高大位移井延伸能力、提速提效有着极为重要的意义,而成为了大位移井钻井的基本问题之一。尤其是近年来,随着非常规油气藏、断块油气藏、稠油油藏等难动用区块的开发,大位移井的应用越来越广泛,而滑动钻进延伸能力不够、旋转导向钻具成本过高的问题严重影响了钻井作业。本文在文献调研的基础上,采用实例计算的方法了解了钻柱侧向力的分布规律,确定了减摩工具安放位置及工具设计原理,从而设计了一种新型的减摩降扭工具。这种工具外形与钻杆相似,放置在某两根钻杆之间,在定向钻进的时候能实现半程旋转,即工具到井口这部分钻具在转盘驱动下旋转,而工具到钻头这部分钻具是滑动的,这部分钻柱和以往的滑动钻进相同。处于旋转状态下的那部分工具,在也就是工具到井口部分钻具,所产生的摩阻扭矩会大大减小。在工具设计完成已经初选尺寸之后,本文同时也对工具的各部分以及各种工况下的强度进行校核。利用drillbeanch软件,对工具安装后钻井过程产生的减摩降扭效果进行模拟。从多口井的软件模拟结果可见,安装本工具之后,起下钻工况下钩载分别下降了30%至50%,减摩降扭效果非常明显。本工具适用于普通的滑动钻进,能有效扩大滑动钻进的适用范围,一口井只需使用一个即可,节约成本。
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