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《气体钻井取心技术研究及进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、气体钻井取心技术研究及进展?8?钻采工艺DRI[LING&PRODUCTIONTECHNOLOGY2010年l1月NOV.2010气体钻井取心技术研究及进展陈立,万尚贤,李伟成,邓元洲,付小平,张国勇(1川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院2川庆钻探工程公司)陈立等.气体钻井取心技术研究及进展.钻采工艺,2010,33(6):8—11摘要:针对气体钻井取心存在岩心收获率低,钻头进尺低和岩心质量差的技术难题,通过对取心工具及取心钻头结构,钻头切削齿选择和气体钻井取心工艺等方面的研究与试验,成功研制出适合气体钻井的取心工具及配套气体取心工艺技术,并经龙岗163及普光107—1H两井的
2、应用,取得了单筒进尺7.82m,平均岩心收获率95.46%的高指标.现场试验结果表明气体钻井取心新技术在岩心质量,收获率及单筒进尺指标上均能满足钻井工程和地质分析的需要,填补了这一技术领域的空白.关键词:气体钻井;气体分流接头;密封装置;切削齿;取心工具中图分类号:TE242文献标识码:ADOI:10.3969/j.issn.1006—768X.2010.06.003作为气体钻井的配套技术,在气体钻井推广过程中,对气体钻井条件下的常规取心工具,取心钻头及工艺方面进行了一些探索,先后在包浅1井,包浅202井,广安3井等多口井进行了天然气,氮气及空气钻井取心作业试验,由于相关取心工具,钻头及工
3、艺技术方案的不成熟,取心效果很不稳定,绝大多数井都存在钻头非正常损坏严重,单筒进尺低,单只钻头进尺低,岩心收获率低,所取岩心极破碎导致分析利用价值低的问题.为提高气体钻井取心的岩心收获率指标及钻头寿命以满足地质分析研究和工程使用要求,先后对三种取心工具结构及取心钻头方案进行试验研究,最终找到气体钻井环境下取心收获率低,岩心易破碎成薄片状的原因及切削齿的损坏机理,结合气体取心工艺,解决了气体钻井环境下钻头的冷却,取心参数确定及钻头切削齿选型等问题,为工具及钻头的设计完善提供了可靠依据;先后研制出取心工具耐高温自润滑轴承,气体分流接头,钻头喉部密封装置,结合钻头流道改进及适合气体取心的钻头切削
4、齿的筛选,实现了气体环境下可靠取心.一,气体钻井取心工具及钻头研究1.取心工具研究针对气体钻井取心时存在气体冷却润滑效果差,气体冲刷岩心导致收获率低,取心钻头在气体钻井环境中快速失效导致钻头进尺低的问题,进行取心工具的结构设计,研制出抗高温自润滑轴承,气体分流接头,气体取心钻头喉部密封装置等气体钻井取心工具核心部件,有效降低了气体对岩心的冲蚀,增强了切削齿的冷却,提高了岩心收获率,延长了钻头寿命.气体取心工具结构见图1.图1气体取心工具结构示意图l安全接头2稳定器3旋转总成4气体分流接头5内筒6外筒7喉部密封装置8取心钻头1.1轴承常规取心工具轴承设计主要是围绕提高自身强度,抗疲劳强度进行
5、,在采用气体介质时,轴承工作在无液体冷却润滑的环境下,此种情况很容易导致轴承温升过高而变形失效.研制的气体取心工具轴承,采用了特殊材料经特殊设计加工制成,此种结构材料具有耐高温(400~C),抗腐蚀,自润滑的特点.1.2取心工具气体分流接头包括分流接头和减压接头,在分流接头中间设收稿日期:2010—06—29基金项目:国家高技术研究发展计划863项目"气体钻井技术与装备"(编号:2006AAO6A103)资助.作者简介:陈立(1969一),1991年大学毕业,现主要从事钻井取心技术开发与研究工作.地址:(618300)四川广汉市中山大道南二段钻采工程技术研究院,电话:0838—515226
6、9.第33卷第6期Vo】.33No.6钻采工艺DRIILING&PRODUCT10NTECHNOLOGY?9?置有分流孔,分流接头的上端与心轴连接,下端连接减压降温接头,在减压降温接头上布置有减压孑L槽,可以解决气体钻井取心时高压气体对岩心造成严重冲蚀的问题.气体分流接头与钻头喉部密封装置相配合,能可靠封闭气体在钻头喉部处的流道,避免了气流直接冲蚀破坏岩心;气体经分流接头分流后,可保证少量气体进入内筒并经钻头内保径处流出,实现气体对钻头内保径部位切削齿的冷却及携带岩屑.1.3取心工具喉部密封装置装置解决了气体钻井取心时高压气体通过取心钻头喉部直接对岩心造成冲蚀的问题,采取在取心钻头
7、喉部设置密封机构的方式,设计了一种适用于气体钻井取心钻头喉部的密封装置,具有避免气体对岩心的冲蚀和有效保护岩心的特点.本装置由导向卡箍座组成,导向卡箍座后端连接内筒,前端与取心钻头密封面相配合,在取心钻头密封面部位安置有密封圈,阻断了气体从取心工具内外筒的环空直接进入钻头内保径部位,能有效封闭气体经钻头喉部直接冲蚀岩心的通道,保证了岩心收获率,岩心质量得到明显提高,提高了岩心的分析利用价值.气体分流接头与取心工具喉部密封
