连续循环钻井系统动力钳的结构设计

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1、石油机械２０１６年第４４卷第１期ＣＨＩＮＡＰＥＴＲＯＬＥＵＭＭＡＣＨＩＮＥＲＹ—１—◀钻井技术与装备▶∗连续循环钻井系统动力钳的结构设计１１１２肖建秋马青芳胡志坚齐建雄（１?中国石油集团钻井工程技术研究院钻井机械研究所２?中国石油集团钻井工程技术研究院北京石油机械厂）摘要：连续循环钻井技术能够在接单根（或立根）和起下钻期间保持钻井液的连续循环，在整个钻进期间实现稳定的当量循环密度和不间断的钻屑排出，提高复杂地层的钻井安全性。在介绍连续循环钻井系统组成和工作原理的基础上，对连续循环钻井系统的关键部件———动力钳进行了结构设计，并分析了动力钳研制的技术难点。介绍了动力

2、钳各部分的结构、工作原理和设计要求，并对动力钳在现场试验中存在的不足进行了改进，改进后的动力钳在大港油田再次试验时状况良好。研究结果可为连续循环钻井装备的研究提供参考。关键词：连续循环钻井；动力钳；系统主机；结构设计；卡紧机构；旋扣机构中图分类号：ＴＥ９２１文献标识码：Ａｄｏｉ：１０?１６０８２／ｊ?ｃｎｋｉ?ｉｓｓｎ?１００１－４５７８?２０１６?０１?００１ＴｈｅＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＤｅｓｉｇｎｏｆＰｏｗｅｒＴｏｎｇｓｆｏｒＣｏｎｔｉｎｕｏｕｓＣｉｒｃｕｌａｔｉｏｎＤｒｉｌｌｉｎｇＳｙｓｔｅｍ１１１２ＸｉａｏＪｉａｎｑｉｕＭａＱｉｎｇｆａｎｇＨｕＺｈｉｊｉａｎ

3、ＱｉＪｉａｎｘｉｏｎｇ（１?ＤｒｉｌｌｉｎｇＭａｃｈｉｎｅｒｙＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＣＮＰＣＤｒｉｌｌｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ；２?ＢｅｉｊｉｎｇＰｅｔｒｏｌｅｕｍＭａｃｈｉｎｅｒｙＣｏｍｐａｎｙ，ＣＮＰＣＤｒｉｌｌｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎｄｒｉｌｌｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅｃｏｕｌｄｍａｉｎｔａｉｎｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎｏｆｄｒｉｌｌｉｎｇｆｌｕｉｄｄｕｒｉｎｇｐｉｐｅ（ｏｒｓｔａｎｄ）ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎａｎｄｔｒｉｐｐｉｎｇ，ａ

4、ｌｌｏｗｉｎｇａｓｔａｂｌｅｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇｄｅｎｓｉｔｙａｎｄｕｎｉｎｔｅｒｒｕｐｔｅｄｃｕｔｔｉｎｇｒｅｍｏｖａｌｔｈｏｕｇｈｔｈｅｅｎｔｉｒｅｄｒｉｌｌｉｎｇｐｅｒｉｏｄ，ｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅｓａｆｅｔｙｏｆｄｒｉｌｌｉｎｇｉｎｐｒｏｂｌｅｍａｔｉｃｆｏｒｍａｔｉｏｎ?Ｔｈｅｃｏｎ⁃ｔｉｎｕｏｕｓｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎｄｒｉｌｌｉｎｇｓｙｓｔｅｍｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓａｎｄｗｏｒｋｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅｈａｖｅｂｅｅｎｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ?Ｔｈｅｋｅｙｃｏｍｐｏｎｅｎｔｏｆｔｈｅｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎｄｒｉｌ

5、ｌｉｎｇｓｙｓｔｅｍ⁃ｔｈｅｐｏｗｅｒｔｏｎｇｓ，ｈａｓｂｅｅｎｄｅｓｉｇｎｅｄａｎｄｉｔ＇ｓｔｅｃｈｎｉｃａｌｄｉｆｆｉｃｕｌｔｉｅｓｈａｖｅｂｅｅｎａｎａｌｙｚｅｄ?Ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｅｄｐｏｗｅｒｔｏｎｇｓｉｓｍａｉｎｌｙｃｏｍｐｏｓｅｄｏｆｔｈｅｂａｓｅ，ｃｌａｍｐｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍ，ｓｐｉｎｎｉｎｇｍｅｃｈａ⁃ｎｉｓｍａｎｄｔｈｅｍａｋｅ⁃ｕｐａｎｄｂｒｅａｋ⁃ｏｕｔｍｅｃｈａｎｉｓｍ?Ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｗｏｒｋｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅａｎｄｄｅｓｉｇｎｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｅａｃｈｃｏｍｐｏｎｅｎｔｈａｖｅｂｅｅｎｉｎｔｒｏｄｕｃｅ

6、ｄ?Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｓｏｎｔｈｅｐｏｗｅｒｔｏｎｇｓｈａｖｅｂｅｅｎｍａｄｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｔｏｔｈｅｄｅｆｉｃｉｅｎ⁃ｃｉｅｓｏｂｓｅｒｖｅｄｉｎｆｉｅｌｄｔｅｓｔ?ＴｈｅｉｍｐｒｏｖｅｄｐｏｗｅｒｔｏｎｇｓｈａｄａｇｏｏｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｔａｔｕｓｉｎＤａｇａｎｇＯｉｌｆｉｅｌｄ，ｍｅｅｔｉｎｇｔｈｅｄｅｓｉｇｎｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ?Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎｄｒｉｌｌｉｎｇ；ｐｏｗｅｒｔｏｎｇｓ；ｍａｉｎｕｎｉｔ；ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｄｅｓｉｇｎ；ｃｌａｍｐｉｎｇｍｅｃｈａ⁃ｎｉｓｍ；ｓｐｉｎｎｉ

7、ｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍ排出，全面改善井眼条件和钻井安全，可以最大限０引言度地保证井壁不发生垮塌，避免卡钻，减少了钻井事故，提高了复杂地层钻井作业成功率。该技术特连续循环钻井技术能够在接单根（或立根）别适合窄钻井液密度窗口条件下的安全钻井，此和起下钻期间保持钻井液的连续循环，从而在整个外，在大位移井、水平井、高压／高温井和欠平衡［１－１０］钻进期间实现稳定的当量循环密度和不间断的钻屑井等复杂井段中可以提高机械钻速。１９９５年∗基金项目：国家科技重大专项“窄密度窗口安全钻井技术与配套装配”（２０１１ＺＸ０５０２１－００３）。—２—石油机械２０１６年第４４卷第１期Ｌ?Ｊ

8、?Ａｙｌｉ