南极冰层钻进铠装钻具升降运动特性分析与试验.pdf

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1、12探矿工程(岩土钻掘工程)2014年第41卷第7期南极冰层钻进铠装钻具升降运动特性分析与试验宋佳宇，徐会文，韩丽丽，刘宁，PavelTalalay(1．吉林大学建设工程学院，吉林长春130026；2．中国地质科学院勘探技术研究所，河北廊坊065000)摘要：极地冰层取心钻具的升降运动特性对提高钻进效率、减少孔内事故具有重要影响。在总结极地冰钻特点的基础上，分析了钻孔直径、钻具质量和钻井液的流变特性对钻具在升降过程中的影响，钻具在钻孔过程中运动的两阶段特性、滞流层的存在与影响因素，确定了因钻具的运动所引起的流体扰动量与扰动范围。研制了用于测试铠装电缆悬挂式钻具升降测

2、试试验台和测试的方法，通过对3个不同直径与3个不同质量的钻具在其下落过程的实际测试，得出了钻具下落速度与直径呈二次方关系，与钻具的质量成线性关系的结论。关键词：南极冰钻；铠装电缆钻具；钻井液；升降运动中图分类号：P634文献标识码：A文章编号：1672—7428(2014)07—0012—04AnalysisandExperimentalStudyonMotionCharacteristicsofArmoredCableDrillingToolLiftinginAntarcticIceDrilling~SONGn—yu，XUHui—wen，HANLi—li，LIUN

3、ing，PavelTalalay(1．CollegeofConstructionEngineering，JilinUniversity，ChangchunJilin130026，China；2．TheInstituteofExplorationTechniques，CAGS，LangfangHebei065000，China)Abstract：Themotioncharacteristicsandcontrolinholemakeabigdifferenceinimprovingtheefficiencyofdrillingandre—ducingtheholeac

4、cidentintheprocessofliftingtoolduringpolaricecoredrilling．Dependingonthesummarizationofthecharacteristicsofpolaricedrilling，analysisismadeontheimpacttotheboreholestructure，drillingtoolstructure，thequalityofthedrillingtoolandrheologicalbehaviorofdrillingfluid．Thecharacteristicsoftwostag

5、esoftoolmotionindrill—ingprocess，theexistenceofstagnantlayerandtheinfluencefactorsdeterminethequantityandrangeofthefluiddisturb—ance．Aliftingtest—bedandtestmethodaredevelopedforarmoredcablehangingtooltesting，bytherealtestingofthefall—ingprocessofdrillingtoolswiththreedifferentdiameters

6、andthreedifferentweights，theconclusionisdrawnthatthedrill—ingdownspeedpresentsquadraticrelationshipwiththediameterofdrillingtoolandlinearrelationshipwiththequalityofdrillingtoo1．TheresulthasavitaltheoreticalandpracticalsignificanceinimprovingthedrillingefficiencyinAntarctic，savingthese

7、rviceauxiliaryworkingtimeandguidingtheacturcwork．Keywords：Antarcticicedrilling；armoredcabledrillingtools；drillingfluid；liftingandloweringmovement钻具升降过程中的动力学问题，对孔壁稳定与井液中升降时的运动特性与传统有钻杆钻具之问有提高钻进效率，减少孔内事故具有研究意义。钻具着一定的相似性，也会存在瞬时的压力波动，这对于的孔内运动问题国外研究得比较深入，其中美国在钻孔的稳定性是不利的。由于这种铠装电缆悬挂钻石油钻井过程中，