基于黏滑振动问题的近钻头扭转冲击器及其应用

摘要：

PDC钻头是超深井硬地层主要的破岩工具.由于黏滑振动引发PDC钻头过早失效,是造成超深井钻井成本增加的一个重要因素.本文针对PDC钻头的黏滑振动效应,理论分析了黏滑振动机理,建立了PDC钻头黏滑振动系统的力学模型,并于应用高频低幅扭转冲击器及优化钻头结构的方式来消除钻头的黏滑振动.研究结果表明:PDC钻头长度越长,能量衰减越快,扭转冲击能量传递效率越低;PDC钻头截面积越大,长度越小,高频扭转冲击器冲击系统能量传递效率越高;新疆塔里木盆地XK3井实验表明,扭转冲击工具与常规钻具相比提高机械钻速1倍以上,能够有效消除PDC钻头的黏滑振动效应,减轻钻柱扭转振荡,降低钻井成本.

关键词： 油田钻井 聚晶金刚石复合片钻头 结构优化 扭转冲击器 黏滑振动效应

作者: 李玮 闫铁 丛长江 乔勇 王树超

作者单位: 东北石油大学石油工程学院;油气钻井技术国家工程实验室 中国石油渤海钻探工程有限公司塔里木第四勘探公司

会议类型: 国内会议

会议名称: 2014年油气钻井基础理论研究与前沿技术开发新进展学术研讨会

会议地点: 青岛

会议语种:中文

页码: 74-79

在线出版日期: 2014-12-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）