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随钻扩眼工具的研究与优化策略研究

2014-04-29丁庆利

中国机械 2014年11期
关键词:优化设计

摘要:随钻扩眼工具在常规直井和小尺寸井和大斜度井中都具有较好的使用效果,其优势作用是:可钻比套管通常所允许的更大直径的井眼,可完成从直井到水平井的各种井身结构的随钻扩眼,可获得套管与井壁间的最大间隙,改善固井质量,扩大生产井段的直径,有效保证了油气质量,减少在大斜度井眼、膨胀性地层、蠕动性地层以及枯竭性砂岩中卡钻的风险等。本文首先介绍了随钻扩眼工具,其次论述了随钻扩眼工具结构设计的优化。

关键词:随钻扩眼工具;钻井新技术;优化设计

随钻扩眼主要指的是通過随钻扩眼工具与常规钻头流程,整个钻进过程中将井眼予以扩大的一种钻井技术。随钻扩眼技术对复杂的井下环境有很好的适应性、能够节约钻井整体成本、保障建井质量水平。目前,随钻扩眼已经成为了石油钻井工程中的核心技术,具有广阔的发展前景。

1.随钻扩眼工具

1.1双心扩眼钻头

将两个PDC钻头上下一体相连就形成了双心扩眼钻头。由于上下两个PDC钻头的轴线不重合,在钻头旋转过程中所形成的高侧向力会一定程度上刮扩井壁,进一步扩大眼径。双心扩眼钻头的不足之处是:无法保障扩径的稳定、存在较大扭矩,常引发井下钻具事故如扭断钻具、扭胀钻杆内接头等,应用效果不理想。

现阶段,新型的双心扩眼钻头致力于钻井成本的节约、操作的便捷性及根据钻井实际所需研发匹配的钻头。

1.2偏心扩眼工具

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