套管鉆井可回收式鉆具組合設(shè)計(jì)及特性分析.pdf

1、套管鉆井作為一種十分新穎并富有創(chuàng)造性的新技術(shù)，已經(jīng)引起國際上各大石油公司的重視?？苫厥帐教坠茔@井技術(shù)是用一種可回收式和重新下入井中的鉆具組合進(jìn)行鉆進(jìn)，其核心技術(shù)是可回收式井下鉆具組合，鉆頭等井下鉆具將通過繩索回收裝置下至井底，并在鉆頭失效后，可以回收至地面，更換鉆頭后再入井鉆進(jìn)。 本文介紹了可回收式井下鉆具組合的結(jié)構(gòu)原理、工藝過程，及井下工具串的理論分析。設(shè)計(jì)成型了一套具有自主特色的套管鉆井可回收式鉆具組合，包括：領(lǐng)眼鉆頭、組合

2、式鉆頭、高強(qiáng)度井下擴(kuò)孔工具、井下工具串送入和回收工具。理論分析了套管鉆井底部鉆具組合造斜特性。對套管鉆井隨鉆擴(kuò)眼工具單、雙穩(wěn)定器底部鉆具組合造斜特性分別作了分析和對比，并最終優(yōu)選出了單穩(wěn)定器組合。對隨鉆擴(kuò)眼工具工作過程中的應(yīng)力、接觸壓力以及PDC切削齒的破巖受力等進(jìn)行了模擬研究，結(jié)果表明：擴(kuò)眼器工作條件惡劣，擴(kuò)眼刀翼區(qū)域是危險(xiǎn)區(qū)域；工具與巖石間的摩擦力有助于改善工具的受力狀態(tài)，但摩擦力過大將會加劇擴(kuò)眼刀翼等工具與巖石接觸部分的磨損；擴(kuò)眼

3、刀翼軸傾角不宜過大，推薦以10°左右為宜；PDC切削齒破巖過程中所受載荷呈非均勻分布，有可能因局部磨損劇烈而加速切削齒的整體報(bào)廢；隨著負(fù)前角的增大，PDC切削齒所受的有效應(yīng)力逐漸增大，而巖石所受的有效應(yīng)力則逐漸減??；隨著切削深度的增大，PDC切削齒接觸壓力、摩阻應(yīng)力和有效應(yīng)力逐漸減小，巖石所受的有效應(yīng)力則逐漸增大。為隨鉆擴(kuò)眼工具以及破巖工具的設(shè)計(jì)改進(jìn)和使用提供了依據(jù)。 通過室內(nèi)與現(xiàn)場試驗(yàn)證明套管鉆井可回收工具組合的結(jié)構(gòu)性能達(dá)到設(shè)