大位移水平井摩阻扭矩分析计算

井下摩阻扭矩预测是大位移水平井钻井成功的关键技术之一。根据大位移水平井的特点,建立了充分考虑管柱的轴向力、接触力、摩阻力的摩阻扭矩分段计算模型并编制应用软件。对于井眼轨迹曲率不同的部分及钻柱刚度不同的部分,采用不同的计算模型,这将提高模型的计算精度在此基础上利用该模型对塔中某井进行了井口大钩载荷和扭矩的计算。计算结果表明,摩阻和扭矩预测与实测值的平均误差小于10%,说明计算结果可以满足现场工程要求。     

减振器安放位置对钻头轨迹的影响规律分析

针对减振器安放位置的优选问题,基于钻柱振动方程与系统动力学基本理论,建立了钻柱系统动力学模型,并根据实钻井眼参数和操作参数建立了钻柱系统和钻头轨迹的数值计算模型,分别对不同减振器安装位置的案例进行了仿真计算、分析和优选。结果表明减振器安放位置对钻头在第一、三、四象限的运动影响较大,且得出了距离钻头0.6m时为最佳安放位置的结论。采用本文研究所推荐安放参数可改善钻头的切削效果,有利于井斜预防和轨迹控制。     

钻柱井口振动信号采集装置研制

通过分析钻柱井口振动,确定了信号采集装置的设计指标,提出一种基于压电加速度传感器的设计方案。系统以MSP430单片机为控制核心,结合可控电源模块和低功耗无线模块,在保证三通道高速、高精度采集前提下,实现了整机硬件电路的低功耗设计。通过设计信号调理降噪电路,有效滤除了钻井井场的干扰信号。研制了适应性强、易于安装的采集装置专用固定卡箍。现场试验结果表明:装置结构设计合理,便于钻井现场安装,安装牢固,安全性高。人机交互软件易于操作,信号表达清晰完整,且实时性强。     

ATM over ADSL技术在智能钻柱中的应用

本文介绍了如何利用ADSL通信方式完成智能钻柱的通信系统,提出了ATM over ADSL技术在智能钻柱通信系统中的应用方法：将ADSL通信线路嵌入到钻杆中,通过ADSL专用调制解调芯片在钻井的同时将数据处理后传输到地面,利用ATM网络将数据发送到远端处理中心,然后反馈控制信息控制钻井。利用TCM／QAM编码技术和DMT调制技术提高通信质量。该课题将钻井与测井一体化,实现了钻井的实时控制。     

弯曲钻柱中声传播特性教学实验装置研制

建立了用于测试声波在钻柱信道中传输及衰减特性的教学实验装置,基于该装置对钻柱弯曲状态对钻柱中声传播的影响规律进行了实验研究及分析。研究结果表明:声波在钻柱中传播时存在的交替排列通阻带随着钻柱弯曲程度变化而发生变化,钻柱弯曲时,通带宽度基本不变,通带声波幅值加强,通带后移,随着弯曲程度的增加,上述趋势更加明显;随发射声波频率的增加,通带后移幅度增大;声波激励电压、脉冲宽度及速率对钻柱弯曲后传输性能变化影响较小,基本可以忽略。井下随钻信息声传输方法的开发与实现要充分考虑井眼内钻柱状态的影响。     

摩阻对水平井机械钻速的影响及减小摩阻的新途径探讨

概述了摩阻对水平井机械钻速的影响和减小摩阻的新途径探讨。介绍了新式减摩降扭工具--滚珠式减摩降扭接头的设计及可行性分析,同时对滚珠式减摩降扭接头对钻柱摩阻、扭矩的影响进行了研究。结果表明,滚珠式减摩降扭接头能够大大地降低钻柱的摩阻和扭矩。该工具的使用,对水平井提速有着重要的意义。     

气体钻井中钻柱瞬态动力学分析

根据空气钻井中钻柱实际工作状态,在ANSYS中建立计算模型,对其进行瞬态动力学仿真,分析仿真结果,得到钻柱的瞬态动力学特性,从而为实际工程应用及合适的材料选取做准备。     

基于元胞自动机的钻柱非线性动力学求解方法

针对钻井工程中钻柱在三维井眼中的复杂几何与接触双重非线性动力学问题,提出了基于元胞自动机的钻柱非线性动力学求解方法。建立了具体的元胞求解法方法的求解步骤,该计算方法实现钻柱接触碰撞问题的求解。根据实例对比元胞求解方法与直接求解法的计算结果,计算结果一致。元胞自动机求解方法最终解决了钻柱非线性动力学问题。     

扭力冲击器技术特点浅析

<正>当前,钻井过程中钻遇硬部地层时,会频繁的出现PDC钻头的"卡-滑"现象,严重影响钻井效率。扭力冲击器是一种将剪切、扭转冲击、水力3种破岩方式集中作用的复合钻井新工艺,可有效的消除钻进过程中的"卡-滑"现象。