钻井防蹩钻工具的性能研究及应用分析

针对因钻头蹩钻导致钻头严重磨损和钻柱发生剧烈扭振,设计了一种防蹩钻工具,并对其原理和性能展开分析。在介绍一种防蹩钻工具的结构特点和工作原理后,通过静力学分析得到了不同钻压P下预设碟簧压缩量x_0对应的预设扭矩M;通过动力学分析并结合matlab得出已知钻头扭矩M_0时的钻头轴向移动量x与时间t的关系曲线。研究表明:防蹩钻工具可以通过调节钻压和设置不同的碟簧压缩量得到不同的预设扭矩;防蹩钻工具可以根据钻头扭矩与预设扭矩之间的差值实现对钻头吃入地层深度的调节;防蹩钻工具始终控制钻头扭矩在小范围内波动,避免蹩钻现象的发生,降低了钻头磨损程度和钻柱扭振程度,提高了钻进效率。