钻头破岩能量与岩石自适应匹配提速技术

BAI Binzhen,ZENG Yijin, LU Xin,ZHANG Jinshuang,TAO Liang

PETROLEUM DRILLING TECHNIQUES（2023）

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摘要

针对深层、超深层和复杂地层等对钻井提速的要求,考虑深层岩体可钻性变化,提出了基于钻头破岩能量与岩石特征自适应匹配的钻井提速技术.在分析钻头破岩过程中扭矩特征的基础上,研制了自适应匹配工具,利用行星齿轮和扭簧结构进行能量存储与释放,钻进岩性均质地层过程中提前蓄能,钻遇砾石层或非均质地层时释放能量进行辅助破岩.通过静力学和动力学性能测试,验证了自适应匹配工具结构的可靠性和实现提速的可行性.自适应匹配工具在深层页岩气井进行了现场试验,结果表明:与使用常规方法的邻井相比,机械钻速提高了 83%,验证了该工具提速的有效性和稳定钻头工作状态的效果.钻头破岩能量与岩石自适应匹配提速技术,为深层、超深层和复杂地层钻井提速提供了理论支撑和新的技术途径.

关键词

tool for ROP improvement,adaptive matching,deep formation,performance test,field test

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