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文章编号:1000 0747(2008)02 0239 05水力脉冲空化射流钻井机理与试验李根生1,史怀忠1,沈忠厚1,黄中伟1,廖华林2,牛继磊2(1.中国石油大学(北京)石油工程教育部重点实验室; 2.中国石油大学(华东)石油工程学院)基金项目:国家863计划超深井技术专项课题(2006A A06A109);教育部科技重大项目(306003)摘要:在分析水力脉冲与空化射流调制机理的基础上,设计出一种新型水力脉冲与空化射流耦合的水力脉冲空化射流发生器,通过流体脉冲扰动和自振空化效应耦合,使进入钻头的常规连续流动调制成振动脉冲流动。
钻头喷嘴出口形成脉冲空化射流,产生水力脉冲、空化冲蚀和局部负压效应,从而提高井底净化和辅助破岩效果。
塔里木盆地6口井的现场试验结果表明,水力脉冲空化射流钻具对钻头类型、地层特性、钻井液密度、排量、动力钻具等具有良好的适用性,机械钻速提高10.1%~53.4%。
水力脉冲空化射流发生器具有性能稳定、效果好、使用寿命长等特点,完全可以满足现场的需要。
水力脉冲空化射流技术将为提高深井钻速提供一种切实有效的途径,具有较好的推广应用价值。
图4表4参12关键词:水力脉冲;空化射流;机械钻速;深井钻井;机理;试验中图分类号:T E248 文献标识码:AMechanisms and tests for hydraulic pulsed cavitating jet assisted drilling LI Gen sheng1,SHI Huai zhong1,SHEN Zhong hou1,HUANG Zhong wei1,LIAO Hua lin2,NIU Ji lei2(1.M OE K ey L abor ato ry of Petr oleum E ngineer ing,China Univer sity of Petr oleum,Beij ing102249,China;2.College of Petr oleum Engineer ing,China Univ er s ity of Petroleum,D ongy ing257062,China)Abstract:Based on modulating pulse jet and cavitating jet,a new dr illing tool is desig ned w hich couples the advantag es o f both pulse jet and cavitating jet.When dr illing fluid flows thr ough the too l in drilling process,the fluid is modulated to pulse and cavitate.T hus,pulse cavitating jet is fo rmed at the outlet o f the bit nozzle.Because of jet pulsation,cavitating erosion and local negative pressur e effect,bottomhole rock cleaning and breaking are enhanced and penetration speed improved.T he tests in six wells show good applicability of the too l to bit ty pes,formation,drilling fluid densities,flow rates and dynamic hydraulic drilling motors,etc.As the result,penetration speeds are improved by10.1to53.4percent and the maximum w orking time is about235.5hours in down hole.Pulse and cavitating jet coupling will afford an effective means to improve drilling r ate for deep wells.Key words:hydraulic pulse;cavitating jet;dr illing r ate;deep w ell dr illing;mechanism;exper iment0引言随着中国深部油气层的不断发现,特别是西部地区5000~7000m的深井和超深井数量的不断增加,钻井过程中遇到的复杂情况也在增多。
2021年第50卷石油矿场机械第3期第23页OIL FIELD EQUIPMENT2021,50(3):23-27文章编号：1001-3482(2021)03-0023-05海上油田脉冲水力冲击解堵工具设计张磊，孙林，李旭光，张凤辉(中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司，天津300450)摘要：研究了海上油田脉冲水力冲击解堵工具的结构和工作原理。
计算了该工具产生的最大压力，分析了冲击室的抗挤毁能力及冲击片的结构和爆破压力的影响因素。
结果表明，冲击室挤毁主要受弹性屈曲控制，冲击片的材料和厚度选择直接影响冲击片的爆破压力，计算得到30MPa破裂压力的冲击片厚度为1.0mm。
设计的冲击室和冲击片满足水力冲击工艺要求。
在1500m深的试验井中进行试验，水力冲击工具产生的瞬时最高压力可以达到地层破裂压力的1.2倍，具有良好的冲击解堵效果。
关键词：海上油气田；水力冲击；脉冲解堵；工具中图分类号:TE935文献标识码:A doi：10.3969/j.issn.1001-3482.2021.03.004Design of Offshore Oilfield Pressure Pulse Plug Removal ToolZHANG Lei,SUN Lin,LI Xu g uan g,ZHANG Fenghui(CNOOC EnerTech Drilling&Production Co.,Tianjin300450?China)Abstract:The structure and principle of offshore oilfield pressure pulse plug removal tool were introduced.The maximum hydraulic pressure produced by the tool and the collapse pressure of the impact chamber,as we ll as the influence factors of the plate were calculated.The results show that the collapse of the impact chamber is mainly controlled by elastic buckling,and the choice of the material and thickness of the impact disc directly affects the burst pressure of the impact disc.The thickness of the impact disc with a rupture pressure of30MPa was calculated to be1.0mm.The impact chamber and plate designed meet the requirements of hydraulic impact technology.The tool was applied in a1500m deep oil we ll to conduct test.The results show that the instantaneous maximum pressure generated by the hydraulic impact tool can reach1.2times the formation fracture pressure,which has a good impact plugging removal effect.Keywords：offshore oilfield；water hammer effect；pressure pulse plug removal；tool海上油田在注水、注聚和采油过程中，由于温度、合物等形成的混合物在注采井近井地带造成严重堵压力及油气水组分的复杂变化，水合物、无机垢以及聚塞，导致注入压力上升或注不进等现象,严重影响注采收稿日期：2020-11-25基金项目：国家科技重大专项子课题“海上高效注采系统关键技术研究"(2016ZX05025-002-005)；中海油能源发展股份有限公司科技项目“海上油田脉冲水力冲击压裂酸化联作技术研究与应用”(HFKJ-GJ201904)作者简介：张磊(1988-),男，山东德州人，工程师，2014年毕业于中国石油大学(华东)，主要研究方向为油田注入工艺技术,E-mail:zhanglei114@。
水力脉动冲击钻井工具初步研究与试验
王谊;施连海
【期刊名称】《石油钻探技术》
【年(卷),期】2006(034)002
【摘要】水力脉动冲击钻井是将水力脉冲、机械冲击振动结合为一体提高钻井速度的一种方法,介绍了辽河油田研制的脉动冲击钻井工具的结构、工作原理及现场试验情况.在潜山混合花岗岩、砂岩、硬脆性泥岩等不同地层的现场试验表明:水力脉动工具工作平稳,未出现蹩跳钻现象,也没有出现脱、落、断、掉等问题,主体安全性、可靠性较好;在潜山混合花岗岩、砂岩、硬脆性泥岩地层机械钻速提高幅度较大,但在部分泥岩地层效果不佳.试验中发现密封圈耐温性差、脉冲腔易磨损等问题,并据此提出了水力脉动冲击工具的下一步研究方向.
【总页数】2页(P51-52)
【作者】王谊;施连海
【作者单位】中国石油大学(华东)石油工程学院,山东,东营,257061;辽河石油勘探局工程技术研究院,辽宁,盘锦,124010;辽河石油勘探局工程技术研究院,辽宁,盘锦,124010
【正文语种】中文
【中图分类】TE921+.2
【相关文献】
1.自激振荡式旋转冲击钻井工具水力元件性能分析与优化 [J], 雷鹏;倪红坚;王瑞和;宋慧芳;王鹏;宋维强;钟强
2.扭转冲击钻井工具性能试验研究 [J], 罗熙
3.水力脉冲钻井工具原理与室内试验 [J], 武强;郭金勇;田东彬;郭一川;周学超
4.复合冲击钻井工具在大庆徐深气田现场试验 [J], 李博;李相勇;王春华;李玉海;万发明;郑瑞强;柳长鹏
5.井下冲击钻井工具模拟试验装置研制 [J], 车继勇;谯正武;李明娜
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胜利油田研制出可打捞井下蓄能式水力脉冲工具
佚名
【期刊名称】《石油钻探技术》
【年(卷),期】2014(000)005
【摘要】钻井过程中，被压持在井底的岩屑被重复切削研磨后变成细粒或粉末，
它们混入钻井液后会影响钻井液的性能和钻井液固相的处理，容易在井壁形成虚滤饼，影响井壁稳定。
岩屑细粉与井底的泥饼黏混在一起形成井底覆盖层，在泥岩中钻进甚至形成黏度很大的塑性团块，影响钻速，增大钻头磨损。
为解决上述问题，胜利油田研制了可打捞井下蓄能式水力脉冲工具。
该工具由打捞头、蓄能器、磁力传动机构、行星减速机构及脉冲调质机构等组成。
内磁力传动组件、输入轴、行星齿轮系和输出轴等浸在密封腔内的润滑油中，以确保运动件的寿命。
该工具安装于钻铤短节内，下接钻头。
钻进中，当钻井液经钻柱到达该工具时，钻井液带动工具运动，将钻井液连续射流转变为脉冲射流。
脉冲射流有利于井底岩屑起动，及时净化井底，避免重复破碎岩屑，从而延长钻头寿命、提高机械钻速。
其中的蓄能器不仅能吸收钻柱内的压力波动，还能对钻头产生流量脉动，进一步增强清岩效果。
【总页数】1页(P25-25)
【正文语种】中文
【相关文献】
1.新型卡瓦式井下节流器打捞工具研制及应用
2.水力脉冲诱发井下振动钻井工具研究
3.水力脉冲式钻井工具的研制与应用
4.胜利钻井院可打捞井下蓄能式水力脉冲
工具再获一发明专利5.可打捞井下蓄能式水力脉冲工具
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钻井提速用振动冲击工具研究进展发布时间：2021-05-28T10:17:06.687Z 来源：《基层建设》2021年第3期作者：许宏楷[导读] 摘要：钻井工程的最终目标是以最低的成本钻出高质量的孔。
中原石油工程有限公司管具公司西南项目部四川南充 637000摘要：钻井工程的最终目标是以最低的成本钻出高质量的孔。
然而，为了实现低成本钻井，在固定的钻头和钻机成本下，必须在尽可能短的时间内获得更多进尺。
实践表明，振动冲击工具在不增加地面设备能力的情况下，可以合理地利用和转化泥浆的水力能辅助破岩。
振动冲击工具作为降低成本、提高效率最直接有效的手段之一，在行业中得到了广泛的认可和重视。
自20世纪以来，美国、苏联、中国、德国等国家对钻井速度工具进行了大量的研究和创新。
试验和应用结果表明，振动冲击工具具有以下优点：（1）提高硬地层机械钻速和进尺深度；（2）有效控制井眼轨迹，提高井身质量；（3）缓解钻柱弯曲和恶性振动；（4）改善钻头破岩环境，提高破岩能量，降低破岩阻力。
关键词：钻井；提速用；振动冲击；工具1轴向振动冲击工具经过几十年的发展，在油气钻井领域成功应用的主要轴向振动冲击工具有射流冲击器、注吸式冲击器、自激振荡冲击器、脉冲加速器和旋转冲击器。
1.1射流式冲击器射流式冲击器又称射流式液动锤（见图1），主要利用一个双稳态射流元件的射流附壁切换特性，控制高压液体交替进入冲击器缸体上下腔，从而推动活塞冲锤往复运动。
其结构尺寸及性能参数如表1所示。
图1射流式冲击器结构示意表1射流式冲击器性能参数射流式冲击器具有结构简单、运动件少、工作稳定、不受井底背压影响等特点，与此同时也存在射流元件易冲蚀、液体能量利用率低等不足。
近几年吉林大学对射流式冲击器内部的射流元件（见图2）的结构与材质进行了改进优化，将射流元件从传统三体式结构改进成脸谱型两体式结构，将原有底板和盖板的长条形上下腔控制信号孔改为在基板上采用电火花方式加工而成的矩形截面控制道，并且在材质上全部采用YG11C硬质合金。
