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降低井底岩石抗钻能力的钻速提高方法研究及钻头设计 被引量:4
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作者 刘永旺 李坤 +3 位作者 管志川 毕琛超 霍韵如 于濮玮 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期11-20,共10页
为解决深部地层岩石硬度大、研磨性强、地应力高及可钻性差导致的钻头破岩效率低、钻井速度慢的问题,在分析现有提速技术的基础上,提出了释放地层应力、降低井底岩石抗钻能力的钻井提速新思路,基于该思路设计了井底应力诱导卸荷钻头、... 为解决深部地层岩石硬度大、研磨性强、地应力高及可钻性差导致的钻头破岩效率低、钻井速度慢的问题,在分析现有提速技术的基础上,提出了释放地层应力、降低井底岩石抗钻能力的钻井提速新思路,基于该思路设计了井底应力诱导卸荷钻头、聚能攻击卸荷井底应力钻头、差压式钻头、中心差压式钻头、诱导卸荷与磨料射流联合作用钻头、阶梯式钻头和自激轴冲与诱导卸荷耦合破岩钻头等7种新式钻头。通过室内试验、现场试验,验证了其中2种钻头的提速效果:中心差压式钻头在室内试验中提速30.01%,现场试验最高提速318.11%;诱导卸荷与磨料射流联合作用钻头在室内试验中钻进石灰岩和红砂岩时分别提速59.0%和336.0%。该方法的提出及钻头的研制,为解决深部难钻地层的提速问题提供了新途径。 展开更多
关键词 应力卸载 深部地层 机械钻速 PDC钻头 钻头设计
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差压步进钻头提高破岩速度原理及现场试验
2
作者 刘永旺 李坤 +6 位作者 管志川 刘嘉雄 呼怀刚 陈小元 王委 赵国山 张曙辉 《中国石油大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期101-108,共8页
井底岩石承受较大的原地应力作用,且随着井深增加原地应力呈增大趋势。原地应力的存在增加了岩石的压实程度,导致岩石坚硬、可钻性差、研磨性强等问题,成为破岩工具切削效率低、使用寿命短和钻井速度慢的最主要原因之一。针对此背景,提... 井底岩石承受较大的原地应力作用,且随着井深增加原地应力呈增大趋势。原地应力的存在增加了岩石的压实程度,导致岩石坚硬、可钻性差、研磨性强等问题,成为破岩工具切削效率低、使用寿命短和钻井速度慢的最主要原因之一。针对此背景,提出释放井底部分原地应力弱化地层抗钻特性提高破岩速度的理念,研发一种可释放井底部分原地应力弱化地层抗钻特性且能够集中钻压强化攻击能力的差压步进钻头,该钻头充分利用钻井过程中的井底钻压波动,实现扩眼钻头与领眼钻头钻压动态分配及钻进过程交替进行的目标,通过弱化地层、强化攻击及转化振动三重效果提高破岩速度。为验证差压步进钻头的应力释放效应,建立三维流固耦合的阶梯井底应力场模型,并在江苏油区某区块砾石层井段开展3口井的实钻试验。结果表明:阶梯井底能够使阶梯处岩石更易破碎;小直径领眼钻头应力释放效果较好;随着地层深度的增加,差压步进钻头应力释放效果更加显著,应力释放比约为60.2%;差压步进钻头提速效果显著,砾石层钻速较牙轮钻头提升可达161.89%,最高提速318.11%。 展开更多
关键词 钻井 井底原地应力 地层抗钻特性 差压步进钻头 应力释放 岩石破碎
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冲旋步进钻井提速方法的井底裂纹拓展特性
3
作者 刘永旺 刘嘉雄 +3 位作者 管志川 王华健 赵国山 张曙辉 《石油机械》 北大核心 2024年第7期45-53,106,共10页
针对深部地层井底岩石硬度高、强度大和应力集中现象导致的岩石可钻性差、破岩效率低和使用寿命短的问题,提出旋冲钻井和差压步进破岩方法相结合的冲旋步进钻井提速新理念。为了研究冲击作用下差压步进钻头破碎地层岩石的裂纹拓展规律,... 针对深部地层井底岩石硬度高、强度大和应力集中现象导致的岩石可钻性差、破岩效率低和使用寿命短的问题,提出旋冲钻井和差压步进破岩方法相结合的冲旋步进钻井提速新理念。为了研究冲击作用下差压步进钻头破碎地层岩石的裂纹拓展规律,采用有限-离散元(FDEM)方法建立了球齿冲击三维薄板模型,开展了球齿在不同冲击能量、冲击位置及岩石种类等条件下的冲击破岩过程模拟,获得了阶梯型井底岩石在冲击作用下的裂纹扩展规律。研究结果表明:由于阶梯面的存在,球齿在冲击作用下对阶梯型井底造成的预损伤区域比常规井底更大,冲击位置靠近阶梯面的裂纹扩展效果更好;双球齿冲击阶梯井底容易形成较大范围的岩石破碎区,降低了破碎阶梯井底地层岩石的难度;球齿冲击过程中对青砂岩造成的预损伤区域比花岗岩大,在冲击能量相同的情况下球齿冲击破碎花岗岩更为困难。利用冲旋步进钻井方法理论上可以进一步提高难钻地层钻井速度,但具体效果需要经现场试验及优化。所得结论可为深部难钻地层钻井速度的提升提供新的思路。 展开更多
关键词 冲旋步进钻井方法 阶梯井底 差压步进钻头 有限-离散元耦合 裂纹扩展
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井下钻柱减振增压装置工作原理及提速效果分析 被引量:22
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作者 管志川 刘永旺 +3 位作者 魏文忠 薄和秋 徐依吉 史玉才 《石油钻探技术》 CAS 北大核心 2012年第2期8-13,共6页
为了进一步提高深部地层钻井速度,基于直井钻进过程中底部钻柱振动特性的研究成果和有效利用直井底部钻柱纵向振动能量实现钻井液增压的思路,研制出了JZZY-1型井下钻柱减振增压装置。该装置工作时,能将钻柱振动能量转化为钻井液的压能,... 为了进一步提高深部地层钻井速度,基于直井钻进过程中底部钻柱振动特性的研究成果和有效利用直井底部钻柱纵向振动能量实现钻井液增压的思路,研制出了JZZY-1型井下钻柱减振增压装置。该装置工作时,能将钻柱振动能量转化为钻井液的压能,使钻井液增压并通过钻头上的特制喷嘴产生超高压射流,从而实现既减小钻柱纵向振动,又提高钻井液喷射压力来辅助破岩的目的。胜利油田3口井的现场试验结果表明,该装置能够大幅度提高钻井速度,不但结构可靠、工作稳定,工作寿命能够满足现场应用的要求,而且其减振效果优越。这表明利用钻柱纵向振动来实现井下钻井液增压是可行的,应对该增压装置进行深入研究,以满足深井超深井安全高效钻井的需求。 展开更多
关键词 钻柱振动 增压装置 现场试验 机械钻速 胜利油田
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底部钻具组合运动状态及钻进趋势评价方法研究 被引量:27
5
作者 管志川 史玉才 +1 位作者 夏焱 马广军 《石油钻探技术》 CAS 北大核心 2005年第5期24-27,共4页
应用室内模拟试验装置,研究了转速、钻压对底部钻柱运动状态的影响,得出:当钻压一定时,底部钻柱随转速变化存在3种运动状态,即低转速时的规则正向公转、中转速时的无规则摆动和高转速时的规则反向涡动; 当转速较低时,钻压对底部钻柱运... 应用室内模拟试验装置,研究了转速、钻压对底部钻柱运动状态的影响,得出:当钻压一定时,底部钻柱随转速变化存在3种运动状态,即低转速时的规则正向公转、中转速时的无规则摆动和高转速时的规则反向涡动; 当转速较低时,钻压对底部钻柱运动状态影响较大,转速较高时,影响较小;当转速较低时,底部钻柱处于同步正向公转状态,当转速较高时,底部钻柱处于反向公转状态。通过理论分析,提出了“井斜趋势角”的概念,推导出了“井斜趋势角”的计算公式,并给出了应用“井斜趋势角”评价底部钻具组合防斜打直能力的方法。应用所提出的评价方法,对钟摆钻具和偏轴钻具组合的钻进趋势进行了评价。 展开更多
关键词 井底钻具组合 运动 趋势分析 钻压 转速 实验室试验
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深井和超深井钻井井身结构设计方法 被引量:50
6
作者 管志川 李春山 +1 位作者 周广陈 刘瑞文 《石油大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2001年第6期42-44,共3页
根据深井钻井的特点以及钻井施工对井身结构设计的特殊要求 ,在传统井身结构设计方法的基础上 ,提出了井身结构设计的自下而上和自上而下二步设计法 ,并建立了相应的井身结构设计数学模型。自下而上设计法可用于计算每层套管的最浅下入... 根据深井钻井的特点以及钻井施工对井身结构设计的特殊要求 ,在传统井身结构设计方法的基础上 ,提出了井身结构设计的自下而上和自上而下二步设计法 ,并建立了相应的井身结构设计数学模型。自下而上设计法可用于计算每层套管的最浅下入深度 ,自上而下设计法可用于计算每层套管的最深下入深度。 展开更多
关键词 深井 井身 结构设计 套管下入浓度 石油钻井 超深井
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深水高温高压井管柱固定型封隔器失封及控制 被引量:12
7
作者 管志川 李成 +4 位作者 许玉强 胜亚楠 张波 闫炎 马贤明 《中国石油大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期65-72,共8页
为保证高温高压条件下深水油气井固定型封隔器的坐封效果,基于深水高温高压井完井测试开井后松弛力、活塞效应、螺旋弯曲效应、鼓胀效应和温度效应对管柱的影响,建立管柱固定型封隔器失封判断方法,并研究相关因素的影响规律。利用改进... 为保证高温高压条件下深水油气井固定型封隔器的坐封效果,基于深水高温高压井完井测试开井后松弛力、活塞效应、螺旋弯曲效应、鼓胀效应和温度效应对管柱的影响,建立管柱固定型封隔器失封判断方法,并研究相关因素的影响规律。利用改进的正交试验,对产量、坐封深度、松弛力、管柱热阻和环空液体性质等可控因素的敏感性及可行性进行研究。结果表明:封隔器在高温高压条件下存在较高的失封风险;不同可控因素对失封风险的控制效果不同,其中环空液体性质、产量、松弛力和坐封深度的控制效果依次递减;综合考虑措施可行性,应优化环空液体性质、坐封深度和松弛力,必要时采用隔热管等技术,并对产量进行调节,保证坐封效果。 展开更多
关键词 封隔器 完井测试 深水井 高温高压 正交试验 敏感性分析
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竖直套管对随钻磁测量参数影响的试验研究 被引量:9
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作者 管志川 刘永旺 +2 位作者 史玉才 王建云 韦节宏 《中国石油大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期72-76,共5页
套管磁化磁场干扰定向井随钻测斜仪引起测量参数的失真,容易导致井眼交碰或定向施工无法进行,了解套管磁化磁场对磁测量参数的影响规律是实现受干扰参数修正及指导施工的关键。利用设计出的无磁套管支撑试验台架,在无磁干扰的环境下对... 套管磁化磁场干扰定向井随钻测斜仪引起测量参数的失真,容易导致井眼交碰或定向施工无法进行,了解套管磁化磁场对磁测量参数的影响规律是实现受干扰参数修正及指导施工的关键。利用设计出的无磁套管支撑试验台架,在无磁干扰的环境下对不同相对位置时竖直套管磁化磁场对仪器磁测量参数的影响进行试验研究。结果表明:对于确定尺寸的套管,磁测量参数的失真主要与竖直套管与仪器的相对距离及相对方位有关;相对方位一定时,随着相对距离的增加,磁测量参数趋近于真实参数;相对距离一定时,以磁北极方向为对称轴,磁测量参数的变化趋势近似对称,且磁北极方向上竖直套管对磁测量参数影响幅度大于磁南极方向;套管磁化磁场对井斜的测量基本无干扰。 展开更多
关键词 磁化磁场 分布规律 竖直套管 相对位置 修正 试验研究
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钻井液热物性参数测量及其对井筒温度场的影响 被引量:8
9
作者 管志川 李千登 +3 位作者 宁立伟 柯珂 赵效锋 梁海明 《钻井液与完井液》 CAS 2011年第3期1-4,91,共4页
为准确计算钻井过程中井筒内的温度分布,基于瞬态热线法及热平衡原理设计了钻井液热物性参数测试仪。利用该仪器对聚合物钻井液和聚磺钻井液的导热系数和比热进行了实测研究,分析了钻井液导热系数和比热变化对井筒内温度计算值的影响,... 为准确计算钻井过程中井筒内的温度分布,基于瞬态热线法及热平衡原理设计了钻井液热物性参数测试仪。利用该仪器对聚合物钻井液和聚磺钻井液的导热系数和比热进行了实测研究,分析了钻井液导热系数和比热变化对井筒内温度计算值的影响,得到了2种钻井液的导热系数和比热随温度变化的规律,并依据实验数据拟合出了不同温度下2种钻井液的导热系数和比热求取公式。考虑温度对钻井液物性参数的影响,建立了井筒温度场模型。研究表明,钻井液热物性参数的变化对环空温度计算值的影响明显,并通过温度场间接影响到井筒内其它参数的计算。 展开更多
关键词 钻井液 热物性参数 井筒温度 实验测量 温度计算
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压力不确定条件下套管层次及下深确定方法 被引量:19
10
作者 管志川 柯珂 路保平 《中国石油大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期71-75,共5页
对压力信息具有不确定性的井,利用概率分析方法确定地层压力预测模型中参数的概率分布状态,通过直接理论计算或蒙特卡洛方法得出含有可信度的地层压力剖面;利用压力约束准则得出具有可信度的安全钻井液密度窗口,提出依据含有可信度压力... 对压力信息具有不确定性的井,利用概率分析方法确定地层压力预测模型中参数的概率分布状态,通过直接理论计算或蒙特卡洛方法得出含有可信度的地层压力剖面;利用压力约束准则得出具有可信度的安全钻井液密度窗口,提出依据含有可信度压力剖面的自上而下和自下而上的井身结构设计方法。该方法避免了传统设计方法对关井井涌和压差卡钻深度进行试算和验证的过程,可得出连续的套管层次及下深范围,实例井的实际下深均在设计范围内,预测效果较好。 展开更多
关键词 压力不确定性 深水钻井 套管层次及下深 可信度
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井下钻柱受力实测接头研究 被引量:10
11
作者 管志川 韩志勇 +4 位作者 王以法 闫相祯 崔学政 李志刚 孙成堂 《石油大学学报(自然科学版)》 EI CSCD 北大核心 2002年第4期29-32,35,共5页
为了进一步了解钻进过程中钻柱在井下的实际受力状况 ,研制了井下钻柱受力实测接头。介绍了该接头的数据采集与处理方法、测量的参数、总体结构和基本工作特性。用所研制的测力接头在胜利油田进行了井下实际测量 ,得到了各参数的实测曲... 为了进一步了解钻进过程中钻柱在井下的实际受力状况 ,研制了井下钻柱受力实测接头。介绍了该接头的数据采集与处理方法、测量的参数、总体结构和基本工作特性。用所研制的测力接头在胜利油田进行了井下实际测量 ,得到了各参数的实测曲线。对实测结果的初步分析表明 ,下钻过程中钻柱轴向加速度的最大值可达到 98m/s2 ,由动载荷引起的钻柱轴向力的附加值最大可达到悬重的 5 %。 展开更多
关键词 石油钻井 钻进 钻柱 受力 测量 测力接头
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吸振式井下液压脉冲发生装置 被引量:10
12
作者 管志川 张洪宁 +2 位作者 张伟 刘永旺 梁德阳 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期618-622,共5页
为了提高钻井过程中井底钻井液能量及其利用效率,设计了吸振式井下液压脉冲发生装置,建立了装置的仿真模型并进行了仿真分析,对装置的性能进行了现场测试。基于将钻柱振动能量转化为井底钻井液液压的思路,设计了吸振式井下液压脉冲... 为了提高钻井过程中井底钻井液能量及其利用效率,设计了吸振式井下液压脉冲发生装置,建立了装置的仿真模型并进行了仿真分析,对装置的性能进行了现场测试。基于将钻柱振动能量转化为井底钻井液液压的思路,设计了吸振式井下液压脉冲发生装置的结构并分析了其工作原理,在此基础上建立了装置的仿真模型。仿真分析结果表明:该装置可调制出较高幅值的井底脉冲压力,产生高出常规钻进喷嘴压降2~6MPa的射流压力,且通过优选钻井液排量和钻头喷嘴当量直径可提高脉冲压力幅值。现场试验结果表明:与常规钻进相比,该装置可大幅提高钻进速度,有效延长钻头使用寿命;装置性能稳定、使用寿命长,可满足现场钻井施工要求。 展开更多
关键词 钻井 钻柱振动 井底液压 脉冲射流 仿真分析 机械钻速
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基于机械比能与滑动摩擦系数的PDC钻头破岩效率试验 被引量:10
13
作者 管志川 呼怀刚 +3 位作者 王斌 孙美伟 刘永旺 许玉强 《中国石油大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期92-100,共9页
为探究机械比能理论指导下PDC钻头破岩效率的影响因素,通过简化钻头与地层相互作用模型并推导滑动摩擦系数,结合室内试验分析各因素对钻头滑动摩擦系数的影响。结果表明:钻压通过切削齿的吃入深度影响摩擦系数,当切削齿完全吃入地层所... 为探究机械比能理论指导下PDC钻头破岩效率的影响因素,通过简化钻头与地层相互作用模型并推导滑动摩擦系数,结合室内试验分析各因素对钻头滑动摩擦系数的影响。结果表明:钻压通过切削齿的吃入深度影响摩擦系数,当切削齿完全吃入地层所产生的摩擦系数最大;钻速过快导致的岩屑过多且无法有效移除时摩擦系数会减小;转速增加会使摩擦系数减小;不同类型的岩样其最终稳定的摩擦系数不同,但一般在0.4~0.6;钻头直径不会影响摩擦系数最终稳定值;钻进软至中硬地层时,应选取尽量大的钻压和转速,即使较大钻压和转速对于提升破岩效率并无裨益,但却会明显提升机械钻速,此时机械比能增加并不明显,说明钻头能量利用率保持在一个稳定的阶段;钻进较硬地层时,提升钻压、转速水平会明显提高机械钻速,增大机械比能,降低破岩效率,钻头机械能量利用率下降,此时钻进参数的选取就需要综合钻速、机械比能、破岩效率等因素判定。 展开更多
关键词 PDC钻头 破岩效率 滑动摩擦系数 参数优选 机械钻速 机械比能
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利用测井资料预测地层压力的误差处理方法 被引量:8
14
作者 管志川 窦玉玲 +1 位作者 胡清富 刘兰芹 《石油钻探技术》 CAS 北大核心 2006年第5期18-20,共3页
在分析利用测井资料预测地层压力可能产生误差的各种因素的基础上,介绍了未确知有理数、滑动平均、深度平差等方法。通过引入未确知有理数法,提出了一种有效消除干扰信息、提高地层压力预测精度稳定性的方法;通过引入深度平差法,解决了... 在分析利用测井资料预测地层压力可能产生误差的各种因素的基础上,介绍了未确知有理数、滑动平均、深度平差等方法。通过引入未确知有理数法,提出了一种有效消除干扰信息、提高地层压力预测精度稳定性的方法;通过引入深度平差法,解决了新井借用邻井测井资料时相同层位深度不同的问题,消除了由此产生的预测结果在深度上的错动,形成了一种邻井资料向目的区块合理移置的方法。此外,用实测点直接对预测结果校正可以得到更加准确的预测结果。应用表明,利用所建立的方法可使地层压力的预测误差稳定地控制在10%以内。 展开更多
关键词 测井数据 地层压力 误差 处理
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深水钻井井身结构设计方法 被引量:19
15
作者 管志川 柯珂 苏堪华 《石油钻探技术》 CAS 北大核心 2011年第2期16-21,共6页
深水钻井导管常采取喷射下入方式,表层套管井段为开眼循环钻进,浅部地层破裂压力梯度低,地层压力信息具有较大的不确定性。因此,其井身结构在套管层次、尺寸和设计方法上,与浅水及陆地钻井有着较大区别。在对目前深水钻井井身结构调研... 深水钻井导管常采取喷射下入方式,表层套管井段为开眼循环钻进,浅部地层破裂压力梯度低,地层压力信息具有较大的不确定性。因此,其井身结构在套管层次、尺寸和设计方法上,与浅水及陆地钻井有着较大区别。在对目前深水钻井井身结构调研的基础上,重点从深水钻井水下井口力学分析及导管下入深度确定方法、表层套管下入深度确定方法、压力信息不确定条件下的套管层次及下入深度确定方法等三个方面,对深水钻井井身结构设计方法进行了阐述,并在此基础上探讨了深水钻井井身结构设计方法的下一步研究内容。 展开更多
关键词 深水钻井 井身结构设计 导管
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随钻扩眼工具井底钻压分配的实验研究 被引量:12
16
作者 管志川 魏文忠 夏焱 《中国石油大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期44-47,共4页
为了考察随钻扩眼工具钻进过程中产生的特殊结构井眼对井底钻压分配的影响,按照相似原理建立了随钻扩眼工具底部钻柱动力学特性模拟实验装置,对领眼井底与阶梯井底的钻压分配规律进行了研究。模拟实验结果表明,随钻扩眼形成的阶梯式井... 为了考察随钻扩眼工具钻进过程中产生的特殊结构井眼对井底钻压分配的影响,按照相似原理建立了随钻扩眼工具底部钻柱动力学特性模拟实验装置,对领眼井底与阶梯井底的钻压分配规律进行了研究。模拟实验结果表明,随钻扩眼形成的阶梯式井底岩石要比领眼井底岩石更容易破碎,实际钻压分配比小于按照几何结构定义的钻压分配比。该结果与理论模型的研究得到的结论一致。 展开更多
关键词 随钻扩眼工具 钻压分配比 实验研究
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深井、超深井套管与钻头系列分析研究 被引量:25
17
作者 管志川 邹德永 《石油钻探技术》 CAS 北大核心 2000年第1期14-16,共3页
对国内外深井超深井井身结构设计以及所采用的套管与钻头系列进行的调研和分析表明,我国目前在深井超深井钻井中采用的套管与钻头系列较单一,对钻井液的依赖性太强,难以满足深井超深井钻井的需要。而国外在深井超深井钻井中采用了多种... 对国内外深井超深井井身结构设计以及所采用的套管与钻头系列进行的调研和分析表明,我国目前在深井超深井钻井中采用的套管与钻头系列较单一,对钻井液的依赖性太强,难以满足深井超深井钻井的需要。而国外在深井超深井钻井中采用了多种套管与钻头系列,其适应范围广,有较灵活的选择余地。通过研究,推荐了可应用于我国深井超深井钻井的六种套管与钻头系列。 展开更多
关键词 深井 超深井 井身结构设计 套管 钻头
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基于区间分析的钻井工程风险评价方法 被引量:11
18
作者 管志川 魏凯 +1 位作者 傅盛林 赵廷峰 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期15-18,共4页
针对钻井基础信息参数存在不确定性的问题,以区间分析方法和可靠性理论为基础,通过分析钻井过程中井下故障发生的力学致险机理,建立了钻井工程风险的非概率可靠性评价方法。该方法只需根据先验信息确定出井下故障的风险评价函数和风险... 针对钻井基础信息参数存在不确定性的问题,以区间分析方法和可靠性理论为基础,通过分析钻井过程中井下故障发生的力学致险机理,建立了钻井工程风险的非概率可靠性评价方法。该方法只需根据先验信息确定出井下故障的风险评价函数和风险因素的上下界,即可进行风险系数计算。确定了几种常见井下故障的风险评价函数,根据区间变量运算法则推导出了风险系数表达式。以西部某区块的W井为例进行了验证分析,结果表明,该方法计算简便、实用,能够满足工程实际需要。 展开更多
关键词 钻井工程 钻井参数 不确定性 区间数学 风险分析 风险系数
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PDC钻头条件下圆喷嘴撞击射流井底流场的数值模拟 被引量:9
19
作者 管志川 刘希圣 +1 位作者 陈庭根 周广陈 《石油大学学报(自然科学版)》 CSCD 1995年第5期30-35,共6页
为了研究PDC钻头条件下圆喷嘴射流撞击井底流场的基本规律,在分析PDC钻头的基本水力结构特点的基础上,建立了PDC钻头条件下并底结构的物理模型。采用k-ε双方程模型封闭湍流Navier-Stokes方程,利用求解压力... 为了研究PDC钻头条件下圆喷嘴射流撞击井底流场的基本规律,在分析PDC钻头的基本水力结构特点的基础上,建立了PDC钻头条件下并底结构的物理模型。采用k-ε双方程模型封闭湍流Navier-Stokes方程,利用求解压力耦合方程的半隐式方法,对这一物理模型条件下的流场进行了数值模拟,并将数值结果与实验研究结果进行了对比。结果表明,所建立的控制方程、控制条件以及所采用的数值方法是合理的根据数值结果,研究了PDC钻头条件下,射流撞击井底时的流场结构、轴心速度变化规律以及井底漫流的流动规律。 展开更多
关键词 PDC钻头 紊流模型 数值模拟 井底流场 钻井 钻头
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PDC钻头水力结构研究进展 被引量:15
20
作者 管志川 陈庭根 刘希圣 《石油大学学报(自然科学版)》 CSCD 1994年第6期136-142,共7页
以近年来国内外头水力学研究的文献为基础,综合论述了PDC钻头水力学中钻头井底流场和水力结构优化研究的新方法、新动态和新成果,并提出了研究中存在的问题和今后的展望。分析表明,示踪颗粒轨迹测法和井底测压法是目前研究PDC... 以近年来国内外头水力学研究的文献为基础,综合论述了PDC钻头水力学中钻头井底流场和水力结构优化研究的新方法、新动态和新成果,并提出了研究中存在的问题和今后的展望。分析表明,示踪颗粒轨迹测法和井底测压法是目前研究PDC钻头井底速度场和井底压力场的比较有效和可行的方法,采用数值模拟方法来描述PDC钻头井底流场,进行钻头水力结构优化将是PDC钻头水力学研究的一个方向,到目前为止,还没有一个评价PDC钻头水力结构和井底流场优劣的合适的定量标准,因而,水力结构设计很难谈得上优化,今后应开展这方面的研究工作。 展开更多
关键词 PDC钻头 水力学 数值模拟 水力结构 钻头 钻井
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