连续管钻井电动定向器齿轮传动设计与试验

1

作者 朱玉杰 胡亮 贾朋 《石油钻探技术》 北大核心 2025年第2期97-106,共10页

定向器是连续管钻井中实现定向作业的必备工具,其中电动定向器能够连续准确地调整工具面角,具有很大的技术优势,但受限于井下狭小径向空间和定向作业大扭矩要求,其中关键部件齿轮减速器是设计的难点。设计了一种基于大扭矩电机和多级行... 定向器是连续管钻井中实现定向作业的必备工具,其中电动定向器能够连续准确地调整工具面角,具有很大的技术优势,但受限于井下狭小径向空间和定向作业大扭矩要求,其中关键部件齿轮减速器是设计的难点。设计了一种基于大扭矩电机和多级行星齿轮减速器相配合的电动定向器,对其行星减速齿轮进行了优化,以弯曲疲劳强度安全系数、接触疲劳强度安全系数和输出扭矩3个关键参数的乘积为优化依据,得到了在要求空间下的最优齿数比,并对其进行了有限元强度校核和实际承载能力室内试验。研究结果表明,电动定向器两级行星齿轮减速器的实际承载能力大于800 N·m的设计目标,瞬时可达1260 N·m,满足现场连续管钻井定向作业要求。研究结果为今后电动定向器设计和加工组装提供了参考。 展开更多

关键词 连续管钻井 电动定向器 行星齿轮减速器 齿数比

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连续管钻井个性化PDC钻头降扭机理及试验研究

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作者 杨高 《石油机械》 北大核心 2024年第4期33-40,共8页

由于连续管自身管径小、柔性大等特性,在进行井下钻进时容易导致摩擦自锁和管柱屈曲,存在钻压施加困难、进尺低下等问题。为提高连续管在低钻压情况下的钻进能力,个性化设计了连续管钻井专用小尺寸PDC钻头。通过单齿切削试验、水平井钻... 由于连续管自身管径小、柔性大等特性,在进行井下钻进时容易导致摩擦自锁和管柱屈曲,存在钻压施加困难、进尺低下等问题。为提高连续管在低钻压情况下的钻进能力,个性化设计了连续管钻井专用小尺寸PDC钻头。通过单齿切削试验、水平井钻柱微钻头破岩试验、全钻头破岩试验开展小尺寸PDC钻头的降扭机理研究,对比不同齿形对破岩效果的影响。研究结果表明:在PDC切削齿前倾角较小时,破碎相同体积的岩石,宽刃齿所受切削力平均值比常规齿小10.35%~24.56%;同机械钻速情况下,宽刃齿钻头的扭矩小于常规齿钻头,最高降扭37.64%;同转速和钻压情况下,宽刃齿钻头最高降扭28.58%,钻压越大,降扭效果越显著。个性化设计的宽刃齿PDC钻头更适用于连续管实现低钻压、低扭矩、高转速破岩。研究结果可为改善连续管钻井技术在低钻压钻进时的适应性提供新的解决思路和理论支撑。 展开更多

关键词 连续管钻井 PDC钻头 宽刃齿 降扭 托压

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连续管钻井技术综述 被引量：27

3

作者 唐志军 刘正中 熊继有 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第8期73-75,10-11,共3页

随着连续软管技术的应用和连续软管钻井技术的发展,近年来连续管钻井应用越来越广泛。文章在概述连续管发展的基础上,综述了连续管钻井的优缺点、连续管钻井作业系统、类型及应用范围;同时列举了连续管钻井取得的技术指标。并提出我国... 随着连续软管技术的应用和连续软管钻井技术的发展,近年来连续管钻井应用越来越广泛。文章在概述连续管发展的基础上,综述了连续管钻井的优缺点、连续管钻井作业系统、类型及应用范围;同时列举了连续管钻井取得的技术指标。并提出我国石油钻井行业应加强这方面的研究和试验工作。 展开更多

关键词 连续管 钻井 作业系统 应用 技术指标 连续管钻井 技术综述 应用范围 连续软管 钻井技术

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连续管钻井水力参数计算软件开发 被引量：8

4

作者 管锋 马卫国 +2 位作者 周传喜 徐健 夏忠伟 《石油机械》 北大核心 2014年第3期29-32,共4页

鉴于我国目前还没有连续管钻井水力参数计算软件的现状,结合现场作业条件、前期计算模型分析和试验研究结果,编写了连续管钻井水力参数计算软件,并对软件的实用性进行了验证。软件采用菜单框架结构,一级框架采用菜单形式,二级菜单的引... 鉴于我国目前还没有连续管钻井水力参数计算软件的现状,结合现场作业条件、前期计算模型分析和试验研究结果,编写了连续管钻井水力参数计算软件,并对软件的实用性进行了验证。软件采用菜单框架结构,一级框架采用菜单形式,二级菜单的引出全部采用窗体形式,充分考虑油田现场实际和操作人员要求,力求操作简单,界面简洁,功能完整。根据相关参数,软件可以对连续管钻井所需最小泵压和合适排量选择提供帮助。实例验证结果表明,该软件可以很好地实现预定功能,对现场作业起到指导作用。 展开更多

关键词 连续管钻井 水力参数 软件开发 系统泵压 合适排量

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连续管钻井技术在国内非常规气开发中的应用 被引量：14

5

作者 刘清友 瞿丹 黎伟 《石油机械》 北大核心 2011年第C00期94-97,101,共5页

连续管钻井是一项安全、先进、有效的新技术,在国外非常规油气资源开发中产生了显著的经济效益。在概述国外连续管钻井技术应用及非常规气开发现状的基础上,以我国非常规气资源潜力及开发现状为出发点,结合国内连续管钻井技术水平,分析... 连续管钻井是一项安全、先进、有效的新技术,在国外非常规油气资源开发中产生了显著的经济效益。在概述国外连续管钻井技术应用及非常规气开发现状的基础上,以我国非常规气资源潜力及开发现状为出发点,结合国内连续管钻井技术水平,分析了连续管钻井技术开发非常规气的应用前景,并针对目前存在的困难,提出了相应的解决措施。 展开更多

关键词 连续管钻井 非常规气 资源潜力 应用前景

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连续管钻井水力加压器结构设计 被引量：5

6

作者 谭春飞 于丽维 +3 位作者 张仁龙 张升峰 李玉梅 金磊 《石油机械》 北大核心 2012年第11期15-18,共4页

连续管钻井过程中,底部钻具组合无钻铤,钻压施加困难。为此,设计了一种适用于88.9 mm微小井眼连续管钻井的73 mm三级水力加压器,建立了水力加压器串联在涡轮钻具上方时产生的轴向推力计算模型。为了延长水力加压器的工作寿命,设计... 连续管钻井过程中,底部钻具组合无钻铤,钻压施加困难。为此,设计了一种适用于88.9 mm微小井眼连续管钻井的73 mm三级水力加压器,建立了水力加压器串联在涡轮钻具上方时产生的轴向推力计算模型。为了延长水力加压器的工作寿命,设计了密封性能优良的车氏密封结构;主活塞杆与主缸体之间采用矩形花键连接方式,并进行了矩形花键连接副的接触应力分析。计算与分析结果表明,在钻井液排量5.0～6.0 L/s、密度1.05～1.20 g/cm3条件下可产生50～90 kN的轴向推力,完全满足88.9 mm微小井眼连续管钻井需要。 展开更多

关键词 连续管钻井 微小井眼 水力加压器 车氏密封 矩形花键 有限元分析

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连续管钻井技术与装备 被引量：63

7

作者 贺会群 《石油机械》 北大核心 2009年第7期1-6,94,共6页

国外技术发展和应用实践表明,连续管钻井技术将成为利用钻井工程技术提高油气采收率的重要手段。研究总结了连续管钻井技术的系统构成和技术特点,认为此项技术的最佳应用点是应用欠平衡工艺实施老井加深和过油管侧钻。分析归纳了连续管... 国外技术发展和应用实践表明,连续管钻井技术将成为利用钻井工程技术提高油气采收率的重要手段。研究总结了连续管钻井技术的系统构成和技术特点,认为此项技术的最佳应用点是应用欠平衡工艺实施老井加深和过油管侧钻。分析归纳了连续管钻机的典型结构型式,认为连续管钻机的种类繁多,个性化特征鲜明,完全采用连续管钻井技术钻新井,钻深会受到很大限制。研究分析了连续管钻井工艺过程,提出了实施连续管钻井工程项目的基本程序,认为采用连续管钻井技术和欠平衡工艺进行老井重入加深、老井重入钻水平井和过油管侧钻将在油田增产、难动用储量开采、利用现有井筒低成本开采深部储层、提高最终采收率等方面发挥积极作用。 展开更多

关键词 连续管钻井 连续管钻机 工艺过程

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连续管钻井电液双螺旋传动定向器的设计 被引量：4

8

作者 马卫国 王力 王程飞 《石油机械》 北大核心 2020年第4期37-42,共6页

针对目前连续管钻井液压定向器定向耗时、精度较低,电驱动和电液驱动定向器结构复杂等问题,设计了一种连续管钻井电液双螺旋传动定向器,针对该定向器双螺旋传动机构的性能及工具面角度调整等方面进行了分析。分析结果表明:所设计的定向... 针对目前连续管钻井液压定向器定向耗时、精度较低,电驱动和电液驱动定向器结构复杂等问题,设计了一种连续管钻井电液双螺旋传动定向器,针对该定向器双螺旋传动机构的性能及工具面角度调整等方面进行了分析。分析结果表明:所设计的定向器以双螺旋传动的方式传递精度与扭矩,可在0°~360°范围内逆时针单方向调整工具面,每次调整后液压缸活塞和传动机构复位,准备下一次调整;两级螺旋副螺旋方向相同且外螺旋副导程大于内螺旋副导程的双螺旋传动更适合作为该定向器的传动方式;推导出了任意时刻工具面调整角度与液压缸活塞位移之间的函数关系。所得结论为定向器电液控制程序的建立奠定了理论基础,可为国内高端定向器的研制提供一定的借鉴。 展开更多

关键词 连续管钻井 双螺旋传动 定向器 电液 输出扭矩 输出角度 工具面

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连续管钻井定向器技术现状与发展建议 被引量：14

9

作者 李猛 贺会群 +2 位作者 张云飞 智勇 蒲晓莉 《石油机械》 2015年第1期32-37,共6页

连续管钻井定向器是连续管钻井的核心工具,它通过调整马达工具面来控制井眼方向,决定了连续管钻井过程中轨迹控制的技术水平,但是目前国内还处于产品空白阶段。为此,重点介绍了国外Schlumberger、Weatherford、Baker Hughes和Sperry-Su... 连续管钻井定向器是连续管钻井的核心工具,它通过调整马达工具面来控制井眼方向,决定了连续管钻井过程中轨迹控制的技术水平,但是目前国内还处于产品空白阶段。为此,重点介绍了国外Schlumberger、Weatherford、Baker Hughes和Sperry-Sun等公司的液压定向器、电驱动定向器和电液驱动定向器的工作原理及技术特点,阐述了国内连续管定向器的研究现状及国外连续管定向器的最新发展动态。最后针对国内连续管钻井定向器研究存在的问题及技术难点提出了具体发展建议:1加快电液和电控等高端定向工具的研究速度;2加强对定向器锁紧装置的研究;3形成高端定向器从操作、定向到锁紧的一整套理论,以此对定向器进行精确、合理的设计指导。 展开更多

关键词 连续管钻井 定向器 电液 电控 技术现状 发展趋势

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连续管钻井电液定向装置工具面调整方法 被引量：2

10

作者 李猛 贺会群 +2 位作者 辛永安 娄尔标 张云飞 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期48-54,共7页

针对连续管钻井过程中工具面难以及时摆正的问题，研究了连续管钻井电液定向装置工具面调整方法。在设计连续管钻井电液定向装置结构的基础上，应用空间圆弧轨迹矢量描述方法，按照工具面调整方式及该电液定向装置的结构特点，提出了适... 针对连续管钻井过程中工具面难以及时摆正的问题，研究了连续管钻井电液定向装置工具面调整方法。在设计连续管钻井电液定向装置结构的基础上，应用空间圆弧轨迹矢量描述方法，按照工具面调整方式及该电液定向装置的结构特点，提出了适合该装置调整工具面的方法，并建立了滑动螺母运动位移与工具面调整角度的函数模型。研究发现，控制滑动螺母在一个行程（0-110mm）内往复轴向移动，可带动定向装置中的螺旋芯轴双向旋转工具面；工具面角在0°～360°范围内变化时，滑动螺母运动位移与工具面角调整量呈“折线”关系，且在每条“折线”的两斜直线段上，滑动螺母运动位移随工具面角调整量均呈线性增加关系。研究结果表明，该新型连续管钻井电液定向装置的工具面调整方法切实可行，有助于提高连续管钻井效率，有利于推动国内连续管钻井技术的研究与应用。 展开更多

关键词 连续管钻井 电液定向装置 工具面角 数学模型

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连续管钻井电液定向器工具面角度调整分析 被引量：6

11

作者 李猛 贺会群 张云飞 《石油机械》 2016年第5期1-7,共7页

针对连续管钻井(CTD)过程中无法实时摆正工具面的问题,在设计CTD电液定向工具(EHO)的基础之上,分析了该工具实时调整工具面的方法。以连续管钻水平多目标井为例,在建立大地坐标系与EHO局部坐标系的空间位置变换关系基础上,根据工具面角... 针对连续管钻井(CTD)过程中无法实时摆正工具面的问题,在设计CTD电液定向工具(EHO)的基础之上,分析了该工具实时调整工具面的方法。以连续管钻水平多目标井为例,在建立大地坐标系与EHO局部坐标系的空间位置变换关系基础上,根据工具面角度调整特点及电液定向工具的结构参数,得到了适合EHO控制工具面角度的调整方法,即控制活塞的往复轴向移动,使工具面角度能够在-180°^+180°范围内精确调整,并得出工具面角度变化与活塞位移的关系。现场试验结果表明,在该调整方法的指导下,新型EHO满足实时精确双向摆正工具面的要求,解决了传统定向工具定向效率低下的问题。研究结果有助于国内连续管钻井技术的发展。 展开更多

关键词 电液定向工具 连续管钻井 工具面 坐标变换 液压缸

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连续管钻井电液定向器结构设计 被引量：4

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作者 李猛 贺会群 +2 位作者 都亚男 熊革 张云飞 《石油机械》 2015年第11期1-6,共6页

由于连续管在井眼中不旋转, 井下定向困难, 严重影响连续管钻井技术的应用与推广.为此, 设计了一种适用于小井眼钻井的连续管钻井电液定向器.该定向器通过控制地面泵钻井液压力及排量的大小来改变锁紧套的位置, 从而实现定向器在定向模... 由于连续管在井眼中不旋转, 井下定向困难, 严重影响连续管钻井技术的应用与推广.为此, 设计了一种适用于小井眼钻井的连续管钻井电液定向器.该定向器通过控制地面泵钻井液压力及排量的大小来改变锁紧套的位置, 从而实现定向器在定向模式与锁紧模式之间的转换.对锁紧套进行了轴向受力分析, 建立了锁紧套下移及复位时的受力模型; 运用标准κ·ε 模型对钻井液流经锁紧套所形成的前后环形端面压力差进行了数值模拟.模拟结果表明, 该电液定向器定向过程中的最佳排量为9. 75～10. 90 L/ s, 锁紧过程中所需最佳排量为6. 00～8. 25 L/ s.相比于液压定向器, 电液定向器可连续旋转、双向定向, 并能够消除定向段的“鱼尾” 现象, 有利于水平段的延伸; 相比于电驱动定向器, 电液定向器可利用压差锁紧工具面, 实现工具面的精确摆放.研究结果可以为国内连续管钻井高端定向器的研究设计提供参考依据. 展开更多

关键词 电液定向器 连续管钻井 工具面角度 定向 锁紧 数值模拟

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连续管钻井技术国内应用前景浅析

13

作者 徐军 王庆群 +1 位作者 孙晓民 张保弟 《石油天然气学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第10期235-237,共3页

连续管钻井技术因其低成本、高效率、更安全可靠等优点，在国外得到广泛应用，取得了良好的经济效益。我国在连续管作业领域已取得长久发展，而在连续管钻井领域才刚刚起步。分析连续管钻井技术在国内油气资源开发中的应用前景是我国连... 连续管钻井技术因其低成本、高效率、更安全可靠等优点，在国外得到广泛应用，取得了良好的经济效益。我国在连续管作业领域已取得长久发展，而在连续管钻井领域才刚刚起步。分析连续管钻井技术在国内油气资源开发中的应用前景是我国连续管钻井技术发展要解决的首要问题。在总结连续管钻井技术国外应用现状的基础上，分析了国内连续管钻井市场需求，提出了适合国内资源特点、满足国内市场需求的连续管钻井技术和配套装备，为我国连续管钻井技术的发展提供了一定的指导意义。 展开更多

关键词 连续管钻井 需求分析 技术方案 发展建议

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连续管钻井循环压耗的计算

14

作者 米远祝 罗跃 黄志明 《石油天然气学报》 CAS 2017年第6期67-78,共12页

以辽河油田某区块作为研究对象，以该区块的地质情况、连续管钻机的性能参数等作为计算依据，对连续管钻井中各段压耗包括连续管盘管压耗、连续管直管压耗、环空压耗以及总循环压耗进行了相应的计算，重点探讨了钻井液流量Q，稠度系数K... 以辽河油田某区块作为研究对象，以该区块的地质情况、连续管钻机的性能参数等作为计算依据，对连续管钻井中各段压耗包括连续管盘管压耗、连续管直管压耗、环空压耗以及总循环压耗进行了相应的计算，重点探讨了钻井液流量Q，稠度系数K以及流性指数n对连续管循环压耗的影响。根据计算结果，结合实践经验，初步确定了连续管钻井液的流变性能参数。理论计算结果表明，对于水基无固相钻井液而言，Q值选择在0．01m3／s左右，n值选择在0．4-0．5，难选择在0.7-1．0Pa·sn较为合适。这些计算的理论分析可为连续管钻井液的设计提供一定的理论依据。 展开更多

关键词 连续管钻井 水基钻井液 循环压耗 流变性能参数

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连续管钻井系统新概念新装置及其特点

15

作者 高建强 李继祥 《西安石油学院学报（自然科学版）》 1999年第5期22-25,共4页

系统论述了当前和未来连续管钻井技术（ Ｒ Ｔ Ｄ 或 Ｃ Ｔ Ｄ） 中的一些新概念、新装置及特点．主要包括连续管钻井系统的地面装置、多 Ｃ Ｔ 钻柱、井下工具、钻头及连续管钻井节约成本的潜力．认为 Ｒ Ｔ Ｄ 技术具有广泛的应用... 系统论述了当前和未来连续管钻井技术（ Ｒ Ｔ Ｄ 或 Ｃ Ｔ Ｄ） 中的一些新概念、新装置及特点．主要包括连续管钻井系统的地面装置、多 Ｃ Ｔ 钻柱、井下工具、钻头及连续管钻井节约成本的潜力．认为 Ｒ Ｔ Ｄ 技术具有广泛的应用前景．指出了连续管钻井技术的优缺点，提出了研究和开发 Ｒ Ｔ Ｄ 系统的几点建议． 展开更多

关键词 连续管钻井 成本有效性 钻井系统 油田开发

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连续管钻井技术的发展与应用

16

作者 王同良 高德利 《世界石油工业》 1999年第9期27-30,共4页

关键词 柔性钻杆 钻井 综述 连续管钻井

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表面活性剂在连续管钻井降摩减阻中的应用 被引量：1

17

作者 于建涛 黄志强 +4 位作者 刘高 沈家训 胡靖 廖江东 路萍 《河南科技》 2012年第4期73-74,共2页

连续管（CT）钻井过程中，由于连续管尺寸小、易发生屈曲现象，在发生弯曲后，流体通过连续管时会产生离心效应，并且由于连续管不旋转，导致摩擦损失往连续管中比住传统直井中高得多。

关键词 连续管钻井 表面活性剂 应用 减阻 钻井过程 屈曲现象 离心效应 摩擦损失

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连续管钻井液压定向器的研制 被引量：1

18

作者 苗芷芃 夏宏南 +1 位作者 南丽华 管锋 《石油机械》 北大核心 2019年第6期22-27,共6页

连续管钻井定向器是连续管钻井必不可少的一种工具,但现有液压棘轮式定向器存在单次转向角度大,转向精度低且单次转向角度不可调等缺陷。为此,设计了连续管钻井液压定向器。该定向器通过控制地面泵的排量和压力来完成转位和复位动作,实... 连续管钻井定向器是连续管钻井必不可少的一种工具,但现有液压棘轮式定向器存在单次转向角度大,转向精度低且单次转向角度不可调等缺陷。为此,设计了连续管钻井液压定向器。该定向器通过控制地面泵的排量和压力来完成转位和复位动作,实现对井下工具面角的调整;同时可以在入井前改变转角控制机构的长度,来控制单次转位角度。对该定向器的工作排量及输出扭矩进行了计算,确定其工作参数为:转角可调范围5°~30°,工作排量8.02~12.74 L/s,最大扭矩89.46~125.37 N·m。通过对关键部件进行强度校核,验证了工具结构设计的合理性。地面测试结果表明,该液压定向器能够根据排量的变化来控制转位动作,从而达到调整工具面角的目的。 展开更多

关键词 连续管钻井 液压定向器 转位 复位 工具面角

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连续管钻井用伸缩式门型井架研制及应用 被引量：2

19

作者 王琦 雷宇奇 +4 位作者 王贺 张富强 闫天红 张洪波 李卿卿 《石油机械》 北大核心 2022年第8期1-8,共8页

已有的连续管钻井用门型井架无法同时满足国内道路运输条件和国内侧钻作业承载要求。为此,基于LZ900/73-3500型连续管复合钻机运输条件和工况要求,通过结构创新设计、有限元分析、厂内载荷测试并结合现场试验,研制出2级伸缩式门型井架... 已有的连续管钻井用门型井架无法同时满足国内道路运输条件和国内侧钻作业承载要求。为此,基于LZ900/73-3500型连续管复合钻机运输条件和工况要求,通过结构创新设计、有限元分析、厂内载荷测试并结合现场试验,研制出2级伸缩式门型井架。测试和试验结果表明,井架设计最大钩载1125 kN,可以实现井架和注入头的一体化输运,以及连续管钻井和常规管柱钻井起升系统之间的快速转换。井架上装后整车高4.5 m,宽3.0 m,满足国内大部分道路运输条件要求,运移性和承载能力均满足现场作业需求。该井架的研制成功可为我国连续管钻井装备的完善配套,以及钻井工艺的发展与推广应用提供装备支撑。 展开更多

关键词 连续管钻井 连续管复合钻机 门型井架 结构设计 工况分析

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几种新型连续管钻井技术 被引量：2

20

作者 杨泽宁 《西部探矿工程》 CAS 2014年第10期88-91,共4页

连续管钻井技术是近二十年发展起来的一项钻井新技术。阐述了传统连续管钻井系统的基本构成及其优缺点,并在此基础上介绍几种连续管钻井底部钻具组合前沿技术。电动连续管钻井系统采用电潜泵马达代替螺杆钻具,能够更好的适应钻井环境;VI... 连续管钻井技术是近二十年发展起来的一项钻井新技术。阐述了传统连续管钻井系统的基本构成及其优缺点,并在此基础上介绍几种连续管钻井底部钻具组合前沿技术。电动连续管钻井系统采用电潜泵马达代替螺杆钻具,能够更好的适应钻井环境;VIPER连续管钻井系统通过底部钻具组合设计以及地面电缆遥控,实现在欠平衡条件下的快速高效钻进;新型推靠式导向马达系统是建立在类似旋转导向系统基础之上,通过设计不同的工作模式和优化底部钻具组合来克服连续管定向钻井本身存在的缺点,从而实现不同的钻井目的。 展开更多

关键词 连续管钻井 底部钻具组合 电动马达 VIPER系统 推靠式导向马达

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