衡扭矩鉆井工具及旋轉(zhuǎn)引鞋管柱下放工具課件

衡扭矩鉆井工具及旋轉(zhuǎn)引鞋管柱下放工具中石油鉆井院鉆井機(jī)械研究所韓飛2013年10月

匯報(bào)提綱一、衡扭矩鉆井工具二、旋轉(zhuǎn)引鞋管柱下放工具一、衡扭矩鉆井工具作用及原理工具初始狀態(tài)扭矩過大，工具收縮，鉆壓略降，消除扭矩“峰值”扭矩過小，工具伸長(zhǎng)，鉆壓略升，消除扭矩“谷值”常規(guī)鉆井，“憋跳鉆”嚴(yán)重，扭矩波動(dòng)大使用衡扭矩工具，鉆進(jìn)平穩(wěn)，扭矩波動(dòng)“消峰填谷”通過儲(chǔ)存和釋放鉆井作業(yè)中產(chǎn)生的異常扭矩，可實(shí)現(xiàn)對(duì)鉆井扭矩波動(dòng)實(shí)時(shí)調(diào)整（“消峰填谷”），解決PDC鉆頭（擴(kuò)眼器）在硬地層或耐磨地層的憋跳鉆、粘滑問題。（國(guó)外類似工具提高機(jī)械鉆速30%以上）一、衡扭矩鉆井工具主要參數(shù)

最大外徑：178mm最大工作扭矩：20kNm最大工作拉力：160t最大工作溫度：150℃平衡扭矩范圍：4-10kNm兩端連接扣型：NC50工具長(zhǎng)度：4089mm一、衡扭矩鉆井工具使用條件及方法適用于易“憋跳”、有夾層及可鉆性差的地層推薦工作鉆壓5-7t無定向鉆井工具時(shí)，可直接與PDC鉆頭或擴(kuò)眼器上定向鉆井時(shí)，安裝在MWD及導(dǎo)向具的上面不能將工具連接在鉆具過渡位置如鉆鋌和加重鉆桿之間當(dāng)需要安裝在接近穩(wěn)定器位置時(shí)，安裝在穩(wěn)定器下面完全機(jī)械驅(qū)動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)易，無須專用鉆頭一、衡扭矩鉆井工具應(yīng)用案例2013年10月，吉林油田乾安地區(qū)黑46區(qū)塊現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用1口井。

該井是一口定向井，設(shè)計(jì)井深為2504m，該井1810m-2446.5m地層為白堊系姚家組、青山口組（可鉆性范圍為4.5-6.36），屬中硬地層，并伴有夾層。

目前，井隊(duì)配備的普通4刀翼81/2”PDC鉆頭主要問題是機(jī)械鉆速慢、壽命短。一、衡扭矩鉆井工具應(yīng)用案例

為應(yīng)對(duì)該問題，吉林油田鉆井院與我院機(jī)械所合作，決定在該井1670m井段后采用衡扭矩鉆井工具+PDC鉆頭鉆進(jìn)。鉆至井深2212m，鉆頭無進(jìn)尺起鉆，鉆頭由于井下落物磨損嚴(yán)重。一、衡扭矩鉆井工具應(yīng)用案例-效果機(jī)械鉆速顯著提高。較該隊(duì)同區(qū)塊、同類型鉆頭平均機(jī)械鉆速提高20%以上；PDC鉆頭的壽命得到了提高。在井下落物情況下進(jìn)尺2212m，較該隊(duì)同區(qū)塊、同類型鉆頭2100m的進(jìn)尺記錄提高了112m；工具可靠。最大鉆壓加到13tPDC鉆頭破壞性鉆進(jìn)后，工具出井檢驗(yàn)性能良好。匯報(bào)提綱一、衡扭矩鉆井工具二、旋轉(zhuǎn)引鞋管柱下放工具主要解決復(fù)雜完井管柱在深井及復(fù)雜井眼由于砂橋或者縮徑造成的下放困難問題。新理念—套管鞋可相對(duì)管柱旋轉(zhuǎn)的管柱下放工具研發(fā)了兩種可旋轉(zhuǎn)套管鞋式管柱下放工具1、渦輪驅(qū)動(dòng)式（7”）2、機(jī)械液壓式（7”，51/2”）二、旋轉(zhuǎn)引鞋管柱下放工具作用及原理渦輪式

通過簡(jiǎn)易渦輪動(dòng)力短接帶動(dòng)套管鞋高速旋轉(zhuǎn)

二、旋轉(zhuǎn)引鞋管柱下放工具類似家庭用“旋轉(zhuǎn)拖把”循環(huán)泥漿和提放管柱實(shí)現(xiàn)套管鞋旋轉(zhuǎn)機(jī)械式工具初態(tài)模擬工具初態(tài)透視模擬遇阻，下壓，剪銷釘循環(huán)，上提，套管鞋旋轉(zhuǎn)循環(huán)，下放，套管鞋旋轉(zhuǎn)二、旋轉(zhuǎn)引鞋管柱下放工具二、旋轉(zhuǎn)引鞋管柱下放工具主要參數(shù)（渦輪）本體外徑：178mm旋轉(zhuǎn)引鞋外徑：210mm扶正器外徑：205mm管內(nèi)通徑：40mm工具長(zhǎng)度：4983mm連接扣型：7”套管長(zhǎng)圓扣工作排量：20-30L/s最大工作扭矩：800Nm最大功率：15kW最大壓降：4Mpa二、旋轉(zhuǎn)引鞋管柱下放工具主要參數(shù)（機(jī)械7”及5?”）本體外徑：178mm旋轉(zhuǎn)引鞋外徑：210mm工具長(zhǎng)度：2565mm工作扭矩700Nm工作排量：》18L/s連接扣型：7”套管長(zhǎng)圓扣本體外徑：139.7mm旋轉(zhuǎn)引鞋外徑：184mm工具長(zhǎng)度：2286mm工作扭矩700Nm工作排量：》18L/s連接扣型：51/2”套管長(zhǎng)圓扣二、旋轉(zhuǎn)引鞋管柱下放工具使用條件及方法主要應(yīng)用于水平井/定向井等易坍塌、易縮頸及砂橋較多的井眼的尾管或篩管下放，也可用于整個(gè)套管的完井管柱下放（頂驅(qū)配備套管夾持頭、方鉆桿配變扣接頭）。使用時(shí)，工具直接連接在完井管柱下面，遇阻后直接循環(huán)泥漿即可，泥漿排量控制在20-30L/s范圍內(nèi)，機(jī)械式工具在循環(huán)時(shí)上提下放即可。注.1）施工前，須了解完井管柱的套管扣型，以選配轉(zhuǎn)換短接。2）該工具的旋轉(zhuǎn)套管鞋不具備浮鞋功能。二、旋轉(zhuǎn)引鞋管柱下放工具應(yīng)用案例吉林油田鉆井院與我院機(jī)械所合作，決定在吉+22-16井采用51/2”油層套管+51/2”機(jī)械式內(nèi)部不可鉆可旋