扭力冲击钻井工具模拟分析及现场试验

作者：陈新勇; 张苏; 付潇; 邱晓宁; 马谢书; 杨恺

来源：石油机械, 2018, 46(09): 29-32.

DOI：10.16082/j.cnki.issn.1001-4578.2018.09.006

• 钻井提速
• 黏滑效应
• 扭力冲击工具
• 模拟分析
• 现场试验

对于硬度高、研磨性强的地层,PDC钻头在井底存在黏滑振动和寿命短等问题,制约了其进一步的提速提效。鉴于此,根据水力结构周向式振动原理,研制了扭力冲击钻井工具,并开展了现场试验。结合工具内部流体特性数值模拟分析以及室内模拟试验,分析了工具内部流道流体压力和流速的分布特性,以及扭力冲击钻井工具消减PDC钻头黏滑效应的机理。研究结果表明:现场试验中,扭力冲击钻井工具工作稳定,机械钻速平均提高64. 4%以上;高钻压下的钻进效率比低钻压下的钻进效率明显提高;纯钻30. 2 h的钻头起出新度在90%以上。扭力冲击钻井工具具有性能稳定、操作简单、使用方便、寿命长和延缓PDC钻头磨损等特点,是硬质地层钻井提速的有效手段。