油气井磨铣工具的性能评价及工作参数优选

作者：车家琪; 王旱祥; 张砚雯; 刘延鑫^*; 王雨婷; 杜明超; 马少华; 赵玉明

来源：天然气工业, 2021, 41(02): 140-148.

• 深海油气井
• 磨铣工具
• 工作性能
• 逆向工程
• 钻压
• 转速
• 进尺量
• 扭矩

针对目前深海油气井磨铣工具进尺慢、易打滑、磨不动等问题,同时考虑磨铣工具结构不规则、种类繁多、建模难度大等因素,以M97斜坡式磨铣工具为研究对象,通过三维激光扫描仪获得三维扫描模型,基于逆向工程建立全尺寸磨铣工具仿真模型,同时开发磨铣工具实验系统进行结果验证,最后完成磨铣工具性能评价及工作参数优选。研究结果表明:(1)仿真和实验后的工件表面均为带有中心支点的环形切痕,仿真扭矩误差仅为7.78%;(2)磨铣工具工作过程可分为单磨粒切削、平面切削和深度切削三个阶段,磨粒应尽量布置在钻进方向的同一平面,避免出现单磨粒切削阶段,防止单个磨粒过载而导致失效问题;(3)钻压和转速相互影响,共同决定了磨铣工具的工作效率和工作安全;(4)建立了磨铣工具工作性能评价图版及优选工作参数表,可以根据现场施工需求优选工作参数,进而改善磨铣工具工作性能。结论认为,该分析方法精度高,分析结果可以有效改善磨铣工具的工作性能,能够满足深海油气井高效安全开发的需求。

• 单位
  中国石油大学（华东）; 机电工程学院