顶驱钻机用不压井起下钻装置的实验研究.pdfVIP

钻 采 工 艺 2015年 3月 · 86 · DRILLING ＆ PR0DUCT10N TECHN0L0GY Mar．20l5 顶驱钻机 用不压井起下钻 装置的实验研 究 江迎军 。，肖润德 ，刘 强4 (1)11庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院2中国石油天然气集团公司钻井工程试验基地 3油气钻井技术国家工程实验室 4西南油气田公司勘探事业部) 江迎军等．顶驱钻机用不压井起下钻装置的实验研究．钻采工艺，2015，38(2)：86—88 摘 要：不压井起下钻装置是全过程欠平衡钻井的一项关键装备，原理是井 口带压条件 下，利用游动卡瓦与 固定卡瓦的反复卡紧、松开，实现钻柱的安全提升和下放，但该装备安装和拆卸工序繁琐、操作 时间长，工序复杂。 为便于安装和拆卸、简化操作程序、提高不压井起下钻的效率，设计 了一种在顶驱条件下的新型不压井起下钻装 置。该装置安装在旋转防喷器壳体之上，在起下钻时利用顶驱的自重克服钻具的上顶力，上卸扣时依靠该装置卡 瓦卡住钻具防止上顶，交互使用实现不压井起下钻的目的。开展的数值模拟与室内实验研究表明，该装置操作简 便 ，抗上顶力15t，在井 口带压5MPa，钻具不会发生屈曲失效，安全性能可靠。研制出的顶驱钻机用不压井起下钻 装置将为全过程欠平衡钻井应用提供另一种经济、有效的装备，具有 良好的推广应用前景。 关键词：顶驱钻机；不压井起下钻装置；全过程；欠平衡钻井 DOI：10．3969／J．ISSN．1006—768X．2015．O2．24 全过程欠平衡钻井是在钻进、起下钻、测井、取 具的密封 ，上端设计一套 固定防顶卡瓦 (见图 1)。 心和完井阶段都实现不压井的一项国产技术，主要 当不压井起下钻具时，开打固定防顶卡瓦，依靠顶驱 目的是在整个建井期间能有效的保护储层…。至 的自身重量克服钻具的上顶力，上卸扣时关闭固定 今，全过程欠平衡钻井技术已在四川、新疆等全国各 防顶卡瓦防止钻具上顶，相互交替克服钻具的上顶 地进行了推广应用 “。 力，实现不压井起下钻的目的。 不压井起下钻技术是确保全过程欠平衡钻井顺 利实施的重要技术手段之一。不压井起下钻装置是 不压井起下钻技术中的一项关键装备，主要原理是 在井 口带压条件下，利用游动卡瓦与固定卡瓦的反 复卡紧、松开，实现钻柱的安全提升和下放。该装备 有一定设计缺陷，无法在顶驱的钻机上使用。 为了解决顶驱下的不压井起下钻难题 ，利用顶 驱 自带的重力防顶功能，设计 了一种新型不压井起 下钻装置，并初步形成了顶驱条件下的不压井起下 钻技术 。本文通过数值模拟和室 内实验方式验证了 图1 顶驱不压井装置示意图 设计方案的可行性。 顶驱钻机用不压井起下钻装置通过旋转防喷器 一 、 基本原理与工艺操作 锁紧液缸将其卡在旋转防喷器壳体内，体积小、重量 顶驱钻机用不压井起下钻装置安装于旋转防喷 轻，便于现场的安装和拆卸。同时，其卡瓦通过液压 器壳体之上，其下端连接旋转防喷器胶芯，实现对钻 控制系统开关，操作方便，工序简单 ，大幅度提高了 收稿 日期 ：2014—07—18；修回 日期 ：2015—03—05 基金项目：中石油股份公司重大专项 “四川盆地侏罗系石油勘探开发关键技术研究”(项 目编号：2012E一2601—05)部分研究成果。 作者简介：江迎军(1982一)，工程师，2005年毕业于西南石油大学石油工程专业，现就职于川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院 欠平衡公司，主要从事欠平衡与控压钻井技术研究。地址：(618300)四川广汉市中山大道南二段，电话：(0838)5151960，E—mail：