遵義鑽井告訴您必備的鑽井專業問答30條

來源:https://www.kindlejoy.com/news31460.html    發布時間 : 2018/11/29 14:54:00

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遵義鑽井告訴您必備的遵義鑽井專業問答30條

1.“PDC”含義是什麽?

答:“PDC”是聚晶金剛石複合片鑽頭的簡稱,它是金剛石材料鑽頭的一種

它是一體式鑽頭,在鑽進時鑽頭部件不宜掉落;它主要靠PDC複合片的切削作用破碎岩石,類似於刮刀鑽頭的切削原理,在鑽進過程中扭矩小,穩定性好,在較小鑽壓、高轉速下機械鑽速高,但在含礫岩和軟硬互層的地層不宜使用PDC鑽頭,以防崩掉PDC鑽頭的複合片;分為胎體PDC鑽頭和剛體PDC鑽頭。

2.何謂鑽柱的中性點?為什麽要保證中性點落在鑽鋌上?

答:中性點的概念是由魯賓斯基提出來的。他認為中性點時鑽柱受拉和受壓的分界點。在管柱的設計中,AG亚游集团希望中性點始終落在剛度大,抗彎能力強的鑽挺上,使鑽杆一直處於受拉伸的直線穩定狀態。

3. 什麽叫複合鑽柱?

答:即采用不同尺寸(上打下小)、或不同壁厚(上後下薄)、不同鋼號(上高下低)的鑽杆組成的鑽杆柱

4. 什麽叫最大安全靜拉載荷?

答:指允許鑽杆所承受的由鑽柱重力(浮重)引起的最大載荷。

5.評價鑽頭性能的指標有那幾項?

答:鑽頭進尺,鑽頭工作壽命,鑽頭平均機械鑽速,鑽頭單位進尺成本。


6.簡述刮刀鑽頭破岩原理。

答:刮刀鑽頭刀翼在鑽壓W和扭轉力T的作用下,一方麵作向下的運動,一方麵圍繞鑽頭軸線旋轉,刀翼以正螺旋麵吃入並切削岩層,井底平麵與水平麵成? 角。刮刀鑽頭主要以切削和擠壓方式破碎地層,具體方式主要取決於鑽頭的切削結構及所鑽地層的岩性。由於這幾種破岩方式主要要克服岩石的抗剪強度,所以它比克服岩石的抗壓強度的破岩方式要容易得多。

7.刮刀鑽頭其刀翼結構角有哪兒個?有什麽影響?如何取值?

答:刃尖角、切削角、刃前角、刃後角。

刃尖角β、切削角α、刃前角φ、刃後角ψ;刃尖角表示刀翼的減為尖銳程度。從吃入岩石和提高鑽速出發,刃尖角越小越好,但是強度不能保證。一般要根據上述因素及岩石性能確定角的大小。岩石軟時,β角可以稍小,較硬時硬適當增大,夾層多,井較深時,β角應適當增大。切削角α刀以前刃和水平麵之間的夾角,在其他情況一定時,α越大,吃入深度越深,但α過大時,刃前岩石剪切破碎困難,鑽進憋勁大。一般情況下,鬆軟地層α=70度;軟地層α=70—80度;中硬地層,α=80—85度。刃後角ψ=α-β。刃後角必須大於井底角。刃前角與切削角互為補角,刃前角φ=90-α

8.銑齒牙輪鑽頭和鑲齒牙輪鑽頭有哪些不同?

答:牙輪鑽頭按材料不同分為銑齒(鋼齒)和鑲齒(硬質合金齒)兩大類。

銑齒牙輪鑽頭的牙齒石油牙輪毛胚銑削加工而成,主要是楔型齒,齒的結構參數要兼顧有利於破岩和齒的強度。一般軟地層牙輪鑽頭的齒高、齒寬、齒距都較大,硬地層則相反。通常要在齒的工作麵上敷焊硬質合金以提高齒的耐磨性,在背椎部位業要敷焊硬質合金層已達到保徑的目的。 鑲齒牙輪鑽頭是在牙輪上鑽出孔後,將硬質合金材料製成的齒鑲入孔中。其齒型較多,如楔型齒、圓錐形齒、球型齒、勺型齒、主要依據岩石的性能和齒材料性能、強度、相撞工藝等。目前向齒牙輪鑽頭在軟地層、中硬地層及堅硬地層中都得到了廣泛應用。

9.牙輪鑽頭有哪幾副軸承?按結構不同可分為幾類?滑動軸承有什麽特點?

答:有大、中、小和止推軸承。鑽頭軸承按結構分為滾動軸承和滑動軸承兩大類。


10.牙輪鑽頭的儲油滑密封係統包括幾部分?其作用是什麽?

答:儲油囊、護膜杯、壓蓋、密封圈。

11.牙輪的超頂、移軸和複錐各產生哪個方向的滑動?

答:由於牙輪的超頂、移軸、複錐,使牙輪在滾動的同時在井底產生滑動。

超頂和複錐引起沿切線方向滑動,這種作用除了衝擊、壓碎作用破碎岩石外,還可以剪切掉同一齒圈相鄰牙齒破碎坑之間的岩脊;移軸產生軸向方向的滑動,可以剪切掉齒圈之間的岩脊。

12.國產三牙輪鑽頭有哪個係列?試解釋81/2HP5的含義?

答:普通鑽頭、噴射式鑽頭、密封鑽頭、密封保徑鑽頭、滑動軸承鑽頭、滑動保徑鑽頭、鄉齒密封鑽頭、鑲齒滑動軸承鑽頭8個係列。表示用於中硬地層、直徑為8-1/2英寸的銑齒滑動密封噴射式三牙輪鑽頭。

13.金剛石鑽頭有哪些突出優點?

答:(1)是一體性鑽頭,沒有結構薄弱的環節,因而可以使用較高的轉速,可以承載較大的側向載荷而不發生井下事故,

(2)金剛石鑽頭在正確使用的情況下,耐磨且壽命長,適合於深井及研磨性地層。

(3)在高溫下,牙輪密封易失效,金剛石鑽頭則不會出現此問題。

(4)金剛石鑽頭不受空間尺寸的限製,適合於小井岩鑽井。

(5)在鑽牙受限的情況下可以使用金剛石鑽頭。

(6)結構設計製造比較靈活,生產設備簡單,能滿足非標的需要。

(7)金剛石鑽頭是一種切削型鑽頭,實踐表明在適應地層可以取得很高的經濟效益。

(8)由於熱穩定性的限製,必須保證充分的衝洗和冷卻。

(9)金剛石鑽頭抗載荷、抗衝擊能力較差,使用時必須岩嚴格的規程。

(10)金剛石材料價格較高。

14.按切削齒材料可將金剛石鑽頭分為幾種類型?

答:天然、人造

15.天然金剛石鑽頭及TSP鑽頭常用的水力結構有哪幾種?各有何優點?

答:它們均采用水孔——水槽式水力結構,這種結構是鑽井液遊說空中流出經水槽流過鑽頭工作麵,衝洗每一粒金剛石前的岩屑並冷卻、潤滑每一粒金剛石。防止金剛石杯燒毀。其結構有:副壓式水槽結構;輻射型水槽;輻射型逼壓式水槽;螺旋形水槽

16.天然金剛石鑽頭是怎樣破碎岩石的?適用鑽什麽樣的地層?

答:聚晶金剛石複合片。既有金剛石的硬度和耐磨性,又有碳化鎢的結構強度和抗衝擊能力。

金剛石鑽頭由於岩石性能技工條件的複雜性至今沒有統一結論,但是可以歸納以下幾點:

(1)在鑽遇硬地層時,在鑽壓的作用下壓入岩石,使接觸岩石呈現極高的應力狀態而使岩石呈現塑性。

(2)在塑性地層,金剛石吃入地層並在鑽頭扭矩的作用下使前方的岩石內部發生破碎或塑性流動,,脫離岩石基體,這一過程稱作犁削。

(3)在脆性較大的岩石中,在鑽壓和扭矩的作用下,岩石表現為脆性破碎,在這種情況下,金剛石鑽頭的破岩速度較高,岩石破碎的體積遠大於金剛石吃入後位移的體積。

17.PDC鑽頭切削刃的後傾角和側傾角各起什麽作用?

答:後傾角的作用是減少切削齒在工作時的振動,延長使用壽命;側傾角的作用是使切削齒在切削地層時對齒前切削產生側向推力,使岩屑想鑽頭外緣移動,以利排出岩屑。

18.PDC鑽頭切削齒布置有哪幾種方式?有何特點?

答:PDC鑽頭切削齒的排列及分布方式有刮刀式、單齒式及組合式三種。

刮刀式布齒方式將切削齒沿著從鑽頭中心附近到保徑部位的直線(或接近於直線的曲線)不知在胎體刮刀上,在適當的位置布置噴嘴,每個噴嘴起到清洗或冷卻一個或兩個掛刀片上的切削齒的作用。這種布置方式整體強度高,抗衝擊力強,易於清洗和冷卻,排屑好,抗泥包能力強,適宜於在粘性或軟地層中使用。

單齒式布齒方式是將切削齒一個一個單獨布置在鑽頭工作麵上,在適當的地方布置噴嘴或水眼,鑽井液從噴嘴流出後,切削齒受到清洗及冷卻,但同時也起到阻流和分配液流的作用。這種結構的布齒區域大、布齒密度高,可以提高鑽頭的壽命,但水力控製能力低,容易在粘性地層泥包。

19.PDC鑽頭是怎樣破碎岩石的?適用於什麽樣的地層?

答:PDC鑽頭實質上就是具有負切削角度的微型切削片刮刀鑽頭,其工作原理與刮刀鑽頭基本相同。在鑽壓和扭矩的作用下,PDC複合片吃入地層,充分利用複合片極硬、耐磨(磨耗比是碳化鎢的100多倍)、自銳的特點犁削和剪切地層、破碎岩石。

PDC鑽頭適宜於在軟到中硬的均質、無礫岩的地層中鑽進。

20.TSP鑽頭與PDC鑽頭相比有什麽優點?

答:TSP具有良好的熱穩定性,齒型也比較多,尺寸也可根據要求而定。其耐磨性高於PDC,抗衝擊能力強,具有金剛石材料的優點。

21.鑽柱主要由哪幾部分組成?其主要功用有哪些

答:鑽柱由方鑽杆、鑽杆段和下部鑽具組合三部分組成。鑽杆段包括鑽杆和街頭,有時也裝擴眼器。下部鑽具組合主要時鑽停,也可能安裝穩定器、減震器、震擊器、擴眼器及其他特殊工具。主要作用有:為鑽井液提供通道;為鑽頭施加適當的壓力;把地麵扭矩傳到井底;起下鑽頭;計算井深

22.鑽杆的API鋼級有哪幾種?

答:D、E、95(X)、105(G)、135(S)級共5種。

23.為什麽鑽柱下部使用鑽鋌而不使用鑽杆?

答:鑽挺具有加大的中立和剛度,它在鑽井工程中有加鑽壓、保證壓縮條件下必要的強度;減輕鑽頭的振動、擺動、跳動等,使鑽頭工作平穩;控製井斜等作用不能由鑽杆替代。

24.內平、貫眼和正規三種接頭的主要內別是什麽?

答:內平式接頭主要用於外加厚鑽杆,其特點時鑽杆內徑與管體加厚處內徑,接頭內徑相同,鑽井液流動阻力笑,有利於提高水功率,但外徑較大,易磨損。

貫眼式接頭適用予內加厚杆,其特點是鑽杆有兩個內徑,接頭內徑等於管體加厚處內徑,但小於管體部分內徑。

正規式接頭適用於內加厚鑽杆。這種接頭的內徑比較小,這種接頭的內徑比較小,小於鑽杆加後處的內徑,所以鑽井液六國的阻力最大,但它的外徑最小,強度較大。

25.鑽柱在井下的運動形式可能有哪幾種?

答:自轉、公轉、自轉和公轉結合、無規則的旋轉擺動。

26.井下鑽柱受到哪些力的作用?最主要的作用力是什麽?

答:鑽柱在井下受到多種載荷的作用,在不同的工作狀態下,不同部位的鑽柱受力是不同的。

(1)、軸向壓力和拉力

(2)、在轉盤鑽井時,受到扭矩

(3)在鑽壓超過鑽柱臨界值時等情況下,將受到彎曲力距。

(4)當鑽柱繞井眼軸線公轉時,將產生離心力。

(5)鑽杆測試時,鑽杆將受到很大的外擠壓力。

(6)鑽進時會引起鑽柱的縱向振動。

(7)在某一臨界轉速下鑽頭將出現橫向擺振。

27.鑽柱的哪些部位受力最嚴重?都受到什麽載荷的作用?

答:鑽柱在兩端口處受力最嚴重,在上端口受到在大拉力,在井底處受到最大壓力。

28.鑽柱設計應滿足哪些要求?

答:滿足強度要求,保證鑽柱安全工作;盡量減輕整個鑽柱的重力,以便在現有的抗負荷能力下鑽更深的井。

29.在條件允許的情況下,為什麽要盡可能選用在尺寸鑽柱?

答:方鑽杆由於受到扭矩和拉力最大,在供應可能的情況下,應盡量選用大尺寸鑽杆,因為大尺寸鑽杆強度大,水眼大,鑽井液流動阻力小,鑽井液上返速度高,有利於攜帶岩屑。

30.什麽叫複合鑽柱,使用複合鑽柱有何優點?

答:即采用不同尺寸(上打下小)、或不同壁厚(上後下薄)、不同鋼號(上高下低)的鑽杆組成的鑽杆柱。它既能滿足強度要求又能減輕鑽柱的重力,允許在一定的鑽機負荷下鑽的更深。

31.鑽杆柱設計主要考慮哪種力的作用?強度條件是什麽

答:鑽杆設計主要是抗拉強度設計,即按抗拉強度進行校核。鑽杆強度設計的強度條件是:鑽杆柱任意界麵上的靜拉伸載荷要小於鑽杆柱的最大安全靜拉力。

32.什麽叫最大安全靜拉載荷?如何確定鑽柱的最大安全靜拉載荷?

答:指允許鑽杆所承受的由鑽柱重力(浮重)引起的最大載荷。目前有三種確定鑽杆的最大安全靜拉力的方法:

(1)安全係數法:考慮起下鑽的動載和摩擦力,一般取一個安全係數保證鑽柱的安全,一般取1.3

(2)設計係數法:(考慮卡瓦擠壓)

(3)最大餘量法:考慮鑽柱被卡時的上提解卡力。並以它為最大允許靜拉力和最大安全拉伸力的餘量。

33.轉盤鑽井時,鑽柱受那些不變應力和交變應力的作用?分析指出鑽柱受力的嚴重部位。

答:轉盤鑽井時,屬於不變應力的有拉應力、壓應力和剪應力;而屬於交變應力的有彎曲應力,扭轉振動所引起的剪應力以及縱向振動作用所產生的拉應力和壓應力。在整個鑽柱長度內,載荷作用的特點是在井口處主要是不變載荷的影響,而靠近井底處主要是交變負荷的影響。這種交變載荷的作用正是鑽柱疲勞破壞的原因。

(1)鑽進時鑽柱的下部受力最為嚴重。因為鑽柱同時受到軸向壓力、扭矩和彎曲應力矩的作用,更為嚴重的是自轉存在著劇烈的交變應力循環,以及鑽頭突然遇阻卡,會使鑽柱受到的扭矩大大增加。

(2)鑽進時和起下鑽時井口處受力複雜。起下鑽時井口處受到最大拉力,如果下鑽時猛提、猛殺,會使井口處鑽柱受到的軸向力大大增加,鑽進時所受拉力和扭矩最大,受力情況也比較嚴重。

(3)由於地層岩性變化、鑽頭的衝擊和縱向振動等因素的存在,使得鑽壓不均勻,因而使中和點位置上下移動,這樣,在中和點附近的鑽柱就受到交變載荷的作用。

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