深井钻井井下抗制动工具数值仿真与试验

摘要：

深井以及超深井勘探开发中的PDC钻头在钻深部硬质地层或复杂地层时容易黏滑卡滞,造成扭矩波动过大、机械转速变慢、钻头损耗过快等,是制约深井超深井钻井发展的关键技术问题.针对该问题,设计了一种抗制动工具,阐述了其结构和工作原理,利用达朗贝尔原理建立抗制动工具动力学模型并求解,研究了工具关键结构参数(如螺旋花键倾角和碟簧刚度、工具安放位置)对井下抗制动工具降低扭矩波动性能的影响.仿真研究结果表明,设计参数合理的井下抗制动工具能有效降低钻柱扭矩波动,能达到稳定扭矩的效果.工程试验数据证明,抗制动工具能有效降低钻柱扭矩波动,从而达到提高机械转速、降低钻头磨损和有效解决黏滑卡滞问题.

关键词：抗制动工具、PDC钻头、复杂地层、超深井钻井

所属期刊栏目：17

分类号：TE931(石油机械设备与自动化)

资助基金：国家自然科学基金项目"页岩和致密油气田高效开发建井基础研究";国家科技重大专项"复杂结构井、丛式井设计与控制新技术";"钻井协同自动控制系统研发"

在线出版日期：2020-11-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：62-67