井底脉冲式不对称流场钻井工具的研制及应用.pdf

石 油 机械 一 30 — CHINA PETROLEL MACHINERY 2016 年 第 44 卷 第 10 期 ◄ 钻井技术与装备► 井底脉冲式不对称流场钻井工具的研制及应用 邵 冬 冬 刘 亚 吴 波 曹 俊 王 委 (中 石 化 江 苏 石 油 工 程 有 限 公 司 ） 摘要：常规钻井作业中井底水力能量利用率较低 ，水力辅助破岩和清岩能力下降 ，导致井底 岩屑不能及时清理而造成岩屑的重复破碎 ，甚至形成钻头泥包 ，使得钻井速度降低 。鉴于此 ，研 制了与钻头配套使用的JSXMC型井底脉冲式不对称流场钻井工具 。该工具产生的脉冲射流直接通 过钻头喷嘴作用于井底 ，在井底产生不对称流场 ，不仅具有降低井底压持效应 、产生负压脉冲和 空化辅助破岩等功能 ，还具有脉冲效果更强 、工具长度短和辅助冲击钻井等特点 ，从而大幅提高 机械钻速 。现场应用结果表明 ：在钻具组合相同和钻进参数基本相同的情况下 ，该工具的平均机 械钻速比邻井提高30%，同时还具有保护钻头的作用 。该工具的研制成功可为钻井现场合理有效 地利用井底的水力能量并提高机械钻速提供参考 。 关键词：脉冲射流 ；不对称流场 ；钻井工具 ；机械钻速 中图分类号：丁瓦355文献标识码：入 如 ：10.16082/】.（:吐[^吼.100卜4578.2016.10.007 Development and Application of Downhole Drilling Tool with Pulsed Asymmetrical Flow Field Shao Dongdong Liu Ya Wu Bo Cao Jun Wang Wei ( Sinopec Jiangsu Petroleum, Engineering Company) Abstract ： Low utilization ratio ol downhole hydraulic energy in conventional drilling operation results in re ­ duction ol hydraulic auxiliary rock breaking and removal capability so that downhole cuttings cannot be timely re ­ moved to cause repeated breaking and even form bit balling so as to reduce the drilling speed . In order to solve this problem , the JSXMC downhole drilling tool with pulsed asymmetrical flow field is developed lor bit . The pulsed jet generated by the drilling tool directly acts on the bottom via bit nozzle to generate an asymmetric flow field , which can perform functions such as downhole cutting hold effect reduction , negative pressure pulse generation and cavita ­ tion for rock breaking , and show characteristics such as the better pulse effect , short tool length and percussion drilling assistance in order to significantly raise the RO