脉冲式井下增压钻井装置关键参数设计和分析.pdf

石 油 机 械 2013年 第41卷 第3期 CHINA PETROLEUM MACHINERY ●钻井技术与装备 脉冲式井下增压钻井装置关键参数设计与分析 付加胜 李根生 牛继磊 史怀忠 田守增 (1．中国石油大学 (北京)油气资源与探测国家重点实验室 2．中国石油大学 (华东)石油工程学院) 摘要：为了提高深井超深井的机械钻速，降低钻井成本，综合利用脉冲射流和超高压射流钻 井的优点，设计了脉冲式井下增压钻井装置。介绍了其结构和工作原理，根据不同钻井状况有针 对性地设计关键参数。根据研究，确定高压活塞作用力取为钻压的35％，PDC钻头钻井时高压活 塞直径取30mm，牙轮钻头钻井时高压活塞直径取35mm，活塞行程根据钻头在井下振动的位移 确定，取为25mm，活塞频率为4和6Hz，计算得到高压流体排量。由于脉冲式井下增压钻井装 置 内、外压差作用在传动轴上端面，具有水力加压作用，所以针对不同钻头钻井情况， 进行水力 加压作用力计算。 关键词：井下增压；脉冲式；钻井装置；关键参数；理论设计；水力加压 中图分类号：TE921 文献标识码：A doi：10．3969／j．issn．1001—4578．2013．03．001 DesignandAnalysisoftheKeyParametersof DownholePulsedBoostingDrillingDevice FuJiasheng LiGensheng NiuJilei ShiHuaizhong TianShouceng (1·StateKeyLaboratoryofPetroleumResourceandProspecting，ChinaUniversityofPetroleum， Befiing 2．C_0ZZee0广Petr01eum Engineering，ChinaUniversityofPetroleum，DongyingCity) Abstract：Toimprovetherateofpenetration，reducedrillingcostandmakecomprehensiveuseofthestrengths ofpulsedjetandsuper—highpressurejetdrillingindeepwellsandsuperdeepwells，thepulse—typedownho1eb00s． tingdrillingdevicewasdesigned．Thestructureandoperatingprincipleofthedevicewereintroduced ． Thetargeted designotkeyparameterswascarriedoutaccordingtodifferentdrillingconditions ． Accordingtothestudytheacting forceofhighpressurepistonwasdeterminedas35％ ofW OB ． ThediameterofhighpressureDist0nwastakenas30 mm inPDCbitdrillingand35mm inrollerbitdrilling．Th epistonstrokewasdeterminedaccordingt0thedownh01e vibratio